Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused (1)

3 HALB

Maris Kallus KKS 2010
Inimese organismi keemiline koostis
1. Elusa ja eluta looduse võrdlus:

Elusorganismidele on iseloomulik keerukas seesmine struktuur;

Elusorganismide iga koostisosa omab kindlat funktsiooni;

Elusorganismid on võimelised väliskeskkonnast energiat ammutama, seda muundama ning oma seesmise struktuuri ja funktsioonide säilitamiseks kasutama;

Elusorganismid on võimelise paljunema.
2. Inimese keha ja maakoore atomaatse koostise võrdlus:
Kui võtta 8 enamlevinud keemilist elementi maakoorest ja inimese kehast, näeme, et 3 neist langevad kokku – O (mk 47%, ik 25,5%); Ca (mk 3,5%, ik 0,31%); K (mk 2,5%, ik 0,06%).
Maakoor : I O – 47%; II Si – 28%; III Al – 7,9%.
Inimese keha : I H – 63%; II O – 25,5%; C – 9,5%.
3. H, O, C, N kui peamised keemilised elemendid, millest koosnevad elusad rakud :
Hapnik – osaleb oksüdatsiooniprotsessides, millel põhineb kogu bioenergeetika .
Vesinik – Valkude ja nukleotiinhapete struktuuri stabiliseerija. Vabade vesinikioonide kontsentratsioon keskkonnas määrab selle aktiivse reaktsiooni – aluselisuse/happelisuse.
Lämmastik – kuulub aminohapete, valkude, nukleotiidide ja nukleiinhapete koostisse.
Süsinik – biomolekulide peamine koostisosa, kuna selle elemendi aatomite omadus moodustada ühiste elektronpaaride kaudu kovalentseid sidemeid nii omavahel kui ka teiste elementide aatomitega. Iga süsiniku aatom võib olla niimoodi seotud 1-4 teise süsiniku aatomiga – tekivad süsinikuskeletid, mis on võimelised endaga siduma teiste aatomite gruppe. Ükski teine element ei moodusta nii palju erineva keeruka struktuuriga ja nõnda suuri molekule kui süsinik. Elusrakkude kuivainemassist suurima osa moodustab just süsinik.
4. Süsinikuühendite keskne roll inimorganismis:
Süsinik on biomolekulide peamine koostisosa, kuna selle elemendi aatomite omadus moodustada ühiste elektronpaaride kaudu kovalentseid sidemeid nii omavahel kui ka teiste elementide aatomitega. Iga süsiniku aatom võib olla niimoodi seotud 1-4 teise süsiniku aatomiga – tekivad süsinikuskeletid, mis on võimelised endaga siduma teiste aatomite gruppe. Ükski teine element ei moodusta nii palju erineva keeruka struktuuriga ja nõnda suuri molekule kui süsinik. Elusrakkude kuivainemassist suurima osa moodustab just süsinik.
5. Raku molekulaarse organisatsiooni hierarhia :
6. Mononukleotiidid, aminohapped , monosahhariidid, rasvhapped ja glütserool kui makromolekulide ehitusplokid:
Nukleiinhapped koosnevad nukleotiididest ja aminohapped on valkude ehitsplokkideks, süsivesikud koosnevad monosahhariididest, rasvhapped ja glütserool on lipiidide ehituslikud üksused.
7. Põhiliste makro- ja mikroelementide funktsioonid inimese organismis:
Makroelemendid : O, C, H, N, Ca, P, K, S, Cl, Na, Mg;
Hapnik (O) – varustada organismi hapnikuga, kuna hapniku osalusel toimuvatel oksüdatsiooni protsessidel põhineb bioenergeetika.
Vesinik (H) – vesiniku olemasolu suurtes biomolekulides teeb võimalikuks vesiniksidemete tekkimise nende erinevate osade vahel, millel on oluline roll näiteks valkude ja nukleiinhapete struktuuri stabiliseerimiseks. Vabade vesinikioonide kontsentratsioon keskkonnas aga määrab ära selle aktiivse reaktsiooni – aluselisuse/happelisuse.
Süsinik (C) – iga süsiniku aatom võib olla seotud 1-4 teise süsiniku aatomiga, tekivad süsinikuskeletid, mis on võimelised endaga siduma teiste aatomite gruppe. Ükski teine element ei moodusta nii palju erineva keeruka struktuuriga ja nõnda suuri molekule kui süsinik. Elusrakkude kuivaine massist suurima osa moodustab just süsinik.
Lämmastik (N) – kuulub aminohapete, valkude, nukelotiidide ja nukleiinhapete koostisse. Biomolekulides on lämmastik süsinikuskeletti täiendav, mitmekesistav ja reaktiivsust tõstev element.
