Organimside koostis
Üldine keemiline koostis
Loodus koosneb
anorgaanilistes ja orgaanilistes ainetest. Orgaanilised ained on
iseloomulikud elusloodusele, anorgaanilised ained esinevad põhiliselt
eluta looduses.
Iga organismi ehituses
leiame nii anorgaanilisi kui orgaanilisi aineid, mis koosnevad
keemilistest elementidest.
Makroelemendid Kõige enam on rakkudes
hapnikku (O), süsinikku (C) ja vesinikku (H). Teisteks
makroelementideks on lämmastik (N), väävel (S),
fosfor (P).
Kuna organism vajab neid
suurtes
kogustes , nimetatakse neid keemilisi elemente
makroelementideks.
Mikroelemendid
Kümnendik- ja
sajandikprotsentides leidub:
kaaliumi (K), kloori (Cl), kaltsiumi
(Ca), naatriumi (Na) ja magneesiumi (Mg). Neist veelgi vähem esineb
rauda (Fe),
tsinki (Zn), vaske (Cu), joodi (I) ja floori (F).
Kuna organism
vajab neid elutegevuseks vähesel määral, nimetatakse
mikroelementideks.
Millised ained on
organismide koostises?Anorgaanilised
ained – 80%. Põhiosa moodustab vesi. Organismide
veesisaldus jääb
vahemikku 65...95%.
Orgaanilised ained –
18%. Kõige rohkem on valke. Valkude kõrval on
lipiide rasvad , õlid,
vahad) ja sahhariide (glükoos, tärklis,
tselluloos ). Need ühendid
kuuluvad mitmete rakustruktuuride koostissesse ja on organismi
põhiliseks energiaallikaks. Samuti orgaanilistest ainetes on
esindatud
nukleiinhapped , mis on vajalikud kõikidele rakkudele (DNA,
RNA).
Anorgaanilised ained
VesiVesi on universaalne lahusti. Vees lahustub rohkem aineid kui üheski teises lahustis . Vesi lahustab hästi anorgaanilisi aineid ja paljusid orgaanilis polaarseid ühendeid. Mittepolaarsed ained lahustuvad vees vähesel määral (nt. õlid, rasvad, vahad). Vee molekulid osalevad paljudes rakus toimuvates keemilistes reaktsioonides – nad esinevad nii lähteainete kui ka lõpp-produktide hulgas.
C6H12O6
+ 6O2
→ 6CO2
+ 6H2O
+ (energia) rakuhingamine
6CO2
+ 6H2O
+ (energia) → C6H12O6
+ 6O2 fotosüntees
Kuna vesi on hea
lahusti, on ainuvõimalik reaktsioonide toimumise keskkond. Ühtegi
reaktsiooni ei saaks rakus toimuda, kui poleks vett. Reaktsioonid =
elu.
Vesi tagab rakkude ainevahetuse ehk metabolisimi. Rakku saabuvad ja rakust väljutatakse ained vesilahusena. Mida rohkem on rakus vett, seda kiirem on raku ainevahetus .
Vesi tagab raku siserõhu ehk turgori . Siserõhu vähenemisel täimed närtsivad, inimese nahale tekivad kortsud .
Vesi kindlustab organismide ringeelundkondade töö ( veri , lümf).
Vesi osaleb organismide termoregulatsioonil, sest vee aurumine jahutab keha. Osa loomi higistab ja taimedel toimub transpiratsioon õhulõhede kaudu. Suure soojumahtuvuse tõttu aitab vesi säilitada organismidel püsivat temperatuuri.
Vesi täidab kaitsefunktsiooni: pisarad vähendavad hõõrdumist ja kõrvaldavad võõrkeha silmast, liigesvõie „õlitab” liigeseid, imetajate loode areneb vesikestas ehk amnionis.
Katioonid ehk
positiivselt laetud osakesed
- K+- ja Na+- ioonid – osalevad närviimpulsi moodustamises sünapsis ning edasiandmises. Samuti reguleerivad vee tasakaalu (rakurõhk), kindlustavad rakkude laengu ning transpordiprotsessid raku tasandil. Neid leidub veres ja kõikide rakkude tsütoplasmas.
Naatrium on rakuväline
element, rakus on teda vähe. Kaalium on rakusisene element,
väljaspool rakku on teda vähe.
