Molekuli konformatsioon muutub efektori sidumise tulemusel. Bioloogiline roll: omavad võtmepositsiooni ainevahetusreaktsioonide reguleerimisel. Regulatoorne tsenter e allosteeriline tesenter tsenter millega reguleeritakse reaktsiooni kiirust (ensüümi aktiivsust) sidudes ensüümile efektor (modulaator). Allodsteerilise regulatsiooni mudelid: MWC allosteerilised valgud võivad eksisteerida kahes olekus: lõdvestatud (R) ja pingestatud (T) olekus. Selle mudeli järgi *kõik oligomeersed valgu subühikud peavad olema samas olekus (substraadi (S) puudumisel domineerib T-olek); *S seondub palju kõvemini R- kui T-olekus valgule; *Kooperatiivsus seisneb selles, et S sidumine kasvatab R populatsiooni, mis omakorda suurendab S jaoks kättesaadavate tsentrite arvu, kiirendades sidumist; *ligandid nagu S on pos homotroopsed efektorid; *molekule, mille sidumine mõjutab teiste ligandide sidumist, nim heterotroopseteks efektoriteks.
Iseloomustage hormoonide retseptoreid järgmistest aspektidest: a) lokalisatsioon b) keemiline koostis ja struktuur c) toimimise põhimõtted · Retseptorvalgud membraanis - 7 transmembraanse segmendiga retseptor * ekstratsellulaarne hormooni sidumissait * intratsellulaarne sait seondumaks G-valguga · Retseptorensüümid 1-transmembraanse segmendiga retseptor * ekstratsellulaarne hormooni sidumissait * intratsellulaarne katalüütiline domeen · Oligomeersed ioonkanalid · Tuumaretseptorid 10. Joonistage cAMP molekuli põhimõtteline struktuur ja näidake, mille poolest cAMP ja AMP struktuurid erinevad. Kirjeldage cAMP bioloogilist rolli. cAMP on sekundaarne signaalmolekul. See sünteesitakse ATP-st adenüültsüklaasi poolt ja degradeeritakse fosfodiesteraasi toimel. Hormoon stimuleerib membraaniretseptori konformatsiooni muutuse, mis aktiveerib GTP-siduva valgu ehk G valgu, mis omakorda aktiveerib adenüültsüklaasi. 11
Anorgaanilised ained Vesi 75 60 42 Mineraalained 1,4 5 3 Orgaanilised ained Lihtbiomolekulid (monoosid, aminohapped, lipiidid, nukleotiidid) 6 15 11 Oligomeersed biomolekulid (oligosahhariidid, peptiidid) 1,6 1 1 Biomakromolekulid (valgud, polüoosid, nukleiinhapped) 16 19 14 Allikas: M. Zilmer, E. Karelson, T. Vihalemm, A. Rehema, K. Zilmer. Inimorganismi biomolekulid ja metabolism. Tartu 2006 V e s i H2 O Kõikide biosüsteemide eksisteerimine vajab vett. Vesi on sobivam lahusti elussüsteemides (on eluks sobivatel temperatuuridel vedelas olekus).
aminohapetest. Valkudes sisalduvaid aminohappeid on 20 ning nad erinevad üksteisest radikaaldie struktuuri poolest. Valkudele nagu ka teistele biopolümeeridele on iseloomulik ruumiline struktuur. Valkude primaar struktuur iseloomustab aminohapete valikulist järjekorda, sekundaar struktuur polüpeptiidahela üksikute lõikude korda ja tertsiaar struktuur kogu valgumolekuli ruumilisust. Kui molekul koosneb enam kui ühest polupeptiidahelast moodustuvad oligomeersed valgud, mis omavad ka kvaternaarset struktuuri. Ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. Kui valgu ruumilises struktuuris grupeeruvad ümber ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed, aga säilivad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed, siis sellist lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Taastumine on reanturatsioon. Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes ja ka nende
struktuuri poolest). · Valgud täidavad ülesandeid tänu iseloomulikele ruumilistele struktuuridele (tuleneb primaarsest struktuurist aminohapete valik ja järjekord). · Polüpeptiidahela üksikute lõikude korrapäratust iseloomustab sekundaarne struktuur. · Kogu valgumolekuli ruumilne struktuur on tertsiaarne struktuur. · Kvaternaarne struktuur moodustub enam kui ühest polüpeptiidahelast (moodustuvad oligomeersed valgud hemoglobiin). · Valgumolekulide ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. · Denaturatsioon valgu unikaalse ruumilise struktuuri lagunemine (nõrgad sidemed grupeeruvad ümber, kuid säilivad aminohapete vahelised peptiidsidemed). · Valkude kindlakstegemiseks kasutatakse värvusreaktsioone: · Biureedireaktsioon: universaalne (omane kõikidele valkudele).
