Nukleotiidide lühiiseloomustus Nukleotiidid on nukleiinhappe monomeerid. Nukleiinhapped on kõrgmolekulaarsed ühendid, milles nukleotiidijäägid on omavahel seotud fosfodiester sidemetega. Jaotus: DNA desoksüribonukleiinhape (koosneb desoksüribonukleotiididest) RNA ribonukleiinhape (koosneb ribonukleotiididest) Nukleotiidid on kolmekomponend ilised süsteemid, mis koosnevad: 5C suhkrust ehk pentoosist N-alusest ühest või mitmest fosforhappe jäägist Nukleotiiddi koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: · RNA´s riboos, · DNA´s- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b. lämmastikalus: · RNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Uratsiil. · DNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Tümiin. c. fosfaatrühm.
8. Kuidas toimub nukleosiidmonofosfaatide transformatsioon nukleosiiddi- ja nukleosiidtrifosfaatideks? Nukleotiidi fosforüülrühmale liituvad fosfoanhüdriidsideme abilfosfaatrühmad, mis pärinevad nt ATPlt või GTPlt. Millise üldnimetusega ensüümid vastavaid reaktsioone katalüüsivad, kui on teada, et reaktsiooni tulemusel toimub fosforüüli ülekanne? Kinaasid (Transferaasid) 9. DNA-sse kuuluvad desoksüribonukleotiidid sünteesitakse ribonukleotiidi reduktaasi toimel vastavatest ribonukleotiididest. Milline koensüüm varustab sünteesi katalüüsivaid ensüüme elektronidega? NADPH 10. DNA sünteesiks vajalike tümiin-nukleotiidide sünteesi eest vastutab ensüüm tümidülaadi süntaas. Mis on selle ensüümi substraadiks? dUMP (desoksüuridiinmonofosfaat) 11. Katabolismi lõpp-produktina tekib primaatide, lindude ja mitmete teiste organismide rakkudes puriinidest kusihape, pürimidiinidest aga -alaniinina, mis organismist väljutatakse. O H H
moodustada membraaniga ümbritsetud kerakesi. Ürgrakku ümbritsev kahekihiline membraan võis koosneda rasvhapetest, fosfolipiidest või peptiididest. (Protobiondid (ürgrakud) võisid olla membraaniga ümbritsetud kerakesed. Ürgrakku ümbritsev kahekihiline membraan võis koosneda lipiididest – meenutada liposoomi (esimene, vanem hüpotees).Ürgraku kahekihiline membraan võis koosneda ka peptiididest (uuem hüpotees).) RNA-elu RNA elu hüpotees 1)Abiootiliselt sünteesitakse ribonukleotiididest RNA ahelad ja aminohapetest peptiidid (proteinoidid); 2)Isereplitseeruv RNA (RNA kopeerib end ise); 3)Isereplitseeruv RNA lipiidse või peptiidse membraaniga kerakestes; 4)Lihtsad rakud, kus RNA on nii kodeerivaks kui ka katalüüsivaks molekuliks; 5)Sünteesitud valgud võtavad üle osa RNA katalüütilisi rolle; 6)DNA evolutsioon RNA-st; 7)Kaasaegne rakk, milles DNA kodeerib tunnuseid, RNA vahendab info tõlkimist valkude keelde ja valgud katalüüsivad enamuse reaktsioone.
