Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Rakud". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
rakk, ensüüm, replikatsioon, ensüümid, metabolism, katalüsaatorid, oksüdatsioon, reaktor, tsükkel, transkriptsioon, regulatsioon, rakud, valgud, spetsiifilised, spetsiifilisuse, molekulaarbioloogia, dogma, polümeraas, rakutsükli, polümeerid, bakterid, ainevahetus, glükolüüs, krebsi, hingamisahel, tavalisedeetika, masinad, translatsioonRakud - biopolümeeridest ehitatud isepaljunevad, diferentseeruvad ja erifunktsioone täitvad mikroskoopilised mullreaktorid Prokarüootsed rakud bakterid - 1µm Eukarüootne rakk - >10µm Mullreaktor rakus toimuvad reaktsioonid, rakk on reaktor, rakus toimub ainevahetus, metabolism Madalamolekulaasete ainete metabolismi põhiblokid - nende nimed - glükolüüs, Krebsi tsükkel, hingamisahel, pentoosfosfaaditsükkel,Madalamolekulaarsete ainete metabolismi põhiülesanded: tagada erinevatest substraatidest põhimonomeeride süntees, tagadarakuprotsesside energiaga varustamineRakkudes toimuvate tähtsamate reaktsioonide tüübid: "tavalised" ensüümreaktsioonid Michaelis-Menten'i kineetika, molekulaarsed masinad: DNA replikatsioon, transkriptsioon,translatsioon, transpordiprotsessid filamentidel
6. Kirjeldage püruvaadi (struktuurivalem?) transformatsiooni radu anaeroobses keskkonnas ( millistes rakkudes toimuvad, millised on lõpp-produktid.) Otsustage ja põhjendage, kas neis protsesside püruvaat oksüdeerub või redutseerub. Anaeroobse glükolüüsi viimaseks etapiks on püruvaadi muutmine laktaadi dehüdrogenaasi vahendusel laktaadiks. Toimub lihaskoe rakkudes. Püruvaat redutseerub. 7. TCA tsükkel on aeroobne/anaeroobne (?) reaktsiooniahel, mis leiab aset raku (organell? kompartment?) mitokondri maatriksis ja mille ülesandeks rakus on vabastada suur osa eluks vajalikku energiat ja on mitmete oluliste anabolismireaktsioonide eelduseks. 8. Selgitage: a) milliseid protsesse tähistab termin oksüdatiivne fosforüleerimine üks olulisimaid biokeemilisi protsesse, mis võimaldab enamikul biosfääri organismidel
Bakterid on ainuraksed organismid ning puutuvad seetõttu väliskeskkonnaga vahetult kokku. Bakterite geeniregulatsioon on väga operatiivne, võimaldades kiireid ümberlülitusi rakkude metabolismis ja füsioloogilises seisundis. Kui teatavate geenide produkte pole rakkude kasvuks vaja, siis toimub vastavate geenide väljalülitamine, vajaduse korral lülitatakse aga kiiresti tööle need geenid, mille produkte rakk antud olukorras vajab. Selline regulatsioon geenide sisse-välja lülitamise kaudu on rakule ökonoomne ning võimaldab bakteritel optimaalsete kasvutingimuste korral väga kiiresti paljuneda. Geenide avaldumine prokarüootsetes rakkudes on mitmetasandiline, toimudes nii transkriptsiooni, mRNA metabolismi (mRNA-de protsessing ja degradatsioon), translatsiooni kui ka valkude translatsioonijärgse aktiivsuse regulatsiooni kaudu. Enamus regulatoorseid mehhanisme toimivad siiski transkriptsiooni
DNA ahelate lahtisulamist. Samalt promootorilt võib toimuda nii aktivatsioon kui repressioon ja aktivaatorid võivad seonduda eri kohtadesse. Erinevate geenide puhul miks mitte. Näiteks erinevaid regulone kontrollivad regulaatorid võivad transkriptsiooni kas stimuleerida (näiteks PhoB), inhibeerida (näiteks LexA) või mõnede geenide puhul stimuleerida ja teiste puhul inhibeerida (näiteks Lrp leucine response protein). Repressor + korepressor= transkriptsioon Repressor + induktor= ei transkribeerita Aktivaator + induktor= transkriptsioon Aktivaatori represseerimine=ei transkribeerita 3. Transkriptsiooni regulatsioon DNA superspiralisatsiooni kaudu. Normaaltingimustel pöörab iga aluspaar kaksikheeliksi telge 34,5 kraadise nurga võrra. DNA heeliksi täispööre saavutatakse 10,4 aluspaariga. Promootorjärjestuse TTGACA N17 TATAAT puhul on -35 ja -10 heksameerid DNA heeliksis samasse suunda eksponeeritud