aminohapetest. Valkudes sisalduvaid aminohappeid on 20 ning nad erinevad üksteisest radikaaldie struktuuri poolest. Valkudele nagu ka teistele biopolümeeridele on iseloomulik ruumiline struktuur. Valkude primaar struktuur iseloomustab aminohapete valikulist järjekorda, sekundaar struktuur polüpeptiidahela üksikute lõikude korda ja tertsiaar struktuur kogu valgumolekuli ruumilisust. Kui molekul koosneb enam kui ühest polupeptiidahelast moodustuvad oligomeersed valgud, mis omavad ka kvaternaarset struktuuri. Ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. Kui valgu ruumilises struktuuris grupeeruvad ümber ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed, aga säilivad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed, siis sellist lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Taastumine on reanturatsioon. Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes ja ka nende
Valkude reaktsioonid. Valgud on polüpeptiidid, mis koosnevad omavahel peptiidsidemega seotud aminohapetest. Valkudes sisalduvaid aminohappeid on 20 ning nad erinevad üksteisest radikaaldie struktuuri poolest. Valkude primaarne struktuur iseloomustab aminohapete valikulist järjekorda, sekundaarne struktuur polüpeptiidahela üksikute lõikude korda ja tertsiaarne struktuur kogu valgumolekuli ruumilisust. Kui molekul koosneb enam kui ühest polupeptiidahelast moodustuvad oligomeersed valgud, mis omavad ka kvaternaarset struktuuri. Ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. Kui valgu ruumilises struktuuris grupeeruvad ümber ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed, aga säilivad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed, siis sellist lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Taastumine on reanturatsioon. Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes ja ka nende
Ühe aminoghappe alfa-COOH interakteerub teise aminohappe alfa-NH2-ga, eraldyb veemolekul ja tekib kovalentne peptiidside. Peptiidsideme süntees vajab energiat. Pep-side seob aminohappejääke peptiidides ja valkudes. PEPTIIDID On oligomeersed biomolekulid, nad koosnevad peptiidsidemega seostunud aminohappejääkidest. 1. Klassifikatsioon 1.1 Ahela pikkuse järgi oligopeptiidid 2-20 aminohappe jääki polüpeptiidid 21-50 jääke kui on rohkem, sis on valk 1.2 Sünteesi koha järgi ribosomaalsed; mitteribosomaalsed; fragmenteeritud (pikk polüpeptiidne ahel inaktiivne. Proteaasiga tehakse lühemaks, mis siis omavad aktiivsust või ei oma.) 1
Valgud on polüpeptiidid, mis koosnevad omavahel peptiidsidemega seotud aminohapetest. Valkudes sisalduvaid aminohappeid on 20 ning nad erinevad üksteisest radikaalide struktuuri poolest. Valkude primaarne struktuur iseloomustab aminohapete valikulist järjekorda, sekundaarne struktuur polüpeptiidahela üksikute lõikude korda ja tertsiaarne struktuur kogu valgumolekuli ruumilisust. Kui molekul koosneb enam kui ühest polupeptiidahelast(subühikutest) moodustuvad oligomeersed valgud, mis omavad ka kvaternaarset struktuuri. Ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. Kui valgu ruumilises struktuuris grupeeruvad ümber ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed, aga säilivad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed, siis sellist lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Peptiidsidemete lagunemine on valgu hüdrolüüs. Valkude kindlakstegemiseks lahustes või bioloogilistes vedelikes ja ka nende
Valgud on polüpeptiidid, mis koosnevad omavahel peptiidsidemega seotud aminohapetest. Valkudes sisalduvaid aminohappeid on 20 ning nad erinevad üksteisest radikaaldie struktuuri poolest. Valkude: primaarne struktuur iseloomustab aminohapete valikulist järjekorda sekundaarne struktuur polüpeptiidahela üksikute lõikude korda ja tertsiaarne struktuur kogu valgumolekuli ruumilisust. Kui molekul koosneb enam kui ühest polupeptiidahelast moodustuvad oligomeersed valgud, mis omavad ka kvaternaarset struktuuri. Ruumilised struktuurid on fikseeritud nõrkade keemiliste sidemete ja vastasmõjudega. Kui valgu ruumilises struktuuris grupeeruvad ümber ruumilist struktuuri fikseerivad nõrgad sidemed, aga säilivad aminohappeid ühendavad peptiidsidemed, siis sellist lagunemist nimetatakse denaturatsiooniks. Taastumine on renaturatsioon. Valkude reaktsioonide tüübid: kvantitatiivsed reaktsioonid -Kvalitatiivse analüüsi meetodid