tekkivat energiat. · Iseloomusta DNA-d ja RNA-d DNA RNA (deoksüribonukleiinhape) (ribonukleiinhape) Esineb püsivas koguses raku Leidub muutuvas koguses raku Kus võib tuumas, ka kromosoomides, natuke tuumas, tsütoplasmas ja näha ka kloroplastides ja mitokondrites. ribosoomides. Koosneb Kuidas desoksüribonukleotiididest: Koosneb ribonukleotiididest: välja näeb A (või T, G, C) + desoksüriboos + A (või U, G, C) + riboos + PO4- PO4- Nukleotiidid on omavahel keemiliselt seotud, moodustades ahelaid. Ahelas on omavahel seotud kindlad nukleotiidid, seda nim. komplementaarsuse printsiibiks. Ahel on lühike ja primaarstruktuuriga, teatud
polümerisatsioonireaktsioonideks Savi, isegi külm savi, on eriti hea pind polümeeride tekkeks. Savi adsorbeerib enda pinnale aminohappeid ja teisi orgaanilisi monomeere. Pinnale seondunud metalliaatomid, raud ja tsink, toimivad katalüsaatoritena dehüdratatsioonil – vee eemaldamisel monomeeridest, mis vajalik sideme sünteesiks monomeeride vahele. Savi pinnal saab toimuda palju elu tekke aspektist olulisi protsesse: 1) saab moodustuda lühike RNA ahel ribonukleotiididest. Mikrobioloogia I 2017 2) aminohapetest moodustuvad peptiidid Kuidas tekkis rakk? Protobiondid ehk ürgrakud (protocells). Membraani olulisus. Milline oli nende membraan? Abiootiliselt sünteesitud molekulid (lipiidid või peptiidid) võisid vees spontaanselt moodustada membraaniga ümbritsetud kerakesi. Need nn ürgrakud võisid olla tänapäevaste rakkude eellased. Piiritletud ‘keha’ ehk raku olemasolu on väga oluline – raku sisse Ürgrakk
Näha on alaniini, glütsiini (kõige rohkem), aspartaadi ja aminobutüraadi laigud. (kokku 20 sorti aminohappeid) Proteinoidid. Sidney Foxi abiootiliselt valmistatud polüpeptiidid. Laboris tilgutatakse monomeeride lahus kuumale liivale, savile või kivile vesi aurustus ja monomeerid absorbeerusid pinnale. Pinnal olevad metallid (raud, tsink) toimivad katalüsaatoritena dehüdratsioonil. RNA ahelate abiootiline süntees. Ribonukleotiididest saab nt savi pinnal moodustuda RNA-aheldad. Kui keemiliselt sünteesitud RNA-ahelale lisada RNA monomeere, saab sellest sünteesida 5-10 lülilisi komplementaarseid RNA ahelaid. Kui lisada katalüsaatorit (tsinki) saab ka pikemaid (kuni 40). Tahke pinna (näiteks savi) tähtsus abiootilises sünteesis. Savi adsorbeerib enda pinnale aminohappeid ja teisi orgaanilisi monomeere. 1) Savi pinnal saavad rasvhapetest moodustuda membraaniga ümbritsetud kerakesed, mis on
3. RNA ahelate abiootiline süntees. Savi tähtsus abiootilises sünteesis Savi on eriti hea pind polümeeride tekkeks. Ta absorbeerib enda pinnale aminohappeid ja teisi orgaanilisi monomere. Pinnale seondunud metalliaatomid, raud ja tsink, toimivad katalüsaatoritena dehüdratsioonil vee eraldamisel monomeeridest, mis vajalik sideme sünteesiks monomeeride vahele. Savi pinnal saab moodustuda ka lühike RNA ahel ribonukleotiididest. 4. Liposoomid, ürgrakk probiondid (ürgrakud) võisid olla membraaniga ümbritsetud kerakesed. Ürgrakku ümbritsev membraan võis koosneda lipiididest meenutada liposoomi või võis koosneda ka peptiididest. Liposoomid moodustavad vees spontaanselt kaksikkihi, kus hüdrofoobsed molekuli osad on suunatud sissepoole. Liposoomi ümbritseb lipiidne kaksikkiht. Kui liposoomid segada lahustuvate valkude
Antikehad-seostuvad kindlate antikehadega. Ka verehüübimisvalgud, kattevalgud. · energeetiline- väga madal -1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat (nagu glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. 4.Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) geneetilise informatsiooni kandja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. 4.Nukleotiidide lühiiseloomustus Nukleotiidid on nukleiinhappe monomeerid. Nukleiinhapped on kõrgmolekulaarsed ühendid, milles nukleotiidijäägid on omavahel seotud fosfodiester sidemetega. Jaotus: DNA desoksüribonukleiinhape (koosneb desoksüribonukleotiididest) RNA ribonukleiinhape (koosneb ribonukleotiididest) Nukleotiiddi koosnevad kolmest komponendist:
vee eemaldamisel monomeeridest, mis on vajalik sideme sünteesiks monomeeride vahele o SAVI PINNAL saab toimuda palju elu tekke aspektist olulisi protsesse o Savi pinnal saavad rasvhapetest moodustuda membraaniga ümbritsetud kerakesed, mis on võimelised suurenema, lülitades endasse uusi monomeere ja jagunema, kui neid suruda läbi peenepoorilise filtri o Savi pinnal saab moodustuda ka lühike RNA ahel ribonukleotiididest o Aminohapetest moodustuvad savi pinnal peptiidid o Savi alternatiivina on pakutud orgaanilise sünteesi pinnaks püriiti Ürgrakk ehk protobiont võisid olla membraaniga (kahekihiline membraan võis koosneda lipiididest meenutada liposoomi/võis koosneda ka peptiididest) ümbritsetud kerakesed RNA elu o Abiootiliselt sünteesitakse ribonukleotiididest RNA ahelad ja aminohapetest peptiidid o Isereplitseeruv RNA
Lihasraku kahjustumisel uue „retsepti“ saamiseks takistused, sest tuumi pole palju ja lihas on pikk. Anaboolne hormoon aitab seda protsessi kiirendada. Testosterooni liig kiirendab rakukoe kasvu, mida pole vaja – vähkkasvaja. Mugavustsoon – keha ei pea üleliia pingutama ega tegema tööd, mis pole harjumuspärane. NUKLEIINHAPPED (DNA) Orgaaniline aine. Biopolümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. 1) DNA (desoksüribonukleiinhape) Koosneb desoksüribonukleotiididest: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C) ja tümiin (T). Monomeeride erinevused tulenevad üksnes nende ehitusse kuuluvast lämmastikualusest. DNA paikneb rakutuumas (kromosoomides), leidub ka mitokondris. Mitokondrid on energeetilised, põletavad rasvu. Seemnerakus ainult DNA, sest see ni väike. Munarakk on palju suurem ja sisaldab palju mitomondreid, mis naisliini pidi edasi antakse. Südamelihases 25% mitokondreid, skeletilihastes 5%. Mitokondrisse jõuab iga 3 toidumolekul
Antikehad- seostuvad kindlate antikehadega. Ka verehüübimisvalgud, kattevalgud. · energeetiline- väga madal -1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat (nagu glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. 4.Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) geneetilise informatsiooni kandja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. Nukleotiiddi koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: · RNA´s riboos, · DNA´s- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b. lämmastikalus: · RNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Uratsiil. · DNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Tümiin. c. fosfaatrühm. DNA ehitus:
Ka verehüübimisvalgud, kattevalgud. energeetiline- väga madal -1g valkude lõhustumisel vabaneb 17,6 kJ energiat (nagu glükoosil). Valke lagundatakse ainult pärast sahhariide ja lipiide. 4.Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid (omavahel seotud fosfordiester sidemetega). Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) geneetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni kandja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. Nukleotiidid koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: RNA´s riboos, DNA´s- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b. lämmastikalus: RNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Uratsiil. DNA´s- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Tümiin. c. fosfaatrühm. Biofunktsioonid 1
funktsionaalsete rühmadena nii aminorühmi kui ka karboksüülrühmi. Aminohapped on karboksüülhapped, mille alküülradikaalis on üks või mitu vesiniku aatomit asendunud aminorühmaga. Nukleiinhapete lühiiseloomustus. Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) – geneetilise informatsiooni kandja, mis koosneb ribonukleotiididest. 2) DNA (desoksüribonukleiinhape)- geenetilise informatsiooni vahendaja, mis koosneb desoksüribonukleotiididest. Nukleotiiddi koosnevad kolmest komponendist: a. viiesüsinikuline suhkur e pentoos: RNA – riboos, DNA- desoksüriboos (teise süsiniku juures OH asemel on H) b. lämmastikalus: RNA- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Uratsiil. DNA- Adeniin, Guaniin, (C) tsütosiin, Tümiin. c. fosfaatrühm. DNA ehitus: 1) DNA on lineaarne polümeer