* NaCl 9% on füsioloogiline lahus, võib olla ka vereasendaja.
- Ca+-ioonid – kuulub luukoe koostisesse (fosfaadina, karbonaadina). Ca sisaldab luukoe vaheaine . D-vitamiin seob Ca. Juhul kui on Ca puudus, siis organism ei omasta Ca ning võib tekkida patoloogia (nt. väikelastel rahhiit ). Kalamaks sisaldab palju D-vitamiini. Väikelaste luud on elastsed, sest soolade sisaldus nendes on madal. Inimses vananedes kaltsiumisoolade kontsentratsioon tõuseb. Koos sellega omandavad luud suurema tugevuse, aga ka hapruse. Luudehõrenemine ehk osteoproos.
Samuti osaleb Ca+
vere hüübimisprotsessis,
kindlustab lihaste töö (Ca puudusel tekivad krambid) ning
reguleerib vee hulka organismis.
- Mg+-ioonid – suur osa Mg aatomites on seotud nukleiinhapetega (DNA, RNA).
Mg on klorofüllis keskne element, samuti kuulub taimeraku
kesta koostisesse (sõltub marjade küpsus).
- Fe+-ioonid – kuulub selgroogsete punalibledes ehk erütrotsüütides oleva valgu hemoglobiini koostisesse, mis seob hapniku ning transpordib seda organismis. Rauaühend heem annab verele punase värvuse. Rauda annavad meile maasikad , rosinad, peet , tailiha.
Anioonid ehk
negatiivselt laetud osakesed
- Karbonaatioonid (HCO3- ja CO32-) – hingamise käigus koguneb rakkudesse süsihappegaas. See lahutub vees ja tulemusena moodustuvad karbonaatioonid. Seega viivad karbonaatioonid süsihappegaasi prganismist välja.
- Fosfaatioonid (H2PO4- ja HPO42-) – kõigi nukleiinhapete (DNA, RNA, ATP) ja fosfolipiidide koostises. Sealhulgas kuuluvad fosfolipiidid rakumembraani ehitusse.
- Jood – vajalik kilpnäärme hormooni moodustumiseks (türoksiin). Joodi puudusel kujuneb välja kilpnäärme haigus – struuma.
Inimene saab organismile
vajalikud anorgaanilised ühendid peamiselt igapäevase toiduga.
Suurem osa sooli omastatakse joogiveest.
Keskkonna happsestu
mõõdetakse pH ühikutes. Neutraalne pH on 7. See on ka puhta vee
pH. Kui lahuse pH jääb alla 7, siis on keskkond happeline, kui üle
selle, siis aluseline. Rakus toimuvate biokeemiliste protsesside
normaalseks kulgemiseks peab raku sisekeskkonnal olema kindel pH
väärtus. Inimese vere pH peab olema 7,4. kui see oluliselt muutub,
häiruvad kogu organismi talitlused ja tagajärjeks võib olla surm.
Vere püsiv reaktsioon tagatakse eelkõige karbonaat - ja
fosfaatioonide abil.
Orgaanilised ained
Kõik organismid
sisaldavad orgaanilisi ühendeid. Nende esinemine on üks elu
tunnustest. Valdav osa orgaanilisi aineid koosneb süsinikust,
vesinikust ja hapnikust. Nende kõrval on enamlevinud keemilised
elemendid on lämmastik, fosfor ja vääval. Seega leiduvad
orgaaniliste ühendite koostises kõik makroelemendid.
Orgaanilist ainet
iseloomustab:
- Ainult elusorganismides tekkinud
- Sisaldavad alati süsinikku (C)
- Sisaldavad rakkudele kättesaadavat energiat (O reageerimine, põlemine)
- C on seotud nelja kovalentse sidemega
Bioaktiivsed ained –
ensüümid, vitamiinid , hormoonid, antibiootikumid , mürgid,
süsivesikud, lipiidid , valgud , nukleiinhapped.
Makroelemendid ja
nende ülesanne organismis
Süsinik –
keskne eluelement – kuulub kõikide
biomolekulide (valkude, rasvade, süsivesikute) koostisesse. CO2
– fotosünteesi lähteaine, hingamise ja käärimise lpp- produkt .