(b) DNA on keerdunud ümber iseenda. (c) Eukarüootne DNA (pikk, lineaarne ahel) on keerdunud ümber iseenda (kromosomaalse DNA mudel). Topoisomeraasid ja güraasid - ensüümid, mis võivad tekitada või kõrvaldada superspiraale. Kromosoomid Kromosoomid on kromatiini struktureerunud vormid. NB! 1DNA molekul + valgud = kromosoom Kromatiin = nukleoproteiinkompleks, koosneb DNAst, histoonidest ja mittehistoonsetest valkudest. DNA keritakse ümber histoonvalgu poolide Histoonid on oligomeersed aluselised valgud; seostuvad tugevalt DNAga Tekib nukleosoom ehk "helmekee". See on kromo-soomi formeerumise esimene etapp. Nukleosoomid pakitakse helikaalseteks kiududeks solenoidideks. Ribosoomide koostises on ~65% rRNAd ja ~35% valke rRNA toimib toena ribosoomsetele valkudele Sisaldab palju kaheahelalisi spiraliseerunud lõike (hairpin-struktuurid). Tänu kõrgele ahelasiseste järjestuste komplementaarsusele saavad tekkida aluspaarid.
substraadile ligi. Allosteerilisteks nii ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis, efektroid võivad olla nii otseside aktivaatorid kui ka tagasiside inhibiitorid. Omavad regulatoorset e allosteerilist tsentrit efektori sidumiseks. On oligomeersed kvaternaarse struktuuriga valgus. Toimivad rakumetabolismis regulaatoritena. Allosteerilised valgud võivad esineda ühest kahest olekus: R (lõdvestunud) ja T (pingestunud). S puudumisel domineerib T-olek. S sidumisel nihkub tasakaal R-oleku kasuks. III VALKUDE UURIMISE MEETODID 1. Tsentrifuugimine, diferentsiaal ja gradientfuugimine.
retseptoritele, siseneda rakku, seonududa tsütoplasmas lokaliseeruvatele retseptoritele, liikuda rakutuuma ja seonduda seal. Retseptorite põhitüübid: retseptorvalgud (adrenaliini retseptor) ekstratsellulaarne hormooni (ligandi) sidumissait; intratsellulaarne sait G-valguga seondumiseks. Retseptorensüümid (insuliini retseptor) ekstratsellulaarne hormooni (ligandi) sidumissait; intratsellulaarne katalüütiline domeen. Oligomeersed ioonkanalid, tuumaretseptorid. 4. Peamised signaaliülekande rajad (1) 7-TMS retseptorilt GTP-siduvate valkude (G valgud) vahendusel toimiv rada. cAMP sekundaarse ülekandjana. Ionisitoolfosfaat (IP3) ja diatsüülglütserool (DAG) sekundaarsete ülekandjatena. (2) 1-TMS retseptorensüümide rada türosiini kinaasi rada, cGMP sekundaarse ülekandjana. (3) hormoontundlike ioonkanalite mõjutamise kaudu toimiv rada
Efektorid võivad olla nii otseside ektivaatorid kui ka tagasiisde inhibiitorid. Efektoreid, mis suurendavad valgu aktiivsust, nimetatakse allosteerilisteks aktivaatoriteks, kusjuures neid, mis vähendavad valgu aktiivsust, nimetatakse allosteerilisteks inhibiitoriteks. Termin allosteeria tuleneb kreeka keelest vihjates faktile, et allosteerilise valgu regulatoorne sait on füüsiliselt kaugemal kui ta aktiivsait. Mõned oligomeersed valgud, kel on kvaternaarne struktuur, toimivad rakumetabolismis regulaatoritena – regulatoorsed ensüümid. Biokeemias tähendab allosteeriline regulatsioon ensüümi ja teiste valkude reguleerimist, seondudes efektormolekulile valgu allosteerilises saidis (see tähendab kohta, mis pole valgu aktiivsait). VALKUDE UURIMISMEETODID 1. Tsentrifuugimine, diferentsiaal ja gradientfuugimine Tsentrifuugimisega on võimalik eraldada osakesed, mis erinevad massi või tiheduse poolest
katalüütiliste parameetrite poolest. 4. Allosteerilisteks nii ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis, efektroid võivad olla nii otseside aktivaatorid kui ka tagasiside inhibiitorid. Omavad regulatoorset e allosteerilist tsentrit efektori sidumiseks. On oligomeersed kvaternaarse struktuuriga valgus. Toimivad rakumetabolismis regulaatoritena. Allosteerilised valgud võivad esineda ühest kahest olekus: R (lõdvestunud) ja T (pingestunud). S puudumisel domineerib T-olek. S sidumisel nihkub tasakaal R-oleku kasuks. Substraat S on positiivne homotroopne efektor e allosteeriline efektor. Ta toimib kooperatiivselt, s.o soodustab iseenda sidumist.