· Vesiniksidemed tekib el.negatiivse aatomiga kovalentselt seotud H ja teise el.negatiivse aatomi vahel samas või naaber molekulis. Side on tugevaim, kui molekulid asuvad ühel joonel. · Ioonsed sidemed vastaslaenguliste polaarsete funktsionaalsete rühmade vahelise elektrostaatiliste tõmbejõudude tulemus. · Hüdrofoobsed vastasmõjud sarnaste apolaarsete aatomirühmade omavaheline tõmbumine vesikeskkonnas. Rakk on väikseim süsteem, millel ilmnevad elu tunnused. Rakk on isepaljunev mikroskoopiline mullreaktor. Rakud on avatud termodünaamilised süsteemid. PROKARÜOOTNE EUKARÜOOTNE SUURUS 1-10 m 5-100 m GENOOM DNA nukleoidis, puuduvad DNA kromosoomidesse histoonvalgud paktiuna tuumas
4. Lipiidid ehk rasvad (AINUKESED, MIS EI OLE BIOPOLÜMEERID!) Polümeerid - väga suured molekulid, mis koosnevad tuhandetest väiksematest omavahel ühendatud molekulidest ehk monomeeridest. Valgud ehk proteiinid on lineaarsed, hargnemata biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohappejäägid (20 aminohapet). Valkude süntees toimub ribosoomides. Valkudel on organismis elutähtis roll, sest osalevad põhimõtteliselt kõikides bioloogilistes protsessides - Valgud on ensüümid, mis reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust, valgud kaitsevad antikehade vastu, vastutavad rakuliikumise eest, kontrollivad kasvu jne. Aminohape koosneb amino(-NH2) ja karboksüül (-COOH) rühmast ning igale aminohappele iseloomulikust kõrvalahelast, mis moodustab omavaheliste peptiidsidemete abil valkusid. Seedimise käigus lagundatakse kõik valgud aminohapeteks ja kantakse vereringega laiali. Aminohapped on keha alustala, ehitusmaterjal ja vundament.
I. BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS. VESI JA VESILAHUSED. (Õpik lk 3-32) 1. Bioelemendid. Bioloogilised makromolekulid. Bioelemendid: O, H, C, N, P, S. Moodustavad 99% kõikidest aatomitest inimkehas. Elemendid on molekulide tekitamiseks sobivad, sest moodustavad kovalentseid sidemeid elektronpaaride jagamisega. Biomolekulid: Valgud (ehk proteiinid, hargnemata biopolümeerid, koosnevad 20 aminohappest, moodustavad ensüümid (lipaas),retseptorid(insuliini retseptor); Nukleiinhapped (hargnemata biopolümeerid, monomeerideks nukleotiidid (dna, rna)); Süsivesikud (ehk karbohüdraadid, monomeerideks monosahhariidid, nendest tekivad polüsahhariidid mis on seotud glükosiidsidemetega; olulised energiaallikad, osalevad ka rakk-rakk äratundmisprotsessides); Lipiidid (ei moodusta polümeere!; võimelised moodustama suuri struktuure, kuid monomeerid
Valgud on keha peamised ehitusmakterjalid ( lihastes valgu osakaal 80%) Ainevahetus (vitamiinide ja teiste ainete trantsport) Aitavad vere pH säilitada (puhversüsteemid) Vere hüübimist teostab vereplasma valk- fibrinogeen Trantsport hemoglobiin, mis varustab kogu keha hapnikuga Biokatalüsaatoriteks-> fermentideks( ensüümid) Valgustruktuurid kindlustavad kudedes erituse tekke ja erutuse levimise Funktsioonid: *ensümaatiline katalüüs (CO2 hüdraatimine, RNA). Peaaegu kõik ensüümid on valgud. * Transport ja säilitus funktsioon. Ainete transport biovedelie kaudu, transport läbi biomembraanide * Koordineeriutd liikumine (lihaste kontraktsioon, kromosoomide liikumine mitoosis) * strukturaalne (nahk, kondid) * immuunvastutus * närviimpulsside teke ja ülesanne (retseptorvalgud meeleelundites, sünapsis) * rakkude, kudede, organismi kasv ja diferentseerumine, jagunemine
