1. Andke seletus järgmistele mõistetele: a. multiensüümkompleks - funktsionaalsed kompleksid, mis tekivad valkude omavahelise seondumise tulemusena ja seda struktuuritasandit nimetatakse ka valgu kvaternaarseks struktuuriks. b. mitokondri maatriks - eukarüootide puhul funktsioneerib selles Krebsi tsükkel (seal toimub ka rasvhapete oksüdatsioon). c. anaplerootne reaktsioon - TCA tsükli intermediaatide taastootmiseks täiendatakse oksaalatsetaadi (ka malaadi) varu; taimedes, seentes ja bakterites konverteerib fosfoenüülpüruvaadi karboksülaas PEP oksaalatsetaadiks; loomades (maksas, neerudes) on tähtsaim püruvaadi konversioon oksaalatsetaadiks. d. glüoksülaadi tsükkel - aitab taimedel kasvada pimedas; toimub ka idanevates seemnetes, kus fotosüntees ei ole veel piisav; taimedes paiknevad glükosülaadi tsükli ensüümid kindlates organellides glükosüsoomides. 2
Rakus sialduvate lipiidide koostis ja hulk püsivad konstantsena isegi nälgimisel,depoorasva hulk ja koostis sõltuvad aga otseselt toitumisest. · Rasvade lagunemisel e. lipolüüsil muudetakse neutraalrasvad rasvkoes või maksas esimes etapina glütserooliks ja rasvhapeteks, seejärel aga vajatakse Krebsi tsüklisse lülitumiseks ja rasvade täielikuks oksüdeerumiseks süsivesikute ainevahetuse 4 süsinikuga vaheprodukti oksaalatsetaadi olemasolu. · Viimase defitsiidi puhul suureneb ketokehade kontsentratsioon veres üle normi, põhjustades haigusliku seisundi ketoosi (ketokehad on happelised ühendid).
Glükoosijäägid aktiveeritakse varusahhariide sünteesiks suhkrunukleotiidide kujul. UDP-glükoos on glükoosijääkide doonor kasvavale glükogeeni polümeerile. ADP-glükoos on glükoosijääkide doonoriks tärklise sünteesil taimedes. Püruvaadi karboksülaas lokaliseerub ainult mitokondri maatriksis. Püruvaat siseneb reaktsiooniks mitokondrisse. Sünteesitud oksaalatsetaat ei suuda läbida membraani. Lahendus selleks on oksaalatsetaadi taandamine malaadiks ning viimase transport tsütoplasmasse ning oksüdeerumina tagasi oksaalatsetaadiks. Oksaalatsetaat malaadi puhul NADH NAD+. Malaat oksaalatsetaadi puhul NAD+ NADH Glükogeeni metabolismi kontroll toimub glükogeeni fosforülaasi ja glükogeeni süntaasi kaudu. - Glükogeeni fosforülaas aktiveeritakse allosteeriliselt (mitte aktiivsaidist) AMP poolt ja inhibeeritakse allosteeriliselt ATP, glükoos-6-fosfaadi ja kofeiini poolt.