BIOKEEMIA, II osa ORGA ANILISED AINED ORGAANILISED AINED (BIOMOLEKULID) Biomolekulid on inimkeha orgaanilised ained, millel on vähemalt üks biofunktsioon. Nad jaotuvad: ◦ lihtbiomolekulid (väikesed orgaanilised molekulid) ◦ oligomeersed biomolekulid (koosnevad väikestest ehitusüksustest nagu näiteks oligosahhariidid jt) ◦ biomakromolekulid (ehitusüksuste arv on suur nagu näiteks valgud, nukleiinhapped jt) ◦ Katabolism – ainete lammutamisprotsess, osa ainevahetuses ◦ Anabolism - ainete sünteesiprotsess VALGUD VALGUD Valgud ehk proteiinid on inimese elutegevuseks vajalikud polüpeptiidid (makromolekulaarsed orgaanilised ühendid), mis koosnevad aminohappejääkidest
5. Signaaliülekande retseptorid: Mittesteroidsed hormoonid seonduvad plasmamembraanis lokaliseeruvatele retseptoritele, mille abil aktiveerivad signaali ülekande raja raku sees. Steroidhormoonid võivad seonduda plasmamembraanis paiknevatele retseptoritele või siseneda rakku seonduda tsütoplasmas asuvatele retseptoritele või isegi liikuda rakutuuma ja seonduda seal asuvatele retseptoritele Retseptorvalgud Retseptorensüümid Oligomeersed ioonkanalid Tuumaretseptorid Loeng 29 slaid 9 ??? 6. fotosüntees süsivesikute süntees süsinikdioksiidist valguse energia arvel Toimub nii pro kui eukarüootsetes organismides membraanides, taimedes kloroplastide tülakoidmembraanides Fotosünteesi kaks faasi: Valgusreaktsioonides püüavad fotosünteesivad rakud päikese valgusenergiat ja muundavad selle keemiliste sidemete energiaks NADPH kui redutseerija ja ATP kui energiakandja vormis, kusjuures eraldub hapnik
Metaboolne vastus Mittesteroidsed hormoondi seonduvad plasmamembraanis lokaliseeruvatele retseptoritele, mille abil aktiveerivad signaali ülekandja raja raku sees. Steroidhormoonid võivad seonduda plasmamembraani retseptoritega või siseneda rakku ja seonduda tsütoplasmas olevate retseptoritega või seonduda rakutuuma retseptoritega. Signaalülekande retseptorid · retseptorvalgud membraanil · retseptorensüümid membraanil · oligomeersed ioonkanalid valgukompleksid membraanis · tuumaretseptorid tuumamembraanil Signaalülekande rajad · cAMP rada · inositoolfosfaadi ja siatsetüülglütserooli rada · türosiini kinaasne rada · guanülüültsklaasi rada · proteolüütiline modifitseerimine Steroidhormoonide toime sihtmärkrakus Steroidid mõjutavad kaltsiumi kanaleid ja teisi membraanvalke. Hormoon seostub retseptoriga, mis on
Allosteerilisteks nimetatakse ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva, mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis. Efektorid võivad olla nii otseside aktivaatorid kui ka tagasiside inhibiitorid. Allosteerilised ensüümid omavad regulatoorset e. allosteerilist tsentrit efektori (modulaatori) sidumiseks. Need on oligomeersed valgud (NB! Kvaternaarne struktuur), toimivad rakumetabolismis regulaatoritena regulatoorsed ensüümid. Allosteerilise käitumise MWC mudel Monod, Wyman, Changeux (MWC) mudel: allosteerilised valgud (ensüümid) võivad eksisteerida kahes olekus: R- (lõdvestatud) ja T- (pingestatud) olekus. Selle mudeli järgi: · Kõik oligomeerse valgu subühikud peavad olema samas olekus; substraadi (S) puudumisel domineerib T-olek · S seondub palju kõvemini R- kui T-olekus valgule