Bioelemendid vesinik, hapnik, lämmastik, süsinik, väävel, fosfor Bioloogilised makromolekulid valgud, RNA, DNA, polüsahhariidid, lipiidid omavad ,,suuna taju", kannavad informatsiooni, on ruumilise struktuuriga, bioloogilise struktuure hoiavad koos nõrgad jõud Molekulaarne hierarhia anorgaanilised eellased, metaboliidid, monomeersed ehituskivid, makromolekulid, supramolekulaarsed kompleksid, organellid Eluslooduse hierarhia molekul, makromolekul, organell, rakk, kude, organ, elundkond, hulkrakne organism, populatsioon, kooslus, ökosüsteem, biosfäär Keemiliste reaktisioonide põhitüübid rakkudes · funktsionaalsete rühmade ülekanne · oksüdeerimine ja redutseerimine · C-C sideme teke või katkemine · funktsionaalsete rühmade ümberpaigutamine ühe või enama süsinikuaatomi ümber · molekulide kondenseerumine (kaasneb vee eraldumine) Sidemed biomolekulides
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase – rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. - ELUNDI tase – ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. - ORGANELLI tase (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. - RAKU tase rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. - KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. - ELUNDI tase ERI KOED (Tissues) moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia, füsioloogia). Organitest moodustuvad ELUNDKONNAD e
Waalsi ja hüdrofoobne side). Keemilise sideme omadused. Sideme energia, pikkus, küllastatavus, suund. 2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)? Sest moodustuvad vesiniksidemed. 3. Termodünaamika II seadus. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 4. Mis on kiraalsus ja kuidas seda kasutab loodus? Üks asümmeetriline aatom on kovalentselt seotud nelja erineva aatomi või rühmaga; enamik suhkruid on D isomeerid, aminohapped L isomeerid, ka ensüümid on kiraalsed. ravimitööstus? Sünteesitakse ravimühendte enantiomeere, mida ensüümid seoksid ning millel oleks vajalik toime. Tihti omab bioloogilist aktiivsust vaid üks isomeer ning ravimitööstuses kasutatakse seda bioloogiliselt aktiivsemate ainete saamiseks, looduses mitmekesisuse tõstmiseks. Valkude D- isomeersed vormid on väga stabiilsed, kuna neile ei leidu looduslikke lagundavaid ensüüme, seda kasutatakse ära ravimitööstuses. 5. Puhverlahused
taime kõik osad koosnevad rakkudest või nende produktidest. Järgmisel aastal tehti samasugune järeldus ka loomorganismide kohta Theodor Schwanni (1810-1882) poolt. Schleideni ja Schwanni järeldused loetaksegi rakuteooria formuleeringuks. Kolmas mees, kelle nime rakuteooria loomise juures samuti mainitakse, on Rudolf Virchow (1821-1902). Tema väitis, et "niisamuti kui loomad tekivad vaid loomadest ja taimed taimedest, peab ka raku tekkimiseks olema temale eelnev rakk". Ehk lühidalt: rakk tekib rakust (omnis cellula e cellula). See teooria rõhutas elusorganismide ühtsust ning tõi esile kontseptsiooni elusorganismidest kui rakkude kooslustest. Koos evolutsiooniteooriga on rakuteooria praegu ühed tähtsamad üldistused bioloogias. Elu tekkis abiogeenselt nn. ürgpuljongis. Esimesed rakud arvatakse olevat tekkinud 3.5 - 4 miljr. aastat tagasi. Elu tekke eeldused: • katalüütilised süsteemid (polüpeptiidid, polünukleotiidid)
Kõikjal, kus on elu, esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped. 2) ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum, ribosoomid, mitokondrid, lüsoosoomid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid. Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused. 3) 3)RAKU tase – rakubioloogia, tsütoloogia. Uuritakse nii eukarüootseid kui ka prokarüootseid rakke. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu omadused. 4) KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-, närvi- ja sidekude. Taimede koed: tugi-, juht- katte, põhikude). Rakkude ehitus ja talitlus on kooskõlas vastavate kudede ja organite talitlusega. Sarnase ehituse ja talitlusega rakud moodustavadki koe. 5) ELUNDI tase – ERI KOED moodustavad ELUNDID e. ORGANEID (anatoomia,