Kaltsium (Ca) – lihaskontraktsiooni mehhanismis nii skeleti- südame kui silelihasrakus, samuti vere hüübimise keerukas protsessis ning rea hormoonide toime tagamisel rakkudes. Kaltsiumioonid toimivad ka rea ensüümide aktivaatorina.
Fosfor (P) – oluline luukoe ehituslik komponent . Nukleosiidfosfaatide ja fosfokreatiini komponendina on fosforil tähelepanuväärne roll raku energeetikas. Fosforüülimise defosforüülimise teel reguleeritakse rea ensüümide aktiivsust. Negatiivse laenguga fosfaatioonid osalevad organismi ainevahetuse tulemusena tekkivate happeliste jääkproduktide neutraliseerimises.
Kaalium , kloor ja naatrium (K,Cl, Na) – määrav tähtsus membraanipotensiaali tekitamises. Membraanipotensiaali olemasolu on rakkude normaalse talitluse põhilisi tingimusi. Kõik nimetatud ioonid omavad keskset rolli ka osmootse tasakaalu regulatsioonis, mõjutades seeläbi veebilanssi nii rakkude ja rakkudevälise ruumi kui ka organismi kui terviku tasandil. Kloori ioonid on lisaks eelöeldule möödapääsmatult vajalikud maonõre olulise komponendi soolhappe sünteesimiseks. Maomahla normaalne happelisus on inimese seedesüsteemi häireteta talitluse põhitingimusi.
Väävel (S) – Tsüteiini molekulis esinevad väävlit sisaldavad tioolrühmad omavad märkimisväärset tähtsust valgu molekuli kõrgema struktuuri stabiliseerimises.
Magneesium (Mg) – kofaktoriks paljudele , eelkõige raku energeetikas ja valgusünteesi protsessis toimivate ensüümide puhul. Eriti tähelepanuväärne on Mg roll glükogeeni sünteesi ja lagundamist reguleeritavates ensüümides. Magneesiumil on oluline regulatoorne funktsioon ka lihaskontraktsiooni mehhanismis. Kaaliumioonide järel on Mg põhiliseks intratsellulaarse vedeliku positiivselt laetud osiseks, mõjutades seeläbi membraanipotensiaali tekkimist ja selle suurust.
Mikroelemendid: Fe, Zn, Cu, I, Mn, Cr, Co, Se, F;
Raud (Fe) – normaalse vereloome tagamine; hapniku transport veres ( hemoglobiin ) ja lokaalse hapnikuvaru loomine lihasrakus (müoglobiin); toimimine raku energeetikas oksüdatiivsete ensüümide koostisosana ( tsütokroomid ); normaalse kasvu tagamine lastel ja noorukite.
Tsink (Zn) – toimimine kofaktorina enam kui 300 erineva ensüümi puhul ning selle kaudu osalemine ainevahetuse regulatsioonis; maitse ja lõhnaretseptorite normaalse talitluse tagamine; insuliini toime mõjutamine.
Vask (Cu) – raua ainevahetuse ja hemoglobiini sünteesi reguleerimine; toimimine raku energeetikas oksüdatiivsete ensüümide koostisosana; toimimine antioksüdandina, olles superoksiidi dismutaasi kofaktoriks; toimimine kofaktorina kollageeni, elastiini , rasvhapete ja kolesterooli ainevahetuses olevates ensüümides.
Jood (I) – türeoidhormoonide sünteesimiseks vajalik materjal; nende hormoonide kaudu mitmepalgeline mõju kogu organismi talitlusele.
Mangaan (Mn) – toimimine rea ensüümide kaitsefaktorina, mis mõjutavad valkude, süsivesikute ja lipiidide ainevahetust.
Kroom (Cr) – insuliini toime võimendamine hormooni retseptorite seisundi mõjutamise kaudu.
Koobalt (Co) – toimimine kobalamiini komponendina ning seeläbi eelkõige normaalse vereloome tagamine.
Seleen (Se) – toimib koos vitamiin E-ga kui oluline antioksüdant , olles glutatiooni peroksüdaasi kofaktor ; hambakoe valkude koostisosa.
Fluor (F) – hambakaariese vastane toime.
8. Vesi, valgud , lipiidid , süsivesikud organismi koostisosadena, nende peamised funktsioonid ja hulk organismis:
Vesi (H2O) – inimese organismi kui terviku kogumassist moodustab suurima osa vesi. Vesi moodustab meie kehast ligikaudu kaks kolmandikku. Vee hulk sõltub nii vanusest kui soost. Vastsündinul 75%, täiskasvanud mehel 60% ja täiskasvanud naisel 50% keha massist. Erinevus mehe ja naise organismi veesisaldusest tuleneb peamiselt rasvkoe osakaalust keha koostises.
Funktsioonid:

Universaalne lahusti. Erakordselt head lahustiomadused on veel tänu tema molekuli ehituse omapärale. Kuna laengute jaotus vee molekulis on ebaühtlane , on see vaadeldav dipoolina, kus on eristatav positiivselt ja negatiivselt laetud “ots“. Sellest tulenevalt on vees hästi lahustuvad ioonivõrega ained (nt NaCl jt soolad), aga ka kõrgmolekulaarsed ühendid (nt paljud valgud), mille molekulis leidub polaarseid piirkondi;

Ideaalne reaktsioonikeskkond. Vee tähelepanuväärsed lahustiomadused teevad temast ühtlasi ideaalse reaktsiooonikeskkonna. Tõepoolest, elu aluseks olevad keemilised reaktsioonid kulgevad vesilahustes, nii on see loomulikult ka inimorganismis (nt hüdrolüüsiprotsessis lagundatakse ka vee molekul ). Vett tekib ka organismi energiavarustuse aluseks olevate oksüdatsiooniprotsesside lõpptulemusena;

Termoregulatoorne funktsioon. Tulenevalt vee suurest soojusmahtuvusest on tema temperatuuri tõstmiseks vajalik soojushulk samuti suur. Seega on suurel vee hulgal meie organismis ilmne keha temperatuuri stabiliseeriv toime. Veelgi ilmekamalt tuleb vee termoregulatroorne roll meie organismis esile seoses higistamisega. Higistamine on ainus füsioloogiline mehhanism , mis võimaldab organismi efektiivselt jahutada (st normaalset temperatuuri säilitada) ka keskonnas, mille temperatuur oluliselt ületab inimkeha temperatuuri. Organismi vedeliku ressurss on siiski piiratud. Selle vähenemine alla normaalse taseme mõjutab organismi talitlust mitmel viisil. Näiteks omab isegi võrdlemisi väike veekaotus kehalisele töövõimele selgesti tuvastatavat negatiivset toimet. Suur veekaotus võib aga seoses termoregulatsiooni häirumisega kaasa tuua äärmiselt ohtliku terviserikke – kuumarabanduse;

Kaitsefunktsioon. Vesi omab olulist kaitsefunktsiooni, toimides määrdeainena, mis väldib vigastusi hõõrdumise tagajärjel, või vajadusel pesuvahendina.
Valgud – Valgud on ühest või mitmest polüpetiidahelast koosnevad biomakromolekulid. Valgud on geneetilise info realiseerumise vahendid/resultaadid. Seetõttu on nad arvukaimad individuaalsed makromolekulid mitmesuguste funktsioonidega. Inimorganismis leidub üle 50 000 individuaalse valgu.
Funktsioonid:

Struktuurne funktsioon. Valgud annavad bioloogilistele struktuuridele tugevuse ja vastupidavuse;

Bioloogiline katalüsaator . Praktiliselt kõik reaktsioonid elusrakkudes toimuvad ensüümvalkude katalüüsival toimel;

Transport. Transportvalgud on võimelised spetsiifiliselt siduma erinevaid molekule ja ioone ning toimetama neid ühtedest kudedest teistesse. Näiteks erütrotsüütides paiknev ning hapniku trantsporti kindlustav hemoglobiin;

Kontraktiilne funktsioon. Kontraktiilsed valgud tagavad organismidele võime kokku tõmbuda, kuju muuta, liikuda . Inimese skeletilihases, aga ka südame- ja silelihaskoes toimivad kontraktiilsete valkudena müosiin ja aktiin ;

Kaitsefunktsioon. Organismi üks olulisemaid kaitsereaktsioone on vere hüübimine, mis toimib rea hüübimisfaktorite koordineeritud funktsioneerimise tulemusena. Valdav enamus hüübimisfaktoritest on valgud, sealhulgas ka nende seast enam tuntud ühendid fibrinogeen ja tromboniin. Kaitsefunktsiooniga on näiteks lümfotsüütides produtseeritavad immunoglobuliinid, mis on võimelised ära tundma ja kahjutuks tegema baktereid, viirusi, võõrvalkusid. Kaitsefunktsioon on samuti mitmetel valkudel tänu nende vastupidavusele mehhaaniliste mõjutuste suhtes, nagu näiteks kollageenidel nahas ja veresoonte seintes;

Toitevalgud ja ladestavad valgud omavad inimese jaoks enamasti tähtsust kui toitained . Neid leidub näiteks taimeseemnetes, sealhulas teraviljas. Näiteks piimavalk kaseiin ja munavalk ovoalbumiin;

