Plasmamembraani valgud – ehitus ja talitlus. Mis on GPI-ankur? (0)

1. Plasmamembraani  valgud  – ehitus ja talitlus. Mis on GPI- ankur ? 
1.  Transmembranaalsetel valkudel on hüdrofoobsetest aminohapetest koosnev ala, mis 
võimaldab seostuda lipiidse kaksikkihi hüdrofoobse sisemusega. Membraani läbiv valgu 
osa moodustab alfa- heeliksi . 
2. Mõned valgud kinnituvad membraani välispinnale kovalentselt seotud rasvhappe 
molekuli abil mis toimib kui ankur:  valgul  on küljes fosfolipiid (fosfatidüülinositool), mis 
seotakse valgule oligosahhariidi vahendusel. Seda struktuuri nimetatakse kokku 
glükosüül-fosfatidüül- inositool  ankruks ehk GPI- ankruks. Sellised valgud paiknevad 
alati membraani välises ehk eksoplasmaatilises pooles. 
3.  Perifeersed valgud on seotud mittekovalentselt teiste membraanivalkudega. Neid saab 
eraldada soola kontsentratsiooni tõstmisega, pH muutmisega jne. 
Ülesanded: 
1.   Transport- kompleksid (kanalid ja  pumbad ) 
2.   Seostajad 
3.   Membraani  retseptorid  
4.   Ensüümid  
2. Hüperkolesterooleemia. 
Hüperkolesteroleemia – haigus, mille korral lipiidide norm ületab taset vere, viib stenokardia, 
isheemia  ja varase infarktini (20.eluaastaks). Kaasneb küünarnuki, põlve ja sõrmeliigeste sõlmjas 
ksantoom. AD (=autosoomne dominantne), põhjuseks mutatsioon geenis LDLR, mis  kodeerib  
vastavat plasmamembraani retseptorit - selle retseptori puudus või  vigastus . 
3. Mis on maatriksi metalloproteinaasid, nende seos patoloogiatega? 
Matriksi metalloproteinaasid on valgud, mis lammutavad matriksi valke (nt laminiini), tekitades 
sellega  auke . Kui matriksi esinevad valgud, on nt vähimetastaasidel kergem koes  levida  ( lisaks 
saab levida sügavamatesse kudedesse). MMP-sid toodavadki kasvajarakud ning kui pole 
piisavalt TIMP´e, kes MMP-de lammutustööd inhibeeriks, on vähkasvajad kerged levima. 
4. Lüsosoomide jagunemine talitluse alusel. 
Lüsosoomid eralduvad Golgi kompleksist kui primaarsed lüsosoomid (hüdrolüütilised ensüümid 
inaktiivsed). Pärast  lüsosoomi  sisekeskkonna muutumist happeliseks (lüsosoomi membraani H+ 
pumbad) ensüümid aktiveeruvad – sekundaarne  lüsosoom . Haaravad endasse:

Võõrstruktuure ( viirused , bakterid ) ja sisse toodud osiseid (fagotsütoosi ja pinotsütoosi 
põiekesed, tahked aineosakesed) = fagolüsosoomid ehk heterolüsosoomid. 
Raku enda lammutamisele määratud komponente = autolüsosoomid. Järele jäävad jääkkehad. 
5. Kus, kuidas ja kui palju tehakse ATP-d? 
Pikk variant I: Üldiselt sünteesib ATPd ensüüm  ATP süntaas, mis asub mitokondri 
sisemembraanis (läbib seda) ja katalüüsib reaktsiooni ADP + Pi -> ATP. Energia antud 
reaktsiooni läbiviimiseks tuleb prootonite ehk vesinikioonide gradiendist. Prootonite  gradient  
tekitatakse redoksreaktsioonides, kus osalevad hapnik, redutseeritud NAD (see tähendab 
NADH), koensüüm  Q10 derivaadid jne. Summaarselt kutsutakse seda redoksreaktsioonide jada 
hingamisahelaks. 
Hingamisahela  kompleksid: 
    . 
I  N
       