Tsütoplasma pH reguleerimine prootonite transportimise abil.............36 4.1.2. Prootonite tarvitamine või genereerimine metaboolsete ensüümide abil................................................................................................................. 37 4.1.3. Passiivsed mehhanismid, mis toetavad pH homöostaasi.....................38 4.2. Ekstremofiilide kohanemine pH-ga.............................................................39 5. Bakterite koordineeritud metabolism...............................................................41 5.1. Metabolismi regulatsioonietapid.................................................................42 5.2. Süsiniku transpordi ja katabolismi regulatsioon.........................................44 5.3. Energia metabolism................................................................................... 47
Lühikeses -struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. · Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne (gloobul) või niitjas (fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
! Replikatsiooni viivad läbi DNA polümeraasid (erinevad eri ahelatel). Replikatsioonijärgne parandamine: polümeraasid. Valepaardumiste eemaldamiseks: DNA polümeraas III – lisab nukleotiide sünteesitava ahela 3’ otsa; suudab eemaldada viimase DNA-le lisatud nukleotiidi (eksonukleaasne aktiivsus) st valesti lisatud nukleotiid eemaldatakse ning asendatakse õigega: DNA üks parandusmehhanisme bakteris. Pärast vea eemaldamist replikatsioon jätkub. DNA polümeraas I – aeglasem, aga tal on nii 3’ 5’ kui ka 5’ 3’ eksonukleaasne aktiivsus; Replikatsiooni käigus tunneb ära RNA praimeri ja asendab selle desoksüribonukleotiididega; Parandab vead, mida ei suutnud parandada DNA polümeraas III On ka DNA polümeraas V ja IV – neil puudub 3’-5’ eksonukleaasne aktiivsus, seetõttu teevad nad palju vigu 2. PRO- JA EUKARÜOOTSE RAKU GENOOM
Lühikeses β-struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. • Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne(gloobul) või niitjas(fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
Selliseid molekule kutsutakse optilisteks või stereoisomeerideks. Enamik molekule rakus koosnevad vähemalt ühest asümmeetrilisest süsiniku aatomist, mida kutsutakse ka kiraalseks süsiniku aatomiks. Looduses on kõik suhkrud D-isomeerid ja kõik aminohapped L-isomeerid. D-L süsteemi aluseks on glütseeraldehüüdi paigutus (2C OH paremal/vasakul). Ravimitööstus peab õigete ravimite tootmiseks arvestama ka kiraalsusi ja kasutama looduslikke, sest muidu ravim ei toimi. 5. Eukarüootne replikatsioon. Mehanism ja läbiviivad ensüümid. Replikatsiooni mehhanism pärineb peamiselt viiruse SV40 replikatsiooni uurimisest. Replikatsioon algab järjestusest, mida kutsutakse origin'iks, igas DNA-s on neid palju. DNA polümeraasid ei saa DNA-ahelat lahti keerata.
1. Gram+ ja Gram- bakterite rakuseina ehitus ja esindajad Gram+ - peptidoglükaanide kiht, teihoiinhape (ioonide liikumine, kaitse, antigeenne spetsiifilisus); 1 membraan+paks sein, Bacillus polymyxaLearn more Gram- - peptidoglükaanide kiht, teihoiinhape puudub; välismembraanil on LPS (lipopolüsahhariidid) (endotoksiin), poriinid ja see kaitseb ksea; 2 membraani+õhuke sein, E. coli 2. Prokarüoodi raku ja genoomi suurus Prokarüoodi rakk on 1m - 10m. 400-4000 geeni 3. Eukarüoodi raku ja genoomi suurus Eukarüoodi rakk on 5m - 100m.10000-40000 geeni 4. Nimetage prokarüoodi (eubakter) ja eukarüoodi raku peamised erinevused Prokarüoot (Bakterid+arhed) Eukarüoot (Taimed, loomad, seened, protistid) Raku suurus 1-10 m 5-100 m Organellid Puuduvad või vähe Tuum, mitokonder, kloroplast