Energeetiline funktsioon. Valkude energeetiline tähtsus on küll võrreldes süsivesikute ja lipiididega, aga samuti valkude endi eespool mainitud muude funktsioonidega suhteliselt tagasihoidlik , kuid siiski märkimisväärne. Pikaajalisel kehalisel pingutusel võib nende osakaal organismi üldises energiakulus küündida 5-18%-ni. Valkude energeetiline roll on seejuures eriti silmapaistev neil juhtudel, kus lihaste süsivesikute varud vahetult pikaajalise kehalise töö eel on mingil põhjusel (ebaadekvaatne toitumine) väikesed. Valkude kasutamine energiaallikana organismi normaalse funktsioneerimise tagamiseks suureneb ka nälgimise ajal.
Lipiidid – Lipiidid on orgaanilised ained, mis lahustuvad hästi mittepolaarsetes lahustites , kuid on vees praktiliselt lahustumatud . Kuigi lipiide sisaldavad inimese organismi kõik rakud, on neid kõige enam rasvkoes , mis paikneb peamiselt naha all ja siseelundite ümbruses. Inimese keha massist moodustavad lipiidid normaalse keha koostise korral 17-30 aastastel naistel 22-28%, sama vanadel meestel aga 12-16%.
Funktsioonid:

Energeetiline funktsioon. Energeetilist funktsiooni täidavad organismi varulipiidid ( triglütseriidid ehk neutraalrasvad). Kõrge energeetiline väärtus tuleneb asjaolust, et triglütseriidi rasvhappejääkides on C- aatomid enamasti maksimaalselt küllastatud vesinikuaatomitega (maksimaalselt redutseeritud);

Termoregulatoorne funktsioon. Nahaalune rasvkude (neutraalrasvad) tagab termoisaltsiooni (kaitseb keha mahajahtumise eest) ning annab kehale ka teatud vormid. Eraldi tuleb rõhutada nn pruuni rasvkoe funktsioone. Selle rasvkoe rakkudes on ohtralt mitokondreid (nende pigmendid tsütokroomid annavadki koele pruunika värvuse). Selles rasvkoes on rasvhapete intensiivne lõhustumine korraldatud nii, et ATP sisuliselt ei toodeta, st energia eraldub lihtsalt soojusena. Seetõttu on sellel koetüübil oluline osa vastsündinute/imikute organismi soojusregulatsioonis. Vastsündinutel pole termoregulatsioon veel täielikult väljakujunenud. Pruun rasvkude paikneb mõnedes kehapiirkondades (kuklas, abaluude piirkonnas, rinnaku taga, nahaaluses koes, lihaste vahel jne). Imiku soe ja niiske kukal on pruuni rasvkoe rasvhapete lõhustumisel intensiivse soojuse vabanemise tundemärk. Soojusproduktiooni pruunis rasvkoes reguleerivad sümpaatiline närvisüsteem ning hormoonidest eeskätt epinefriin ja norepinefriin. Kui keha üldine soojaregulatsioonisüsteem on välja arenenud, siis pruun rasvkude praktiliselt kaob;

Mehaaniline kaitse. Rasvkude koondub ka siseorganite ümber ja moodustab mehhaanilise põrutuste eest kaitsva, amortiseeriva kihi. Selline kaitsekiht ümbritseb näiteks neerusid ja paikneb ka silmamuna taga. Ka pikaajalisel nälgimisel kaotab mehhaanilist ülesannet täitev rasvkude suhteliselt vähe lipiide;

Lahusti. Tänu toidulipiididele kui lahustile saabuvad meie organismi rasvlahustuvad vitamiinid . Rasvlahustunult deponeeruvad inimorganismis mitmed vitamiinid. Väheaktiivne rasvkude on omalaadne lahusti. Nimelt selles võivad talletuda hüdrofoobsed , mittemetaboliseeruvad ksenobiootikumid (s.h. ka ravimid ). Seda fakti peaksid silmas pidama eelkõige need isikud, kes kavatsevad alustada kiiret ja ränka dieeti. Kiire rasvkoe elimineerumine vabastab järsult ja rohkesti rasvkoes talletunud raskmetalle jt kahjulike ühendeid;

Struktuurne funktsioon. Lipiidid on bioloogiliste membraanide peamisi koostisosasid. Struktuurne tähtsus on eelkõige fosfoglütseriididel;

Trantsport . Rasvlahustuvate vitamiinide ja koleterooli transport organismis tagatakse eeskätt vere lipoproteiinide poolt;

Regulatoorne funktsioon. Näiteks neerupealise koores ja sugunäärmetes produtseeritavad steroidhormoonid .
Süsivesikud – süsivesikuteks ehk sahhariidideks nimetatakse suurt hulka orgaanilisi aineid, mis koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust ja hapnikust.
Funktsioonid:

Energeetiline funktsioon. Erinevalt rasvadest on glükoos ja glükogeen kasutatavad mitte üksnes aeroobsetes tingimustes (lihase hapnikuga küllaldase varustatuse korral) vaid ka anaeroobselt (hapniku defitsiidi oludes). Teiseks glükogeeni näol paiknevad olulised süsivesikute reservid otseselt lihasrakus, mistõttu nende kasutamist energiaallikana on võimalik vastavalt vajadusele kiiresti intensiivistada või pidudada. Peamine alternatiivne “kütus“ – rasvad – paikneb aga valdavalt lihasrakust (lihasest) kaugel ning selle kättesaadavus ja kasutatavus töötavates lihastes on seetõttu suhteliselt piiratud. Kokkuvõttes siis süsivesikud, eelkõige glükoos, on ühelt poolt vahetuks energiaallikaks, teisalt moodustavad nad aga maksas ja lihastes ladestatud glükogeeni näol märkimisväärse energeetilise reservi.

Struktuurne funktsioon. Eriti selgesti tuleb sahhariidide struktuurne tähtsus esile taimede puhul, milles rakukesta peamiseks koostisosaks on tselluloos , väärib see siiski märkimist ka inimese organismi silmas pidades. Mitmed galaktoosi, glükuroonhapet, N-atsetüülglükoosamiini ja N-atsetüülgalaktoosamiini sisaldavad heteropolüsahhariidid on kõhrede, naha ja silma sarvkesta sidekoeliste struktuuride koostisosaks.

Bioloogiline määrdeaine. Tähelepanuväärne on heteropolüooside toimimine bioloogilise määrdeainena. Näiteks hüaluroonhape on sünoviaalvedeliku määrdeliste omaduste seisukohast selle peamine komponent.

Regulatoorne funktsioon. Süsivesikud on mõningate hormoonide ja koensüümide komponentideks.

