Organismide keemiline koostis (0)

Organismide
keemiline koostis
Lühikonspekt XII klassile
Keemilised elemendid rakus
Makroelemendid ­ neid on rakus üle 1%
C, H, O, N
Keskmise sisaldusega elemendid ehk
mesoelemendid- 0,01-1%
S, Fe,Ca,P jt
Mikroelemendid ­ alla 0,01 % I,F,Cu jt
Keemilised ained rakus
Anorgaanilised ained Orgaanilised ained
Vesi ~80%
Valgud ~14%
Soolad (ioonidena)
Süsivesikud
Lipiidid
Nukleiinhapped
Vee ülesanded rakus
Vesi osaleb paljudes keemilistes
reaktsioonides fotosüntees, hüdrolüüsireaktsioonid
Vesi on lahustiks
Vesi osaleb termoregulatsioonis
tagab rakkude siserõhu ehk turgori
kaitsefunktsioon(silmas hõõrdumine, loode jmt)
Tähtsamad katioonid rakus
Ca+2 ­ luude koostises, hammaste
koostises
Mg+2 ­ klorofülli koostises (fotosüntees),
Fe+2 ja Fe+3 ­ hemoglobiini koostises ( hapniku
transport)
K+ ja Na+ ­ rakkude tsütoplasmas, veres,
närviimpulsside ülekandmine jne
Tähtsamad anioonid rakus
OH- ja HCO3- ­ tagavad rakusisese pH
HPO4-2 ja H2PO4- ­ nukleiinhapete ja
fosfolipiidide koostises
I- ­ kilpnäärme hormooni koostises
Süsivesikud ehk sahhariidid
Süsivesikud
Monosahhariidid Oligosahhariidid Polüsahhariidid
Monosahhariidid
- üksikmolekulid, milles on 3 -6 süsiniku
aatomit
- glükoos, fruktoos ­ C6H12O6,
riboos, desoksüriboos C5H10O5
- lahustuvad vees (hüdrofiilsed)
Riboos, Glükoos
desoksüriboos
Oligosahhariidid
- koosnevad 2 -3 monosahhariidi molekulist
- sahharoos ehk suhkur, laktoos ehk
piimasuhkur, maltoos ehk õllesuhkur
- lahustuvad vees (hüdrofiilsed)
- enamasti magusa maitsega
Polüsahhariidid
- koosnevad paljudest monosahhariidide
jääkidest
- tärklis, tselluloos, kitiin
- ei lahustu vees (hüdrofiilsed)
... ....
Süsivesikute ülesanded
Energeetiline funktsioon (glükoos; 1g glükoosi lagunemisel
saadakse 17,6 kJ energiat)
Ehitusmaterjal (riboos ja desoksüriboos nukleiinhapetes, tselluloos
taimedel, kitiin lülijalgsetel)
Varuaine (tärklis taimedel, glükogeen loomadel/inimesel, laktoos
piimas)
Ligimeelitamine (õienektar)
Kaitsefunktsioon (suhkur alandab külmumistemperatuuri)
Toit ( imetajate piimasuhkur)
Biosünteetiline ( muutuvad lipiidideks jt org. aineteks)
Lipiidid
Neutraalrasvad
koosnevad glütseroolist ja 3 rasvhappe jäägist
hüdrofoobsed
rasvad, õlid
Vahad
koosnevad lihtsamast alkoholist ja 1 rasvhappest
hüdrofoobsed
taimsed vahad (lehtedel), loomsed vahad (mesilasvaha)
Lipiidid
Hüdrofiilne pea
Hüdrofoobne saba
·Steroidid
keerulise ehitusega molekulid,
hüdrofoobsed
D-vitamiin, mõned hormoonid (adrenaliin), kolesterool
·Liitlipiidid (fosfolipiid)
koosnevad lipiidist ja mõnest muust
molekulist
Lipiidide ülesanded
Energeetiline funktsioon( 1g rasva- 38,9 kJ )
Varuaine ( talvine rasvakiht, seemnetes õli)
Kaitseaine (nahaalune rasvakiht, siseelundite ümber olev
rasvakiht jne)
Lahusti (õlid lahustavad vitamiine - D, E jt)
Ehitusmaterjal (fosfolipiidid rakumembraanides, vahad jt)
Regulaatorained (D-vitamiin, hormoonid)
Valgud ehk proteiinid
Koosnevad C,H,O,N,P
On polümeerid
Valgud on polümeerid, mille
koostisosadeks on aminohapped
Aminohapped
Aminohapped koosnevad
aminorühmast ja karboksüülrühmast.
Valkude koostises on 20
erinevat aminohapet.
Valkude süntees toimub
ribosoomides.
Aminohappe üldvalem
Mõned aminohapped
Peptiidsideme moodustumine
Valgustruktuurid
primaar-, sekundaar-, tertsiaar-, kvaternaarstruktuur
Kõikidel valkudel on
primaarstruktuur
Selle aminohapete järjestuse
järgi on näidatud valkude
omadused.
Aminohapped on ühendatud
peptiidsidemetega.