rühmaks fosforhappejääk. Fosfoproteiinid on näiteks piimavalk kaseiin, ka mitmed munades ja kalamarjas leiduvad valgud. Fosfoproteiinidele on iseloomulik suur asendamatute aminohapete sisaldus, seejuures inimesele sobivates proportsioonides, mis teeb neist kõrge toiteväärtusega valgud. Fosfoproteiinidena võib vaadelda ka paljusid ensüüme, mida fosforüülimise/defosforüülimise kaudu kas aktiveeritakse või inhibeeritakse. Niisugused ensüümid on näiteks glükogeeni süntaas ja glükogeeni fosforülaas, mis reguleerivad vastavalt glükogeeni sünteesi- ja degratsiooniprotsessi. Kromoproteiinide iseloomulikuks tunnuseks on see, et 13 Maris Kallus KKS 2010 prosteetiline rühm annab neile valkudele spetsiifilise värvuse. Kromoproteiinid on
On ühendatud vesiniksidemetega. (hemoglobiin) Valkude struktuur võib muutuda järgmiste protsdesside tulemusena: I. denaturatsioon- hävitatakse valgu kõrgemat järku struktuur, mille tulemusena aminohappeahel muutub sirgeks. See võib toimuda Mehaanilisel teel i. Kõrge temperatuuriga ii. Keemilisel teel iii. Kiirguse toimel II. renaturatsioon- valkude kõrgemat järku struktuuri taastamine. Valkude ülesanned: ensümaatiline - ensüümid kiirendavad reaktsioone. Ensüümi tööks on vaja kindla vitamiini juuresolek. struktuurne - rakumembraanide ehitus, karvad, küüned, suled, kabjad, sarved, viiruste kapslid. transport- hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides valgulised transportijad. regulatoorne- hormoonid- bioaktiivsed ained, mis vere kaudu reguleerivad elundite tegevust. (nt.insuliin). retseptoorne- rakumembraani pinnaretseptorid annavad välissignaale edasi.
18. Reaktsiooni: ATP + H2O ADP + fosfaat Gº on 30 kJ/mol. Milline on reaktsiooni: ADP + fosfaat ATP + H2O Gº väärtus? Pöördreaktsioonid on vastasmärgilised. Seega antud juhul on vastuseks: +30kj/mol 19. Millele on keskmise inimese võimsus kõige lähedasem? a) laualambi pirn(~110W) 20. Kirjutage reaktsiooni tasakaalukonstandi avaldis: GTP + ADP GDP + ATP Reaktsiooni GTP + ADPGDP + ATP tasakaalukonstant on järgmine: K=[GDP][ATP]/[GTP][ADP] 21. Kui palju kasulikku tööd saab rakk teha biokeemilise reaktsiooni arvelt, mille G on 45 kJ/mol kui kasutegur on 60% G mõõdab seda energiahulka, mis on potentsiaalselt kätte saadav tegemaks kasulikku tööd.vastus peaks olema 45 x 0,6. 22. Kuidas sõltub laengutevahelise interaktsiooni energia laengutevahelisest kaugusest (valem, ühikud)? U(J) = k D1q1(C) q2(Ckulon) r1(m) D dielektriline konstant, vees ligikaudu 80, muidu org. solventides 110, k = 1/(4 0), 0=8,85x1012 J1C2m1 23
V Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett jne VI Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid, EPR, Golgi kompleks Organisatsioonilised tasandid eluslooduses: Molekul lihtsaine või ühendi väikseim, iseseisvalt eksisteeriv osake Makromolekul teatud struktuuri ja funktisooniga molekulide kogum Organell ainevahetusreaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene moodustis Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik Kude sarnase tekke, ehituse ja talitlusega rakkude ja rakkudevahelise aine kogum Organ struktuurseks ja funktsionaalseks tervikuks ühendatud erinevate kudede kogum Elundkond ühise eesmärgi täitmiseks ühendatud, erinevate funktsioonidega elundid Hulkrakne organism kudedest, organitest ja elundkondadest koosnev isend Populatsioon teatud levilat asustavate samaliigiliste isendite kogum