Algmaterjaliks. Näiteks glükoos, sattudes erinevatele ainevahetusradadele ( glükolüüs , tsitraaditsükkel , pentoosfosfaaditsükkel) annab palju vaheühendeid, mida kasutatakse aminohapete, rasvhapete, nukleotiidide ja teiste ainete sünteesimiseks.
9. Lahuse mõiste ja koostise väljendusviisid: protsendiline koostis ja molaarne kontsentratsioon:
Lahus – on kahe või enama aine molekulide (ka aatomite ja ioonide) ühtlane segu. Koosneb lahustist ja selles lahustunud ainest. Liites omavahel kokku lahustunud aine ja lahusti massid , saame lahuse massi.
Massiprotsent – Lahuse koostist saab iseloomustada massiprotsendiga. Lahuse massiprotsent (P ehk W) näitab, mitu protsenti moodustab lahustunud aine mass lahuse kogumassist. See arvutatakse lahustunud aine massi ja lahuse massi suhtena, mis on väljendatud protsentides. Mõnes ülesandes on aga juba teada lahuse %-line koostis ning tuleb leida kas aine, lahusti või lahuse mass. Sel juhul peame teadma, et:
aine% + lahusti% = 100%
Molaarne kontsentratsoon ehk molaarsus iseloomustab lahuse kontsentratsiooni ning näitab, mitu mooli ainet on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarse kontsentratsiooni mõõtühik on: 1M = 1mol/l –> ühe molaarne lahus ehk üks mool ainet/ühes liitris lahuses.
10. Difusiooni, osmoosi, pH ja puhverlahuste mõiste:
Difusioon – ainete iseeneselik segunemine ehk ühe aine molekulide tungimine teise aine molekulide vahele. Passiivse transpordi üks viise.
Osmoos – lahusti (nt vee) difusiooni läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures lahusti liigub madalama kontsentratsiooniga lahusest (vee puhul kõrgem veepotensiaal) lahusesse, kus on kõrgem lahustunud aine kontsentratsioon (vee puhul madalam veepotensiaal). Osmoos kontrollib vee jagunemist keha erinevate vedelikuruumide vahel.
pH – Vesinikeksponent ehk pH on negatiivne logaritm lahuse vesinikioonide kontsentratsioonist (mol/l). pH väärtused jäävad reeglina vahemikku 0...14. On siiski ka ülihappelisi lahuseid, mille pH on negatiivne. Samuti on tugevalt aluselisi lahuseid, mille pH väärtus on suurem kui 14. Puhta vee pH = 7. Vihmavee pH on kergelt happeline, sest vesi reageerib õhus oleva süsinikdioksiidiga, moodustades süsihappe. Normaalne vihmavee pH on umbes 5,5. Lahus on happeline kui pH 7 ja neutraalne kui pH = 7. Vastavaid keskkonnaolekuid nimetatakse aluselisuseks (pH > 7) ja happesuseks ehk happelisuseks (pH
Puhverlahus – puhverlahused on sellised lahused , mis säilitavad oma H-ioonide konsentratsiooni (pH-väärtuse) püsivana vaatamata teatud hulga happe või leelise lisamisele või lahjendamisele. Puhverlahuse tüübid: nõrk hape ja tema sool tugeva alusega, nõrk alus ja tema sool tugeva happega .
Süsivesikud
1. Süsivesikute keemiline olemus, nende klassifikatsioon : monosahhariidid , oligosahhariidid ( disahhariidid ), polüsahhariidid :
Süsivesikuteks ehk sahhariidideks nimetatakse suurt hulka orgaanilisi aineid, mis koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust ja hapnikuks – Cn(H2O)n. Molekuli keemilise struktuuri alusel jaotatakse süsivesikud kolmeks peamiseks rühmaks , milleks on monosahhariidid ehk monoosid , oligosahhariidid ja polüsahhariidid ehk polüoosid .
Monosahhariidid ehk monoosid on süsivesikute seas lihtsaima struktuuri ja väikseima molekulmassiga ühend, mille molekuli põhiskeleti moodustavad kolm kuni seitse süsiniku aatomit. Vastavalt aldehüüd - või siis ketorühma olemasolule molekulis eristatakse monosahhariidide hulgas aldoose ja ketoose. Monoosid on glükoos, galaktoos , fruktoos ja riboos.
Oligosahhariidid on võrreldes monosahhariididega keerukama struktuuri ja suurema molekulmassiga süsivesikud. Nende molekul koosneb kahest kuni kümnest omavahel spetsiifilise keemilise sidemega ühendatud monosahhariidi jäägist. Inimorganismi ainevahetuse seisukohast omavad neist suurimat tähtsust kahest monoosijäägist koosnevad ühendid ehk siis disahhariidid. Disahhariidid on sahharoos , laktoos ja maltoos .
Polüsahhariidid ehk polüoosid koosnevad samuti monoosijääkidest, kuid viimaste arv on erinevalt oligosahhariididest väga suur, küündides mõnest sajast sadade tuhandete ja isegi miljonini. Polüsahhariididel ei ole kindlat molekulmassi, sest monoosijääkide arv nende molekulis võib suurtes piirides varieeruda. Homopolüsahhariid koosneb ainult üht liiki monoosijääkidest, seevastu heteropolüsahhariidi molekuli kuulub vähemalt kahest eri liigist monoose. Taimsed polüoosid on tärklis ja tselluloos ning loomne glükogeen.