Sekundaarstruktuur
- heeliks
- struktuur
seotud vesiniksidemetega
Kõõluste, kõhrede, juuste,
küünte, karvade valgud,
soomuste, ämblikuniidi valgud
Tertsiaarstruktuur
Seotud vesiniksidemetega.
Gloobul
Ensüümid, antikehad,
vereplasma valgud
Fibrill
Verehüübimisvalgud, lihastöös
osalevad valgud
Verehüübimisvalk fibrinogeen
Kvaternaarstruktuur
Mitme polüpeptiidi ühinemisel, mitu gloobulit on ühinenud
nt hemoglobiin.
Ühendatud vesiniksidemetega.
Valkude jaotus
Lihtvalgud koosnevad
aminohappejääkidest nt
munavalge.
Liitvalgud koosnevad
valgulisest ja mittevalgulisest
osast nt kromosoomid
(nukleoproteiinid) ja
hemoglobiin.
Valkudega seotud mõisted
Denaturatsioon - valgu kõrgemate struktuuri-
tasemete lagunemine;
Põhjused: kiirgused, kõrge või madal temperatuur,
raskemetallid, tugevad happed ja alused, mehhaaniline
toime
Pöörduvus: võib olla pöörduv ja võib olla pöördumatu
Renaturatsioon - valgu kõrgemate struktuuri-
tasemete taastumine
Hüdrolüüs -valgu lagunemine aminohapeteks
Uued mõisted
Asendamatu aminohape (neid ei suuda organism ise
toota, neid peab saama toiduga)
Asendatavad aminohapped (neid suudab organism
ise sünteesida)
Fibrillaarsed valgud (niitja kujuga valgud)
Globulaarsed valgud (keraja kujuga valgud)
Lihtvalk (koosneb ainult aminohapetest)
Liitvalk (aminohapped + teised org. ained)
Valkude ülesanded
Katalüütiline funktsioon (ensüümid)
Ehitusmaterjal (naha-, küünte, karvade jmt valgud)
Transpordifunktsioon ( hemoglobiin)
Retseptorfunktsioon (närvirakkude valgud jmt)
Regulatoorne funktsioon ( hormoonid-insuliin)
Kaitsefunktsioon (antikehad)
Liikumisfunktsioon (lihaste, viburite jmt valgud)
Energeetiline funktsioon
Nukleiinhapped
Tähtsamad nukleiinhapped on
DNA
RNA
ATP jt madalmolekulaarsed
nukleiinhapped
· Kõik nukleiinhapped koosnevad - nukleotiitidest.
Nukleotiidid moodustavad pikki ahelaid.
RNA DNA
Iga nukleotiid koosneb kolmest komponendist :
viiesüsinikuline suhkur (pentoos).
DNAs - desoksüriboos ja RNAs - riboos.
lämmastikalus
fosfaatrühm
lämmastikalus
fosfaatrühm
suhkur
DNA ehitus
1) DNA esmane struktuur - nukleotiidijääkide hulk ja
järjestus DNA üksikahelas.
Üksikahelaline DNA esineb rakus sünteesiprotsessides ja
teatud viirustes.
2) DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim
esinemisvorm (biheeliks ehk kaksikspiraal)
3) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude
koosmõjul. DNA + valgud = nukleoproteiin
(kromosoomid).
Biheeliksi ehituslik eripära
·Koosneb kahest ahelast (keerduvad ümber mõttelise
telje).
Ahelad seonduvad lämmastikaluste tasandil.
Omavahel seonduvad kindlad lämmastikalused
(A ja T)(G ja C) - komplementaarsed.
DNA naaberahelaid kaksikspiraalis hoiavad koos
vesiniksidemed. (A ja T) - 2 vesiniksidet (G ja C) - 3
vesiniksidet.
DNA sekundaarstruktuuris pole ahelad ühesugused.
DNA molekuli ülesanded organismis
Kromosoomide põhiline koostisosa
Päriliku info säilitamine ja selle täpne ülekanne
tütarrakkudele (mis on tekkinud raku jagunemise käigus).
RNA ehitus
RNA on üksikahelaline
RNA esmane struktuur ­ primaarstruktuur-
nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs.
Teisene struktuur- molekul, milles üksikahelalised
lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega; omavahel
paarduvad (A ja U)(G ja C)
RNA 3 erivormi
mRNA (5%) - informatsiooni RNA
Info toimetamine RNAlt valgu sünteesi toimumiskohta.
tRNA (15%) - transport RNA
Aminohapete taransport valkude sünteesi toimumiskohta.
rRNA (80%) - ribosoomi RNA
Kuulumine ribosoomi koostisesse, millel leiab aset
valgusüntees.
Nukleiinhapete võrdlus
DNA RNA
Polümeer Polümeer
Nukleotiid Nukleotiid
*lämmastikalus (A;T;C;G) *lämmastikalus (A;U;C;G)
*suhkur (desoksüriboos) *suhkur (riboos)
*fosfaatrühm *fosfaatrühm
Komplementaarsus (A - Komplementaarsus (A
T; C - G) -U; C - G)
Biheeliks (kaksikspiraal) Üksikahel (mitu kuju)