Polaarsed; 2. Apolaarsed; 3. Amfifiilsed Struktuurne klassifikatsioon: 1. Lihtvalgud a) Fibrillaarsed kollageenid, elastiinid, keratiinid, fibroiinid (fibrinogeen), müosiinid b) Globulaarsed albumiinid, globuliinid, histoonid, protamiinid, prolamiinid, gluteliinid 2. Liitvalgud: kromoproteiinid, fosfoproteiinid, glükoproteiinid, proteolipiidid, lipoproteiinid, nukleoproteiinid, metalloproteiinid ja liitensüümid. Funktsionaalne klassifikatsioon: · Ensüümid ( pepsiin, trüpsiin, amülaas) · Trantsportvalgud (hemoglobiin, vereseerumi albumiin, ioonpumbad) · Struktuurvalgud (kollageenid, elastiinid, histoonid) · Kontraktiilsed valgud (aktiin, müosiin) · Regulatoorvalgud (insuliin, histoonid) · Aktiivkaitse valgud (immuunglobuliinid, fibrinogeen, trombiin) · Toite ja varuvalgud (piima kaseiin, muna ovoalbumiin) 10. Kromatograafia. Elektroforees. <- valkude lahutamise meetodid
suktsinaat) > monomeersed ehituskivid (aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool) > makromolekulid (vt ülalt) > supramolekulaarsed kompleksid (ribosoomid, tsütoskelett) > organellid (tuum, mitokondrid, kloroplastid). Struktuuriline hierarhia eluslooduses: molekul (lihtaine või ühendi väikseim osake) > makromolekul (vt ülalt def.) > organell (reaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene moodustis) > rakk (eluslooduse väikseim struktuurne ühik) > kude > organ > elundkond > hulkrakne organism (kudedest, organitest ja elundkondadest koosnev isend) > populatsioon > kooslus > ökosüsteem (bioloogiline kooslus oma füüsikalis keemilises keskkonnas) > biosfäär (organismide poolt asustatud ala). Keemiliste reaktsioonide põhitüübid rakkudes: nendes reaktsioonides moodustuvad või katkevad kovalentsed sidemed:
Sissejuhatus 1.)Gram+ ja Gram- bakterite rakuseina ehitus ja esindajad: Gram pos rakusein koosneb peptidoglükaanide kihist. Omane on teihoiinhape, ioonide liikumine ning kaitse, antigeenne spetsiifilisus. Gram pos rakuseinaga on nt Bacillus anthracis, Lactobacillus sp. jne. Gram neg bakterite rakusein koosneb peptidoglükaanist. Olemas on välismembraan. LPS= endotoksiin. Kaitse. Poriinid. 2.)Prokarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 1-10 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) mükoplasma 3×105 batsill 3×106 E.col 4×106 i 3.)Eukarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 5-100 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) Seened: pärm 2×107 Drosophil Loomad: 2×108 a kana 2×109 inimene 3×109 Taimed: uba 9×109 Trillium 1×1011 4
Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda „halvad“ geenid ja teda ei valita. Mutatsioonid toimuvad juhuslikult. Epigeneetiline pärilikkus - on seotud genoomi ekspressiooni mustrite kordumisega uues põlvkonnas (DNA metüleerimine), ei ole seotud muutustega genoomis. Geneetilise info 3 põhilist ülekandeprotsessi: 1. Replikatsioon – kahekordistumine geneetiline info on säilitatud DNA kaksikheeliksi kujul viib läbi DNA-sõltuv DNA polümeraas (substraat: desoksünukleosiid-5’-trifosfaat) DNA replikatsioon – eukarüootidel RNA replikatsioon – viirustel DNA sünteesitakse – DNA alusel, RNA alusel; rekombinatsiooni, reparatsiooni alusel Kitsas mõiste – DNA süntees Laiem mõiste – RNA praimeri süntees, DNA ja kromosoomi struktuuri muutused, replikatsiooni regulatsioon 2. Transkriptsioon – mahakirjutamine
Tasakaalulises segus on rohkem G6P. 18. Reaktsiooni: ATP + H2O ADP + fosfaat Gº on 30 kJ/mol. Milline on reaktsiooni: ADP + fosfaat ATP + H2O Gº väärtus? (võivad olla erinevad reaktsioonid) Pöördreaktsioonid on vastasmärgilised. Seega antud juhul on vastuseks: +30kj/mol 1. Millele on keskmise inimese võimsus kõige lähedasem? a) laualambi pirn(~110W) b) taskulambi pirn c) Ignalina tuumajaama reaktor (võivad olla erinevad võrdlused) 2. Kirjutage reaktsiooni tasakaalukonstandi avaldis: GTP + ADP GDP + ATP (võivad olla erinevad reaktsioonid) Reaktsiooni GTP + ADPGDP + ATP tasakaalukonstant on järgmine: K=[GDP][ATP]/[GTP][ADP] 21. Kui palju kasulikku tööd saab rakk teha biokeemilise reaktsiooni arvelt, mille G on 45 kJ/mol kui kasutegur on 60% (võivad olla erinevad numbrilised väärtused)