Asendatavad: alaniin, asparagiin, aspartaat, tsüsteiin, glutamaat, glütsiin, proliin, seriin, türosiin(moodustub fenüülalaniinist, mida ei saa asendada). Asendamatud aminohapped on saadavad ainult toidust. Asendatavad aminohapped on inimese organismis sünteesitavad. 5. Aminohapete kuus biosünteetilist perekonda ja seitse eellasmolekuli. 1. 3-fosfoglütseraadi perekond Seriin 2. -ketoglutaraadi perekond Glutamaat 3. Oksaalatsetaadi perekond asparataat, treoniin 4. Püruvaadi perekond alaniin 5. Riboos-5-fosfaadi perekond Histidiin 6. fosfoenoolpüruvaat + erütroos-4-fosfaat fenüülalaniin 6. Alaniini, aspartaadi ja glutamaadi üheetapiline biosüntees. Kõik aminohapped on sünteesitavad glükolüüsi, TCA tsükli või pentoosfosfaadi raja vaheühenditest. Süntees leiab aset tsütosoolis ja/või mitokondris. Substraatideks on oksaalatsetaat, püruvaat ja alfa-ketoglutaraat
- oksaalatsetaat - püruvaat 2) 3-fosfoglütseraat COO- CH-OH CH2-O-P 3) riboos-5-P 4)fosfoenüülpüruvaat + erütroos-4-P Milliste oluliste ainevahetusradade metaboliitidega on tegemist? TCA tsükli, glükolüüsi. 11. Aminohapete biosünteesil on võtmepositsioonis -ketohapete transamineerimise reaktsioonid. Kirjutage reaktsioon, mis näitab oksaalatsetaadi transamineerimist aspartaadiks Glu KG vahendusel. 12. Mille järgi klassifitseeritakse aminohappeid glükogeenseteks ja ketogeenseteks? Nimetage mõni esindaja kummastki rühmast. Glükogeensed aminohapped, millest tekivad glükoosi sünteesi eelühendid. N: alaniin. Ketogeensed aminohapped, mis degradeeritakse atsetüül CoA või atsetoatsetaadiks. N: leutsiin. Millised on glükoketogeensed aminohapped? Need aminohapped, mis kuuluvad mõlemasse rühma. N: isoleutsiin, Phe, Thr, Trp
koensüümist. Püruvaat + CoA + NAD Atsetüül-CoA + CO2 + NADH + H . 2. Tsükli keemiline loogika. TCA tsükkel võib paista liig keerulisna atsetaadi oksüdeerimiseks, kuid normaalsed rajad C-C sidemete lõhustamiseks atsetaadi puhul ei tööta. Otstarbekam on kondenseerida atsetaat oksaalatsetaadiga ja viia läbi - lõhustamine TCA ühendab endas sellise lõhustamise ja oksüdeerimise CO2-ks, regenereerib oksaalatsetaadi ja akumuleerib kogu energia NADH ja ATP kujul. Reaktsiooinid. Reaktsioon 1: tsitraadi süntees oksaalatsetaadist ja atsetüül-CoA tsitraadi süntaasiga (atsetüül-CoA karbanioon atakeerib nukleofiilselt oksalaatatsetaadi -keto rühma karbonüülset süsinikku, millele järgneb tioestri hüdrolüüs ja CoA vabanemine). Reaktsioon 2: tsitraadi isomerisatsioon isotsitraadiks akonistaasiga. Reaktsioon 3: esimene
süsinikuskelett, mis lagundatakse · Desamineerimine toimub reeglina transamineerimise teel; aminorühm kantakse aminohappelt üle -ketohappele (-ketoglutaraat® glutamaat). · Aminohappe desamineerimisel tekkinud süsinikuskelett transformeerub kas atsetüülCoA-ks või püruvaadiks, mida kasutatakse biosünteesides või lagundatakse TCA tsüklis lõplikult · Glutamaat transamineerib oksaalatsetaadi aspartaadiks, mis siseneb uurea tsüklisse. Glutamaadi dehüdrogenaas vabastab glutamaadist NH4+, mis siseneb uurea tsüklisse karbamoüülfosfaadi koosseisus . Desoksüribonukleotiidide ainus roll: olla DNA sünteesi lähteühendeiks. Enamikus organismides on substraatideks vastavad nukleosiiddifosfaadid (NDP-d) 2'-OH asendamist hüdriidiga katalüüsib ensüüm ribonukleotiidi reduktaas DNA replikatsioon