Vesinik –
esineb kõikide biomolekulide
koostises. Osaleb vesiniksidemete (O...H; N...H) moodustumises. Mida
rohkem on ühendis vesinikku, seda energiarikkam see on.
Hapnik –
kuulub kõikide biomolekulide
koostisesse. Hapnik on tugev oksüdeerija, kindlustab hingamise.
Lämmastik –
esineb valkude aminohapetes, ATP-s,
nukleiinhapetes. Leidub osades vitamiinides ning alkaloidides.
Fosfor –
esineb nukleiinhapete koostises. Esineb
makroergiliste ühendite (ATP, GTP, CTP, UTP) koostises.
Väävel –
leidub kahes aminohappes metioniinis ja
tsüsteiinis, ka osades vitamiinides.
Süsivesikud ehk sahhariidid
Süsivesikud on
orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad süsinik, vesinik ja
hapnik. Süsivesikud jagatakse mono -, oligo- ja polüsahhariidideks.
Sahhariidide
peamised ülesanded:
Energeetiline – glükoos
Struktuurne , ehituslik – kitiin , tselluloos
Varuaine – glükogeen, tärklis
Kaitsefunktsioon – taimedes rakutsütoplasma suhkrustumine – kaitse ärakülmumise vastu
Toitefunktsioon – piimasuhkur imetajate piimas
Ligimeelitav – õistaimedel nektar putukate ligimeelitamiseks
Bioregulatoorne – süsivesikud koos valkudega kuuluvad hormoonide koostisesse
Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud – süsinike arv on
väike, C arv 3-6
Riboos(ijäägid)
on RNA koostises. RNA molekulid teevad valmis valgud.
Desoksüriboos(ijäägid)
on DNA koostises.
Rohelistes
taimedes tekib glükoos fotosünteesi tulemusena, loomorganismid
saavad seda aga toidust. Glükoos in organismide põhiline energiaallikas . Rakuhingamisel vabaneb energiat 17,6 KJ/g. Leidub
viinamarjades, veres.
- Fruktoos ehk puuviljasuhkur – C6H12O6
Organismide põhiline
energiaallikas. Kõige magusam suhkur. Leidub mees, puuviljades,
mahlades.
Oligosahhariidid – süsivesikud, milles on 2-3
monosahhariidi omavahel liitunud. Organism kasutab peamiselt energia
saamiseks.
- Sahharoos – Tekib glükoosi ja fruktoosi liitumisel. Tavaline lauasuhkur. Leidub palju suhkrupeedis ja –roos.
- Maltoos ehk linnasesuhkur – koosneb kahest glükoosijäägist. Moodustub idandites tärklise lõhustumisel.
- Laktoos ehk piimasuhkur – koosneb glükoosist ja galaktoosist. Moodudtub piimanäärmetes. Laktoositalumatus – inimesel peab olema ensüüm laktaas , et lagundada glükoosi sidemeid. Selle puudumisel, ei tule organism laktoosi lagundamisega hakkama ja kujuneb talumatus.
Polüsahhariidid
– polümeerid (kõrgmolekulaarsed
orgaanilised ühendid), mille monomeerides on monosahhariidide
jäägid.
- Tärklis – fotosünteesi käigus moodustunud glükoosi varud talletatakse taimede säilitusorganites (mugulas, sibulas, risoomis) tärklise kujul. Tärklise koostises on tuhandeid glükoosijääke.
- Tselluloos – kõikide taimeraku kesta peamine koostisosa . Puidurakkudes on eriti paksud kestad . Koosneb samuti glükoosijääkidest.
- Kitiin – lülijalgsete välisskeletis, seente rakukestades. Ehitusliku ülesandega.
- Glükogeen – loomorganismides säilitatakse glükoosivarusid peamiselt maksas ja lihastes glükogeenina. Insuliin muudab liikse glükoosi veres (peale seedimist) glükogeeniks. Taimedel puudub glükogeen. Koosneb glükoosijääkidest.
Lipiidid ehk
rasvad
Lipiidid on
orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid jt. vees mittelahustuvad ühendid (hüdrofoobsed). Nad
lahustuvad orgaanilistes lahustites (alkohol, eeter ). Nad on
organismidele energiallikaks.