19. Millised väited on õiged? Katalüsaator: a) kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist b) suurendab reaktsiooni kiiruskonstanti c) suurendab reaktsiooni tasakaalukonstanti d) muudab reaktsiooni tervikuna termodünaamiliselt soodsamaks e) kiirendab spetsiifiliselt just pärisuunalist reaktsiooni ? 20. Katalaas katalüüsib vesinikperoksiidi lagundamist. Kas katalaasi hulk reaktsiooni käigus: a) suureneb b) väheneb c) ei muutu katalüsaatorid reaktsiooni käigus ise ei muutu! 21. Ensüüm katalüüsib pöörduvat reaktsiooni A B. Mis hakkab toimuma ensüümi lisamisel aine B lahusele? a) mitte midagi b) hakkab moodustuma ainet A c) hakkab kasvama aine B kontsentratsioon 22. Vaatame pöördumatut reaktsiooni A B. Kuidas avaldub reaktsiooni kiirus aine A kontsentratsiooni kaudu? V= 23. Mitmendat järku reaktsiooniga on tegemist? (erinevad reaktsioonid) a) E + L EL [E]1[L]1 = 1+1 = 2 2 järku b) EL E +L [EL]1 = 1 järku 24
Bakterid ja arhed. Ainuraksed, taimed, seened, loomad. 5. Raku tuum ja tuumamembraan Tuum on geneetiline komponent, mis koosneb tuumakattest ja karüoplasmast e tuumaplasmast, mis sisaldab kromatiinainet, millest moodustuvad kromosoomid. Kromosoomid koosnevad põhiliselt DNAst ja valkudest. Tuumas toimuvad DNA replikatsioon, geenide regulatsioon ja transkriptsioon. Enamik DNAst on rakutuumas kromatiini kujul. Kaetud tuumamembraaniga, milles on tuumapoorid. Aktiivsetel rakkudel moodustunud RNA rikas ala – tuumake, nukleool. Tuumaskelett toetab tuuma struktuuri. Tuumas on palju struktuure, mille kohta ei ole piisavalt informatsiooni: PML kehad, Cajal kehad, splaisingu speklid. Tuumaümbrise e tuumakatte moodustavad välismembraan ja sisemembraan ning nende vahele jääv perinukleaarruum. Tuumaümbrises paiknevad poorid, läbi nende toimub
kaheks : a)Heksogeensed (Organismivälise päritoluga[vitamiinid]) b)Endogeensed (organismid ise sünteesivad neid [hormoonid, ensüümid]) N1: Vitamiin B12 mille keskseks mikroelemendiks on Koobalt, on vajalik vereloomeks. Puudumine põhjustab verevähi vorme (pahaloomuline kehvveresus). Seda saab lihast ja veretoitudest. N2: Hormoonid ja mikroelemendid. Jood ja kilpnääre. Joodi puudumisel kilpnääre tursub, ja tekib strugma. N3: Mikroelemendid ja ensüümid. Mikroelemendid kuuluvad liitensüümide koostisesse (tavaliselt metall). Mikroelemendi peal või vahetus läheduses toimub reaktsioon. NB! Ensüüm mis lagundab alkoholi sisaldab tsinki. N4: Mikroelemendid ja transportvalgud. Hemoglobiin sisalda rauda(seob ja transpordib hapnikut. Molluskitel on veres raua asemel vaskja seepärast on neil sinine veri. <-------------------------------------------------------------> Põhjused, mis mõjutavad organismide keemilist koostist. I - Elukeskkond
Ensümoloogia alused. Kordamisküsimused Ensüüm kui valk: valgu struktuur, aminohapped, mittekovalentsed interaktsioonid, vesilahused ja unikaalsed vee omadused. Valgu funktsioneerimise tagab tema struktuur. Ensüüm kui katalüsaator: keemiline reaktsioon, termodünaamika, kineetika, katalüüs, mehhanism, ensüümide kasutamine tööstuses. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator: sidustatud reaktsioonid, bioenergeetika, metabolism, regulatsioon, klassifikatsioon ja nomenklatuur. Ensüümid on organismide tööhobused. 1) Ensüümkatalüüsi põhimõisted ja printsiibid + Ensüümkatalüüsi peamised tunnus- jooned. · Ensüümkatalüüs põhineb rangelt füüsikalistel ja keemilistel vastasmõjudel. · Kõik ensüümid on evolutsioonilise arengu produktid ja kujunenud selliseks, nagu me
annaabi.ee 