tsitraaditsükli vaheühendeid 28. Selgitada, miks ei saa AcCoA molekuli atsetüüli koosseisus oleva süsiniku arvel sünteesida suhkruid kuigi tsitraaditsükli vaheühendid on glükoneogeneetilised substraadid 29. Selgitage, miks tsitraaditsükkel on aeroobse metabolismi osa, ehkki ükski tsitraaditsükli reaktsioonidest ei vaja hapniku osalemist. 30. Nimetage, milliste reaktsioonide käigus toimub tsitraaditsükli vaheühendi dekarboksüleerumine 31. Kujutage suktsinaadi, malaadi, oksaalatsetaadi, tsitraadi ja isotsitraadi molekulid. Märkige tärniga ära kiraalsed süsiniku aatomid nende ühendite struktuuris 32. Millised toodud väidetest 18 kehtivad konkreetselt iga loetletud ensüümi (AF)kohta A. isotsitraadi dehüdrogenaas B. ketoglutaraadi dehüdrogenaas C. püruvaadi dehüdrogenaas D. akonitaas E. suktsinaadi dehüdrogenaas F. suktsinüülCoA süntetaas 1. Ensüüm sisaldab FeS klastrit 2. Ensüümi töös on vajalik kofaktor NAD+ 3. Ensüümi töös on vajalik FAD 4
13 Tsitraaditsükli põhifunktsioonid: · Orgaaniliste ühendite lõplik oksüdatsioon · C-skelettide andmine biosünteesireaktsioonideks Ka valkude katabolism toimub tsitraaditsükli vahendusel. Valgud lahundatakse AH-ks ja konverteeritakse kas püruvaadiks või tsitraaditsükli vaheproduktideks. Kuna tsüklis väljub pidevalt biosünteesi tarbeks vaheprodukte, siis on tarvis nende varu täiendada. Täiendatakse AcCoA aktseptori oksaalatsetaadi varu. Oksaalatsetaat moodustub kas püruvaai või PEPi karboksüülimisel. Paljudel mikroobidel on tsitraaditsükkel katkestatud ja seda kasutatakse just biosünteesi varustamiseks C-skelettidega. Enegia saadakse aga anorgaaniliste ainete oksüdatsioonist. Glükolüüs on heksooside katabolismirada, mida on peetud kõige ürgsemaks, kuna ta on väga laialdase levikuga: esineb peaaegu kõigis elusorganismideks: nii eu- kui ka prokarüootides. Rada nim ka EMP
Selgitada, miks ei saa AcCoA molekuli atsetüüli koosseisus oleva süsiniku arvel sünteesida suhkruid kuigi tsitraaditsükli vaheühendid on glükoneogeneetilised substraadid 29. Selgitage, miks tsitraaditsükkel on aeroobse metabolismi osa, ehkki ükski tsitraaditsükli reaktsioonidest ei vaja hapniku osalemist. 30. Nimetage, milliste reaktsioonide käigus toimub tsitraaditsükli vaheühendi dekarboksüleerumine 31. Kujutage suktsinaadi, malaadi, oksaalatsetaadi, tsitraadi ja isotsitraadi molekulid. Märkige tärniga ära kiraalsed süsiniku aatomid nende ühendite struktuuris 32. Millised toodud väidetest 18 kehtivad konkreetselt iga loetletud ensüümi (AF)kohta A. isotsitraadi dehüdrogenaas B. ketoglutaraadi dehüdrogenaas C. püruvaadi dehüdrogenaas D. akonitaas E. suktsinaadi dehüdrogenaas F. suktsinüülCoA süntetaas 1 Ensüüm sisaldab FeS klastrit 2 Ensüümi töös on vajalik kofaktor NAD+
valkude, ja RNAP geenid. Sellega suurendab Crp glükoosi juuresolekul püruvaadi sisenemist tsitraaditsüklisse ning glükoosi katabolismist saadud energia kasutamist valgusünteesiks. Glükoosi olemasolul on paljude geenide transkriptsioon pärsitud Crp vahendusel. Pärsitud on tsitraaditsükli geenide ekspressioon, mis kataboliseerib -ketoglutaraati (2-oksoglutaraat) edasi üle suktsinaadi, fumaraadi oksaalatsedaatiks. Samuti on pärsitud oksaalatsetaadi kineerimine PEP-ks (geenid sucAB, sucCD, sdhAD, fumA, mdh, pckA). Crp pärsib ka glüoksülaadirada tsitraaditsüklis (aceA, aceB). Pärsitud on sekundaarsete C- allikate katabolismi ja transpordigeenid ning mõningate aminohapete süntees: aspartaadi, trüprofaani ja seriini süntees. Pärsitakse ka proteaaside geenide süntees. Metaboliitide kaudu regulatsioon. PTS süsteemi komponent EIIA fosforüleeritus ei sõltu ainult glükoosi transpordist vaid ka C-allika katabolismist.
annaabi.ee 