DNA´l on kolm struktuuri: DNA esmane struktuur -esineb rakus sünteesiprotsessides ja teatud viirustes. DNA sekundaarstruktuur - DNA levinuim esinemisvorm. (biheeliks ja kaksikspiraal) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud =kromosoomid. RNA RNA osaleb mitmetes eluks vajalikes protsessides nagu näiteks geenide kodeerimine ja dekodeerimine, geenide regulatsioon ja ekspressioon. Koosneb ribonukleotiididest. Moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Neli erinevat nukleotiidi(lämmastikalused): A, G, C, U. RNA esmane struktuur primaarstruktuur, nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs, tekib sünteesijärgselt. Teisene struktuur- molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega, omavahel paarduvad (tRNA). RNA sünteesi katalüüsib ensüüm, RNA polümeraas, mis kasutab üht DNA-
Zn sõrme abil seonduvad osa DNA-seonduvad valgud DNA-le geeniregulatsiooniks. Valgud seovad spetsiifiliselt teisi molekule (ligande) tänu oma 3-D struktuurile, sellest sõltuvad valgu bioloogilised omadused 6. Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) – osaleb geneetilise informatsiooni avaldumises. Koosneb ribonukleotiididest. Moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Neli erinevat nukleotiid(lämmastikalused): A, G, C, U (A=T, G=C) - RNA esmane struktuur - primaarstruktuur. Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt. - Teisene struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega. Omavahel paarduvad (tRNA)
Zn sõrme abil seonduvad osa DNA-seonduvad valgud DNA-le geeniregulatsiooniks. Valgud seovad spetsiifiliselt teisi molekule (ligande) tänu oma 3-D struktuurile, sellest sõltuvad valgu bioloogilised omadused 6. Nukleiinhapete lühiiseloomustus Nukleiinhapped- on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleiinhappeteks on : 1) RNA (ribonukleiinhape) osaleb geneetilise informatsiooni avaldumises. Koosneb ribonukleotiididest. Moodustunud lämmastikaluse, riboosi ja fosfaatrühma liitumisel. Neli erinevat nukleotiid(lämmastikalused): A, G, C, U (A=T, G=C) - RNA esmane struktuur - primaarstruktuur. Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt. - Teisene struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega. Omavahel paarduvad (tRNA)
vahele. 7. Ürgrakk. Abiootiliselt sünteesitud molekulid (peptiidid või lipiidid) võisid vees spontaanselt moodustada membraaniga ümbritsetud kerakesi. Neid on hakatud kutsuma ürgrakkudeks ehk protobiontideks. Seda ümbritseb 2-kihilne membraan vanem versioon, et see oli lipiididest, uuem et peptiididest. (Lipiidne oleks olnud liiga hüdrofoobne, mis ei sobiks kokku difusiooniga toitumisega.) 8. RNA-elu hüpotees 1) Abiootiliselt sünteesitakse ribonukleotiididest RNA ahelad ja aminohapetest peptiidid (proteinoidid); 2) Isereplitseeruv RNA (RNA kopeerib end ise); 3) Isereplitseeruv RNA lipiidse või peptiidse membraaniga kerakestes; 4) Lihtsad rakud, kus RNA on nii kodeerivaks kui ka katalüüsivaks molekuliks; 5) Sünteesitud valgud võtavad üle osa RNA katalüütilisi rolle; 6) DNA evolutsioon RNA-st; 7) Kaasaegne rakk, milles DNA kodeerib tunnuseid, RNA vahendab info tõlkimist valkude keelde ja valgud katalüüsivad. 9
Nanokerad suudavad kasvada kui monomeere (peptiide) juurde lisada ning nad suudavad jaguneda Liposoom+proteinoidid (lase kuivada) (proteinoidid lähevad liposoomikihtide vahele) + lisa vett (liposoomikihid kokku) = ÜRGRAKK Esimine pärilikkuse kandja- RNA 3 RNA võib sünteesida ka peptiidsidemeid RNA-l on fenotüüp, DNA-l ei ole RNA suudab järjestusest sõltuvalt moodustada sekundaarstruktuure RNA elu hüpotees 1. Abiootiliselt sünteesitud ribonukleotiididest RNA ahelad ja aminohapetest peptiidid 2. Isereplitseeruv RNA 3. Isereplitseeruv RNA lipiidse või peptiidse membraaniga kerakestes 4. Lihtsad rakud, RNA on kodeeriv kui ka katalüüsiv molekul 5. Sünteesitud valgud võtavad üle RNA katalüütilised rollid 6. DNA evolutsioon RNAst 7. Kaasaegne rakk Orgaanilised komponendid kosmosest? (panspermia) 1000d meteoriidid ja komeeded tõid kaasa org. molekule, mis olid välikosmoses abiootilistes reaktsioonides formuleerunud