ADH dehüdrogenaas  
    . 
II  s
       
uktsinaadi dehüdrogenaas  
    . 
III  t
       
sütokroom c reduktaas  
    . 
IV
          tsütokroom c oksüdaas  
    . 
V
          ATP süntaas  
6.  Tsentrosoom ja tsentriool . Milleks ja millistes inimese rakkudes on vaja tsentrioole? 
Millest on põhjustatud arenguhäire situs inversus? 
Tsentrioolid on silindrikujulised rakustruktuurid , mida leidub enamuses eukarüootsetes rakkudes. 
Tsentriool koosneb 9 mikrotuubulite tripletist, mikrotuubulid on omakorda moodustunud alfa- ja 
beeta-tubuliini monomeeride polümeriseerumisel. 
Üksteise suhtes risti paiknevate tsentrioolide paar koos seda ümbritseva 
peritsentriolaarmaterjaliga moodustab tsentrosoomi. 
Tsentrioolid on vajalikud mitoosikäävi organiseerimisel (tubuliini polümeriseerumine 
mikrotuubuliteks) ning tsütokineesi läbiviimisel. Samuti osalevad tsentrioolid raku ripsme(te) 
või viburi aksoneemi moodustamisel, sealjuures nimetatakse aksoneemi aluseks olevat 
tsentriooli basaalkehaks. Kuna mikrotuubuleid mööda toimub ainete ja organellide transport, siis 
läbi mikrotuubulite määravad tsentrioolid kaudselt  raku kuju ja organellide paiknemist. 
7. Miks konkreetne lihashaigus haarab ainult teatavaid lihaseid? Nimeta lihashaiguse 
põhitüübid ja nende sagedus. 
Erinevate lihaste arengu ja korrasoleku eest vastutavad erinevad geenid . Erinevate lihaste 
lihasrakud sisaldavad erinevaid skeletilihase  müosiini raske ahela vorme.