Lipiidede funktsioonid:
Energeetiline – kõige energiarikkamad. 1 g rasva täielikult oksüdatsioonil vabaneb 38,9 kJ energait
Ehitslik – biomembraanid koosnevad fosfolipiidide kaksikkihist
Varuaine – loomade varurasv rasvikutes, taimedel õlid seemnetes, viljades
Kaitsefunktsioon – nahaalune rasvkude on halb soojusjuht , kaitseb organismi temperatuurimuutuste eest. Rasvkude (siseorganeid ümbritsev rasvakiht ) kaitseb mehaaniliste mõjutuste eest
Lahusti – on lahustiks rasvlahustuvatele vitamiinidele (K, A, D, E, Q)
Lihtlipiidid
ehk neutraalrasv = glütserool + rasvhappejäägid
Küllastunud
rasvhapetes esinevad süsiniku aatomite vahel üksiksidemed. Sellised
rasvad on tahked ( loomsed rasvad). Küllastamata rasvhapetes esinevad
süsinike aatomite vahel kaksiksidemed. Sellised rasvad on vedelad
(õli seemnetes). Mida rohkem on rasvhappejääkides
kaksiksidemeid, seda vedelam rasv on.
Vahad
Vahad on pikaahelaliste
ühehüdroksüülide (üks –OH rühm) alkoholide ja rasvhapete estrid . Vahad on tahked, enamasti plastsed ained, mis on vastupidavad
teiste keemiliste ainete toimele. Puuviljadel, okastel, vahalille
lehtedel esinevad taimsed vahad, mis täidavad kaitsefunktsiooni. Mesilasvaha on loomne vaha.
Lipiidid
Lihtlipiidide ühinemisel teiste
keemiliste ühenditega moodustuvad liitlipiidid .
- Fosfolipiidid – sisaldavad lisaks glütseroolile ja rasvhapetele fosforhappejääke (üks rasvhappejääk on asendunud fosfaatrühmaga). Fosfolipiidid kuuluvad rakumembraani koostisesse.
- Glükolipiidid – lisaks üks glükoosijääk.
Steroidid
Steroidid on ülejäänud lipiidedega
võrreldes testsuguse ehitusega. Steroidid on vees lahustamatud
tsüklilised ühendid, mis esinevad loomakudedes. Neerupealiste hormoonid ja meessuguhormoon testosteroon ning naissuguhormoon
östrogeen on steroidid. Ka kolesterool ja vitamiin D on steroidid.
Hormoonid on bioaktiivsed ained, mis põhiliselt moodustuvad
loomorganismide sisesekretsiooninäärmetes.
- Kolesterool – kui toit sisaldab palju rasvu ja suhkrut, moodustub kolesterool. Liigne kolesterool võib ladestuda koos rasvhapete ja lubisooladega arterite seintesse. See põhjustab veresoonte lupjumist ehk ateroskleroosi. Sellised veresooned on väheelastsed ning verevool nendes on raskendatud. Ateroskleroos mõjub ajule, südamele, neerudele, teistele elutähtsatele organitele ja jäsemetele on ta oluline ajutise ja püsiva töövõimekaotuse tekitajaid (südame- veresoonkonna haigused). Versoonte lupjumist soodustab eelkõige ebaõige toitumine.
D-vitamiin ehk kaltsiferool on samuti steroid .
Valgud
Valgud ehk proteiinid on polüpeptiidid, mis koosnevad aminohappejääkidest
(20). Valgud moodustuvad vaid elusorganismides, seega nimetatakse
neid koos polüsahhariidid ja nukleiinhapetega biopolümeerideks.
Aminohappe üldvalem:
Kõik
amonihapped sisaldavad –NH2,
s.o aminorühma (aluseline), ja –COOH, s.o karboksüülrühma
(happeline).
R –radikaal on igal
aminohappel erinev.
Valkude süntees toimub
ribosoomides. Kahe aminohappe omavahelisel reageerimisel moodustub
ribosoomis nende vahele kovalentne side, mida nimetatakse
peptiidsidemeks. Selle sideme tekkel eraldub molekul vett. Valgu
molekulis on peptiidsidemetage ühendatud sadu või tuhandeid
aminohappejääke.