Chaperon'id on spetsiifilised saatjavalgud, mis stabiliseerivad ebastabiilsed konformatsioonid, kiirendavad oligomeeride teket, valkude lagunemist ja tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Chaperon'ide toime tsütosooli ribosoomidel toimub kotranslatsiooniliselt, kloroplastide ribosoomidel translatsioonijärgselt. 174. Iseloomustage chaperonin'id ja nimetage protsesse milles osalevad. Chaperonin'id tagavad kokkukeerdumise. Mõjuvad struktuuri tekke hilisematel staadiumitel. On oligomeersed valgud, mis moodustavad sisemusse kanali, kus valgu konformatsiooni teke toimub. Vajalik ATP. Esinevad pro- ja eukarüootides. Rakubioloogia I, Kordamisküsimused: rakutuum, geeniregulatsiooni sissejuhatus. 1. Nimeta protsesse, mis toimuvad eukarüootse raku tuumas. DNA replikatsioon, reparatsioon(parandamine) ja RNA transkriptsioon, tuumatransport, RNA subühikute kokkupanek 2. Kus ja kuidas paiknevad lamiinid ja mis on nende ülesanne?
lagunemist ja tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Hoiavad valke lahustunud kujul, mis on valmis kokkukeerdumiseks. Kaitsevad proteolüüsi eest. Vajalik ATP. On olulised rakkude liikumisel läbi membraanide. Paljud valgud omandavad natiivse konformatsiooni ainult seda tüüpi valkude abil. Iseloomustage chaperonin´id ja nimetage protsesse milles osalevad. Tagavad valkude kokkukeerdumise. Mõjuvad struktuuri tekke hilisematel staadiumitel. On oligomeersed valgud, mis moodustavad sisemusse kanali, kus valgu konformatsiooni teke toimub. Vajalik ATP. Reguleerib oligomeersete komplekside teket.
tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Hoiavad valke lahustunud kujul, mis on valmis kokkukeerdumiseks. Kaitsevad proteolüüsi eest. Vajalik ATP. On olulised rakkude liikumisel läbi membraanide. Paljud valgud omandavad natiivse konformatsiooni ainult seda tüüpi valkude abil. Iseloomustage chaperonin´id ja nimetage protsesse milles osalevad. Tagavad valkude kokkukeerdumise. Mõjuvad struktuuri tekke hilisematel staadiumitel. On oligomeersed valgud, mis moodustavad sisemusse kanali, kus valgu konformatsiooni teke toimub. Vajalik ATP. Reguleerib oligomeersete komplekside teket.
Chaperon'id on spetsiifilised saatjavalgud, mis stabiliseerivad ebastabiilsed konformatsioonid, kiirendavad oligomeeride teket, valkude lagunemist ja tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Chaperon'ide toime tsütosooli ribosoomidel toimub kotranslatsiooniliselt, kloroplastide ribosoomidel translatsioonijärgselt. 10.)Iseloomustage chaperonin´id ja nimetage protsesse milles osalevad. Chaperonin'id tagavad kokkukeerdumise. Mõjuvad struktuuri tekke hilisematel staadiumitel. On oligomeersed valgud, mis moodustavad sisemusse kanali, kus valgu konformatsiooni teke toimub. Vajalik ATP. Esinevad pro- ja eukarüootides. 31 *Arhede ja eubakterite erinevused!!! Arhede membraanilipiidides on eetersidemed, eubakteritel estersidemed ning rakuseinas peptidoglükaanid ka. Arhedel on intronid, eubakteritel neid pole. rRNA ja ribosoomide valgud erineva koostisega (eubakterite
annaabi.ee 