Olenevalt sellest, millises geenis on viga, kujuneb lihashaigus. 
Näiteks hüpokaleemiline perioodiline paralüüs. Sellele defektile on iseloomulik hootine 
lihasnõrkus ja K-ioonide taseme langus veres. Nendele haigetele on omane kilpnäärme 
ületalitlus. Haiguse põhjuseks peetakse signaali ülekande defekti lihasrakkude 
plasmamembraanis ja plasmamembraani Na-ioonpumba defektsust. Meestel avaldub defekt 
100%, naistel väga harva. 
8. Nukleosoomi ehitus ja talitlus.  Nukleosoomide keemiline  modifitseerimine , selle tähtsus.  
Nukleosoom koosneb kaheksast aluselist valgust-histoonist (2xH2A+ 2xH2B + 2xH3+2xH4) 
ning histoonide umbes kerinud DNA-st. Pluss nukleosoome ühendab omavahel H1 ülesanne on 
pakkida DNA-d nukleosoomide keemiline modifitseerimine mõjutab kromatiini  pakkimistaset ja 
geeni ekspressiooni. Nukleosoomide keemiline modifitseerimine seisneb histoonide N-
terminuste otsas olevate aminohappejääkidele mitüül-, akutüül- või fosfaatrühma lisamisel. Kui 
atsetüleerida Lys, siis DNA ja histoonide vahelised sidemed nõrgenevad !pakkimistase langev 
ning transkriptsioonifaktoritel on sinna hõlbsam liigi pääseda ning geeni  ekspressioon võib alata . 
Kui aga metüleenida Lys ja Arg, siis see neurtaliseerib nende positiivsed laengut ning inhibeerib 
geeni ekspressiooni. Seri  fosforüülimine  sammuti  pakib DNA veelgi tihedamini kokku ning 
geeni ekspressioon on takistatud.  
9. Splaisseosoomi keemiline ehitus ja talitlus. Mis on  alternatiivne   splaissing ja mis on selle 
bioloogiline tähtsus? 
Splaissosoom koosneb snRNA-dest (small  nuclear  RNA) ja valkudest. S-des toimub pre-mRNA 
molekulist intronite väljalõikamine ja eksonite ühendamine. 
Alternatiivne splaissing: protsess, mille käigus lõigatakse splaissimisel pre-mRNA järjestusest 
lisaks intronitele ka osa eksoneid välja, nii et tulemusena saab üks ja sama geen kodeerida mitut 
erinevat valku. Alternatiivne splaissing toimib 95% inimese mitme eksoniga  geenidest . 
10. Elektromikroskoopide tüübid, erinevused ja kasutusvaldkonnad. 
Elektromikroskoobi  lahuusvõime on palju detailsem kui näiteks valgusmikroskoobil. EM-il 
2nm/10nm on seda kasulikum kasutada meditsiinilises diagnostikasselge pildi saamiseks näiteks 
kasvajarakkude levikul või lihasdistrofiiate korral. 
11. Primaarsete ja kasvajaliste kultuuride kasutusvõimalusi, plusse  ja miinuseid. 
Primaarsed 
Plussid : sarnanevad enam in viro kasvatatavatele rakkudele ning noolmaalsetele tervetele 
rakkudele, esinevad nolmaalsed bioloogilised protsessid 
Miinused: passazide arv piiratud, nõudlikud kasvukeskkonna suhtel, surevad kiirelt 
Kasutusvõimalused : saab uurida normaalsete rakkude funktsioone 
Kasvajalised 
Plussid: põhimõtteliselt surematud, jagunevad pideval, vähenõudlikud kasvukeskkonna suhtes 
Miinused: sarnanevad vähem in viro rakkudele, ebanormaalset bioloogilised protsessid 
Kasutusvõimalused: AIDS´i ja  vähi  patofüsioloogia , toksiinide  kiirguste  ja viiruste 
toimemehhanismide  uurimine  
12. Mis on geen? Kuidas jaotatakse? Mitu mRNA geeni on inimestel? 
Geen on  kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt (tihti 
koostoimes teiste geenidega) ühe või mitme tunnuse arengu. 
valgumolekuli ehituse kohta. Inimese genoomi suurus on 3*109 np. 
Jaotatakse(1): 
1) struktuursed geenid 
2) regulaatorgeenid – DNA piirkonnad, mille abil reguleeritakse struktuurgeende 
aktiivsust 
(sünteesivate RNA molekulide ja valgu molekulide hulka või ajahetke) 
Jaotatakse(2): 
1) Pidevalt aktiivsed (housekeeping genes ) – pidevalt vajalike biokeemiliste 
reaktsioonide 
läbiviimisega seotud ensüümid (näit. Hingamine , põhiainevahetuse rajad ine.) 
2) Aktiivsed, kui  rakk diferentseerub 
3) Aktiivsed teatuval  eluetapil , hiljem inaktiivsed 
4) Aktiivsed teatavas rakutüübid, teises rakutüübis inaktiivsed 
5) Muutuvad aktiivseks ainult siis kui rakku saabub käsklus  (näit. Hormooni mõGeen – 
DNA funktsionaalne osa, mis sisaldab informatsiooni kas RNA molekuli ehituse või 
jutusel) 
• umb. 33% geenidest, ca 22000 tk. on mRNA geenid ja  kodeerivad valkusid. 
13. Millised sündmused  toimuvad replikatsiooni käigus DNA mahajääval  ahelal ? 
DNA  replikatsioon toimub replikatsioonikahvlis. Replikatsiooni alguses endonukleaas 
lõhub vesiniksidemed nukleotiidide vahel ning DNA  helikaas  keerab biheeliksi lahti. 
SSB-valgud (single  strand binding protein ) takistavad DNA ahela kokku keerdumist ning 
on kinnituskohaks DNA-polümeraasile. DNA- polümeraas  I kinnitub juhtivale ahelale ja 
hakkab sünteesima uut DNA  ahelat   nukleotiide lisades. (kui miski tundub vale või 
puudu, võib alati täiendada) 
14. Mitokondri genoom – kui palju on geene, millised geenid? Mitokondrianaalsed 
haidused üldiselt ja 1 näide põhjalikumalt. 
Genoomi suurus ja geenide organiseeritus on eri organismidel väga erinev. 
Pikkus ca 5 mikronit 
mtDNA  sisaldab 16569 nukleotiidi, 37 geeni: 
• 2 geeni kodeerivad rRNA molekule 
• 22 geeni kodeerivad tRNA molekule 
• 13 geeni kodeerivad valke (hingamisahela ensüüme) 
Haigused  
1. Maternaalne pärandumine – ootsüüdi  mitokondrid vigased.                                                                          
Avaldumine – lihaste ja\või närvisüsteemi haigused. 
2.  Mutatsioonid organogeneesi ajal – näit. Ainult lihaste mitokondrid vigased. 
Mutatsioonid mtDNAs põhjustavad teatud pärilikke haigusi.  MtDNA mutatsioonid 
põhjustavad mitmeid geneetilisi haigusi. Haiguse raskus sõltub mutatsiooniga mtDNA 
hulgast üldises rakutüübi mtDNAs. Eriti kahjustatud saavad selliste kudede  rakud , mis 
vajavad palju ATPd, nii et kogu mitokondris olev genoom peaks sünteesima 
täisväärtuslikke ATP sünteesi valke. 
Leber ’i optiline  neuropaatia  – nägemisnärvi  degeneratsioon , millega kaasneb 
pimedaksjäämine – on põhjustatud mutatsioonist NADH-CoQ reduktaasi geenis. 
15. Valgusünteesi initsiatsioon tsütoplasmas  bakteril  – kirjeldala. Miks, kus ja milleks on 
Shine-Delgarno järjestatud. 
a) Metioniini formüülimine. Bakteril on initsiaatorkoodoniks GUG, kodeerib samuti nagu AUG, 
aminohapet  metioniin , kuid selle keemiliselt modifitseeritud vormi- N-formüül-metioniini. 
Fosforüülimist  teostab ensüüm transformülaas. Formüülrühm võetakse doonorainelt. 
(b)  Initsiatsioonikompleksi moodustumine. 
·   
Kõigepealt  peab ribosoom   lagunema  kaheks allüksuseks. Kui ribosoom ei lagune, 
ei toimu ka valgusünteesi. 
·   
mRNA ühineb 5‘-otsaga ribosoomi väikese allüksusega. 
·   
Transportkompleks nr 1 (formüül-metionüül-tRNA) ühineb ribosoomi väikese 
allüksusega.      Vajalik initsiatsioonifaktor IF-2. 
·   
Ribosoomi allüksused ühinevad. 
·   
Ribosoom liigub piki mRNA molekuli initsiaatorkoodonini. 
·   
Initsiaatorkoodon satub P-saiti. A-sait on esialgu vaba. 
·   
Ribosoomi P-saiti saabub formüül-metionüül-tRNA (transpordikompleks nr 1).