Inimene on evolutsiooni
käigus kaotanud võime sünteesida mõningaid aminohappeid . Täiesti
asendamatuid aminohappeid on 8, neid ei suuda organism ise valmistada
ja neid saab vaid toiduga. Osaliselt asendamatuid aminohappeid on 9,
neid sünteesib organism ise, kuid ebapiisavalt. Asendatavaid
aminohappeid on 9, mida organism suudab ise sünteesida.
Valkude struktur
Valkude omaduste
erinevused tulenevad aminohappejääkide järjestusest ning nende
hulgast valgumolekulist.
- Valgu aminohappelist järjestust nimetatakse esimest järku struktuuriks (primaarstruktuuriks).
- Valgu teist järku struktuur (sekundaarstruktuur) tekib polüpeptiidi keerdumisel kruvikujuliseks heeliksiks või kõrvuti asetsevate ahelate voltumisel (juuste, küünte, ämblikuniidi, siidi lõplik tase).
- Molekuli edasisel kokkukeerdumisel moodustub valgu kolmandat järku struktuur (tertsiaarstruktuur), on enamasti keraja kujuga ja kannab gloobuli nimetust . Kõikidel valkudel aga globulaarset kolmandat järku struktuuri ei teki ja nad jäävad väljavenitatult niitjateks (fibrillaarseteks).
- Kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi, moodustub valk, mille puhul räägitakse neljandat järku struktuurist (kvaternaarstruktuur). Valgud võivad ühineda ka teiste orgaaniliste ainetega.
Denatratsioon ja
renaturatsioon
Denaturatsiooniks
nimetatakse valgu kõrgemat järku
struktuuri alandamist väliste tegurite toimel (kolmas järk →
teine järk → esimene järk). Denaturatsioonil hävivad üksnes
valgu kõrgemat järku struktuurid , kuid peptiidsidemed ei katke.
Seetõttu peptiidahel jääb püsima ja koos sellega säilib valgu
esmane struktuur. Organismides lagundatakse valgu molekulid
aminohapeteks vastavate ensüümide toimel.
- Temperatuuri tõustes keeravad valgud ennast lahku
- Happed – kontsentreeritud lämmastikhape
- Kiirgused – ioniseeriv , UV-kiirgus
- Mehaanilised tegurid – munavalge vahustamine
- Raskmetallid - elavhõbe
Renaturatsiooniks
nimetatakse denaturatsiooni pöördprotsessi, mis toimub siis,
kui lõhustavate tegurite ( kuumutamine , happed) mõju pole olnud
liiga suur ja valgu struktuurid pole veel lõplikult lagunenud. Seega
saavad kõrgemat järku struktuurid taastuda. Nt. võib toimuda
ensüümi aktiivsuse taastumine.
Valkude ülesanded
- Ensümaatiline funktsioon – ensüümid reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust. Iga ensüüm juhib kindlat reaktsiooni. Nt. inimese süljes olev valk amülaas lagundab ainult tärklist, aga mitte teisi orgaanilisi aineid.
- Ehituslik funktsioon – valgud kuuluvad kõikirakuorganellide koostisesse. Ainult valgulise ehitusega nahatekides on: karvad , suled, küünised, sõrad, kabjad jne.
- Transpordifunktsioon – membraanides on valgulised trantsportijad, mis juhivad kindlat tüüpi molekule nii rakku sisse kui ka sealt välja. Hemoglobiin transpordib hapnikku.
- Retseptorfunktsioon – rakumembraanis olevad mõningad valgud edastavad väliskekskkonna infot raku sisemusse .retseptorvalgud esinevad ka inimese meeleorganite epiteelkoe rakumembraanides (toidu maitse tundmine).
- Regulatoorne funktsioon – valgulised hormoonid. Nt. Insuliin
- Kaitsefunktsioon – inimorganismi sattunud võõrvalkude, -nukleiinhapete ja teiste organismile mitteomaste orgaanilsite ühendite vastu moodustuvad antikehad. Verehüübimisvalgud.
- Liikumisfunktsioon – liikumine seisneb selles, et valgul on võime muuta on struktuuri ja sellega kaasneb molekuli mõõtmete muutumine (kontraktsioonivalgud). Kõige tuntumad on lihavalgud. Ka algloomade viburite ja ripsmete liikumine on tingitud valkudest – valgulised torukesed (mikrotuublid).
- Energeetiline funktsioon – 1 g valgu oksüdatsioonil vabaneb 17,6 kJ energiat. Kuna valkudel on palju teisi funktsioone, siis algab organismile vajalike valkude lagundamine energia saamiseks alles pärast pikemaajalist nälgimist, kui sahhariidide ning lipiidide tagavarad on ammnetatud.
- Varufunktsioon – munavalge.
Valgu molekuli struktuuri tähtsus
Valkudel on erakordselt palju
ülesandeid. Seetõttu peab organism tagama valkude molekulide kaitse
nii organimi väliste kui ka sisemiste mõjutuste eest. See saavutatakse molekuli esimest järku struktuuri püsivusega:
amonihappejääke ühendav peptiidside on stabiilne. Valgu teist ja
konlamdat järku struktuure kooshoidvad keemilised sidemed on üsna
nõrgad ning need tekivad ja katkevad juba väikeste rakusiseste
tingimuste muutuste käigus – see omadus võimaldab valkudel täita
ainuoaseid ülesandeid. Nt. lihasraku ehituses olevad valgud
(müofibrillid) muudavad välismõjutuste tagajärjel oma mõõtmeid
ja selle tulemusena lihasrakk kas lüheneb või pikeneb. Samas kõik
valgu molekulid ei muuda oma kuju – karvade, ripsmete ja juuste
koostises olevad valgud ei muuda kunagi iseseisvalt ona mõõtmeid.
Nukleiinhapped
Nukleiinhapped on biopolümeerid,
mille monomeerideks on nukleotiidid. Eristatakse kahte tüüpi
nukleiinhappeid: desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA). Nukleiinhapped on biopolümeerid, mille monomeerideks on
nukleotiidid.
Nukleotiid koosneb süsivesikust (S),
fosfaatrühmast (P) ja lämmastikalusest (A).
Desoksüribunukleiinhape ehk DNA
DNA on polümeer, mille monomeerideks
on desoksüribonukleiidid.
Lämmastikaluseid on 4 erinevat: A
( adeniin ), G ( guaniin ), T (tümiin) või C (tsütosiin).
Lämmastikalused ühinevad paaridesse vesiniksidemete abil: A = T ja
G ≡ C (komplementaarsusprintiip)
DNA ahel koosneb kahest omavahel
ühinenud ahelast, mille koospüsimise aluseks on komplementaarsusprintsiip – nukleotiidide üksteisele vastavus. Need ahelad omavahel vastavad, nad on seotud vesiniksidemetega, see
on ka kahe ahela koos püsimise alus.
Pärilik info seisneb DNA
nukleotiidjärjestuses. Nukleotiidide järjestust molekulis
nimetatakse DNA esimest järku struktuuriks.
DNA asub
päristuumsetel rakutuumas ja kannab endas geneetilist
informatsiooni.. DNA tähtsus seisneb
päriliku info säilitamises ja selle täpses ülekandmises raku
jagunemise käigus moodustavatele tütarrakkudele.
DNA repliaktsioon
DNA süntees ehk
DNA replikatsioon on DNA omadus taastoota iseennast . Replikatsioon on
matriitssüntees, mille tulemusena saadakse ühest DNA molekulist
kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. See toimud
raku tuumas vastava ensüümi (DNA-polümeraas) osalusel. Ensüüm
keerab DNA biheeliksi järk-järgult lahti ja sünteesib karüoplasmas
olevatest nukleotiididest kummagi esialgse ahela kõrvale uue
vastavale komplementaarsuspritntsiibile. Replikatsioon toimub enne
raku jagunemist.
Replikatsioon on kõigis
organismides toimuv universaalne molekulaargeneetiline protsess, mis
tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande
lähterakust tütarrakkudesse.
- DNA replikatsioon on rakkude pooldumise ainus ja vältimatu eeldus
- Nii saab jälle eeskirja, kuidas endale vajalikke valke toota
Geen – DNA lõik, mis
määrab ühe valgu aminohapelise järjestuse.
DNA struktuuri
tähtsus
- Kaheahelaline biheeliks on vastupidav paljude füüsikaliste ja keemiliste tegurite suhtes ( vesiniksidemed ).
- DNA kaheahelalisus tagab kogu päriliku info esinemise vähemalt kahes koopias.
RNA ehk
ribonukleiinhape
Ribonukleiinhape
on biopolümeer, mille monomeerideks on ribonukleotiidid . RNA
molekulid on moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma
liitumisel. RNA kolm lämmastikalust on samad, mis DNA koostises: A
(adeniin), G (guaniin) ja C (tsütosiin). Neljandaks lämmastikaluseks
on U ( uratsiil ). RNA molekul koosneb ühest ahelast. RNA molekulide
omadused tulenevad monomeeride järjestusest ja hulgast molekulis.
Nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse RNA esimest järku
struktuuriks.
RNA molekulide
ülesanded
RNA osaleb pärilikkuse avaldumises . Erinevad NA molekulid tagavad geneetilise info
realiseerumise.
Kõikides rekkudes on
kolm RNA tüüpi:
- Informatsiooni-RNA (mRNA) – toob geneetilise informatsiooni rekutuumas asuvatest kromosoomidest valgusünteesi toimumise paika (ribosoomidesse).
- Transport-RNA (tRNA) – mRNA molekuliga ribosoomidesse saabunud geneetilise info lahtimõtestamine. Vastavalt sellele toovad tRNA molekulid kohale „õiged” aminohapped ja lülitavad need sünteesitava valgu ahelasse.
- Ribosoomi-RNA (rRNA) – kuulub ribosoomide ehitusse ja osaleb valgusünteesil (on vastavaks keskkonnaks).
RNA transkriptsioon
Transkriptsioon on
matriitssüntees, mille käigus saadakse DNA molekuli ühe ahela
nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul. Protsess
toimub rakuruumas interfaasi ajal.seda viib läbi ensüüm
RNA-polümeraas, mis transkriptsiooni alustamiseks peab seostuma
vastava geeni algusosaga. DNA nukleotiidset järjestust, millega
ensüüm sünteesi alustamiseks peab ühinema, nimetatakse
promootoriks. Transkriptsiooni käigus keeratakse DNA biheeliks
järk-järgult lahti ning sünteesitakse ühe ahela teatava lõiguga
komplementaarne RNA molekul. RNA süntees lõpeb, kui ensüüm jõuab
DNA nukleotiidse järjestuseni, mida nimetatakse terminaatoriks.
Terminaatorpiirkonnas ensüüm eraldub DNA molekulist, viimane
taastab oma endise biheeliksikujulise struktuuri ja sünteesitud RNA
liigub läbi tuumamembraani pooride tsütoplasmasse.
Friedrich Miescher – eraldas rakutuumast
nukleiinhappe (1869 a.).
James Watson ja
Francis Crick – avastasid DNA
molekuli biheeliksikujulise sekundaarstruktuuri. Sellega pandi alus
molekulaargeneetikale (1953 a.).
DNA ja RNA
võrdlus
Põhilised
erinevused:
Tunnus
DNA
RNA
Monomeer
Desoksüribonukleotiid
Ribonukleotiid
Süsivesik
Desoksüribboos
Riboos
Lämmastikalused
Adeniin, guaniin, tsütosiin, tümiin
Adeniin, guaniin, tsütosiin, uratsiil
Sekundaarstruktuur
Biheeliks
Enamasti üheahelaline
Komplementaarsus
A=T ja C≡G
A=U ja C≡G
Põhiline ülesanne
Päriliku info säilitamine ja ülekanne
päriliku info realiseerimine
Iseenda tootmine
Replikatsioonivõime
Puudub replikatsioonivõime
Põhilised
sarnasused:
NR:
DNA JA RNA SARNASUSED
1.
Monomeerideks on kolmeosalised nukleotiidid
2.
Mõlemad on polümeerid
3.
Mõlemad on orgaanilised ained
4.
Mõlemas on lämmastikalused
5.
Osalevad pärilikes protsessides
6.
Mõlemas on adeniin, guaniin ja tsütosiin
10 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.
~ 10 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2009-04-05
Kuupäev, millal dokument üles laeti
245 laadimist
Kokku alla laetud
10 arvamust
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
kasspuuris
Õppematerjali autor
annaabi.ee 
Kõik kommentaarid