2. Glükoos ja fruktoos - looduses enam levinud monosahhariidid:
Glükoos – ehk viinamarjasuhkur, looduses laialdaselt leiduv aldoosne, heksooside hulka kuuluv monosahhariid . Vees lahustuv magusa maitsega värvitu kristalne aine. Looduses on ainult glükoosi D-isomeeri nii vabalt kui ka paljude polüsahhariidide ja heteroglükosiidide põhikomponendina, hürolüüsi püranoosvormina. Vaba glükoos on eriti rohkesti viinamarjades, datleis, mõne taime rohelistes osades ning mesilaste mees. Olulisel määral ka loomade veres.
Fruktoos – ehk puuviljasuhkur on sahharoosi komponent. Pärilik fruktoosi intolerantsus resulteerub fruktoosi kuhjumisena maksas (tõsine hüpoglükeemia , oksendamine, kollatõbi, hemorraagia).
3. Monosahhariidide D- ja L- isomeerid :
L- ja D-isomeeride eristamise aluseks on hüdroksüülrühma ruumiline paiknemine asümmeetrilise süsiniku aatomi juures. Fruktoosi ja riboosi molekulides on asümmeetrilisi C aatomeid kolm, glükoosi ja galaktoosi molekulides koguni neil. Niisugused monoosid jagunevad D- ja L-isomeerideks vastavalt sellele, milline on hüdroksüülrühma ruumiline paiknemine aldehüüd- või ketorühmast kõige kaugemal asetseva asümeetrilise C aatomi juures. Valdav enamus kõigist looduses levinud monosahhariididest ongi D-isomeerid, L-vorme leidub väga vähe.
4. Disahhariidid:
Disahhariidid on maltoos, laktoos ja sahharoos. Nad koosnevad kahest monoosijäägist.
Maltoos – linnasesuhkur ehk maltoos on redutseeriv disahhariid , mida leidub taimedes tärklise hüdrolüüsiproduktina. Maltoos koosneb glükoosi jääkidest.
Laktoos – ehk piimasuhkur koosneb galaktoosi ja glükoosi jääkidest. Laktoos on piima peamine süsivesik . Laktoosi sünteesivad vaid imetajate piimanäärmete rakud laktatsiooniperioodil laktoosi süntetaasi toimel.
NB! Nii maltoosi kui ka laktoosi molekulis on üks vaba poolatsetaalne –OH rühm, mis annab neile redutseerivad omadused. Seega on maltoos ja galaktoos nagu ka kõik monosahhariidid redutseeriva toimega.
Sahharoos – glükoosi ja fruktoosi jääkidest koosnev disahhariid. Sahharoosi sünteesitakse paljudes taimedes. Sahharoos on süsivesikute trantsportvorm taimelehtedest taime teistesse osadesse. Loomorganism ei omasta sahharoosi. Kõrgetel kontsentratsioonidel sahharoos inhibeerib mikroorganismide kasvu, mistõttu teda kasutatakse konservandina. Sahharoosi puhul on tegu mitteredutseeriva süsivesikuga, sest glükosiidside seob mõlema monoosijäägi anomeersed süsiniku aatomid, mistõttu molekulis puudub vaba poolatsetaalne –OH rühm.
5. Glükosiidsideme keemiline olemus:
Glükosiidside on keemiline side monosahhariidi anomeerse süsiniku aatomi ja –OH rühma vahel.
6. Polüsahhariidid tärklis ja glükogeen kui olulisimad varusahhariidid elusorganismides:
Tärklis – üks olulisemaid taimseid polüsahhariide, mis sisaldab kaht liiki α-D-glükoosi polümeere – amüloosi ja amülopektiini. Amüloos on vees lahustuv lihtsama keemilise struktuuriga polümeer, mis koosneb mõnesajast α(1,4)glükosiidsidemega ühendatud α-D-glükoosi jäägist. Amülopektiin, tärklise vees lahustumatu komponent, koosneb seevastu tuhandest glükoosi ühikutest, tema struktuur on võrreldes amüloosiga palju keerukam. Amüloos on soojas vees suhteliselt hõlpsasti lahustuv ühend, amülopektiin seevastu vees praktiliselt lahustumatu. Arvukad hüdroksüülrühmad amülopektiini molekulis annavad aga hulgaliselt vesiniksidemeid vee molekulidega, mistõttu sellele tärklise kompodendile on iseloomulik vees pundumine, sültja massi moodustamine.
Glükogeen – on peamine loomne polüsahhariid , mida sageli nimetatakse ka loomseks tärkliseks. Põhjuseks on glükogeeni ja tärklise põhikompondendi amülopektiini sarnasus (mõlemad koosnevad glükoosijääkidest; nende ehitusprintsiip on sarnane; hargnemispunkti nende molekulis võib vaadelda isomaltoosse fragmendina; nende osaline hüdrolüüs annab dekstriine; mõlemad on seotud tsütoplasma valkudega ja osaliselt ka rakusiseste membraanstruktuuridega). Glükogeen on glükoosi lühiajalne reserv loomorganismis ja inimeses. Glükoosi ühikute koguarv glükogeeni molekulis võib küündida saja tuhandeni.
Tärklis ja glükogeen on olulisimad varusahhariidid, sest nad koosnevad glükoosi jääkidest.
7. Tselluloos:
Tselluloos on taimne polüsahhariid, mis koosneb β-D-glükoosi jääkidest, mille arv molekulis on ligikaudu 6000 – 10 000 ning mis on seotud β-(1,4)glükosiidsidemega mittehargnevateks ahelateks. Erinevalt tärklisest ja glükogeenist, mille molekulid on tihedasti kokku pakitud graanulitaolised moodustised, tekitavad arvukate vesiniksidemetega fibrillilaadseid struktuure. Lisaks juba nimetatud sidemetele tagavad selliste struktuuride stabiilsuse ka paljud ahelalised vesiniksidemed . Tselluloos, olles vees lahustumatu ja mehhaanilistele mõjutustele väga vastupidav, omab taimerakkudes eelkõige struktuurset tähtsust.
8. Glükogeeni molekuli ehitus, kahte tüüpi glükosiidside glükogeeni molekulis:
Glükogeen on veresuhkru lühiajaline varu inimkehas, mille monomeeriks on α-D-glükoos. Glükogeenis on glükoosijäägid seotud α(1,4)-sideme abil ahelaks ja ahelad hargnevad α(1,6)-sideme abil.
9. Maks ja skeletilihased kui inimese organismi peamised glükogeenidepood:
Inimestel paiknevad glükogeeni varud peamiselt lihaskoes ja maksas. Kui glükoos on veres otsas ja lihases ammendunud, siis hakkab veri maksast glükoosi lihastesse transportima.
Lipiidid
1. Lipiidide keemiline olemus, lipiidide klassifikatsioon: rasvhapped, vahad, triglütseriidid, fosfoglütseriidid, sfingolipiidid , steroidid , eikosanoidid:
Lipiidid on orgaanilised ained, mis lahustuvad hästi mittepolaarsetes lahustites, näiteks kloroformis, metanoolis, etüüleetris, kuid on vees praktiliselt lahustumatu. Lipiidid on laialdaselt levinud nii taime- kui loomariigis. Inimese keha massist moodustavad nad normaalse keha koostise korral 17-30 aastastel naistel 22-28%, sama vanadel meestel aga 12-16%. Kuigi lipiide sisaldavad inimese organismi kõik rakud, on neid kõige enam rasvkoes, mis paikneb peamiselt naha all ja siseelundite ümber.
Lipiide klassifikatsioon:
Rasvhapped – on atsüklilised monokarboksüülhapped, mille molekuli süsinikuskeletti kuulub tavaliselt 12-34 süsiniku aatomit. Kõige levinumad on 16 ja 18 süsinikuga rasvhapped, seevastu vähema kui 14 ja suurema kui 20 süsiniku aatomite arvuga ühendid on suhteliselt haruldased . Rasvhapped jagunevad küllastunud, monoküllastumata ja polüküllastumata rasvahapeteks. Küllastunud rasvhape on palmithape ja stearhape , monoküllastumata on olehape ning polüküllastumata linoolhape.
Vahad – vahadena käsitletakse pikaahelalisi rasvhapete ja pikaahelaliste alkoholide estreid. Füüsikalis-keemiliselt omadustelt on vahad vees lahustumatud plastilised ühendite segud . Nende lahustamiseks tuleb kasutada alkohole, atsetooni või eetrit. Sõltuvalt keskkonna temperatuurist ja keemilisest koostises on vahad enamasti tahked, tunduvalt harvemini vedelad. Vahade sulamistemperatuur on 60-100°C. Erinevalt rasvadest vahad sisuliselt ei rääsu. Mesilasvaha.
Triglütseriidid – kujutavad endast kolmealuselise alkoholi glütserooli triestreid rasvhapetega. Looduslikud rasvad ja õlid on erinevate triglütseriidide segud. Triglütseriidid jagunevad lihttriglütseriidideks ja liittriglütseriidideks.
Fosfoglütseriidid – fosfoglütseriidide molekulis on glütserool estersidemetega seotud kahe rasvhappejäägiga ja ühe fosfaatrühmaga. Fosfoglütseriidid jagunevad omakorda fosfatdiüülkoliinid ja fosfatidüületanoolamiinid.
Sfingolipiidid – sfingolipiidide ühiseks tunnuseks on nende tulemine 18 C aminoalkoholist sfingosiinist või selle derivaadist dihüdrosfingosiinist. Sfingolipiidid jagunevad sfingomüeliinideks ja glükolipiidideks.
Steroidid – steroidid on lipiidid, mille molekuli keskse struktuurse komponendi moodustab steraan- ehk tsütopentaanperhüdrofenantreentuum. Steroidid on kolesterool , steroidhormoonid ja sapihapped.
Eikosanoidid – eikosanoidide ühiseks eellaseks on 20 C rasvhape – arahhidoonhape, mille derivaate nad endast kujutavad. Eikosanoidid on prostaglandiinid, tromboksaanid ja leukotrieenid.
2. Küllastunud ja küllastumata rasvhapped, mõned küllastumata rasvhapped kui asendamatud toitained:
Küllastunud rasvhapped – küllastunud rasvhapete molekulides esinevad süsiniku aatomite vahel ainult üksiksidemed. Palmithape ja stearhape on küllastunud rasvhapped.
Küllastumata rasvhapped – küllastumata rasvhapete süsinikuskeletis tuleb ette ka kasksiksidemeid, haruharva kolmiksidemeid. Vastavalt kaksiksidemete arvule küllastumata rasvhapete molekulis eristatakse monoküllastumata rasvhapped ehk üks kaksikside ja polüküllastumata ehk ehk kaks või enam kaksiksidet. Monoküllastumata on olehape ja polüküllastumata linoolhape.
Asendamatud toitained – linoolhape ja linoleenhape on inimesele asendamatud toitained, kuna organismisiseselt neid ei sünteesita.
3. Looduslikud rasvad kui triglütseriidide segud:
Looduslikud rasvad ja õlid on erinevate triglütseriidide segud, kus ülekaalus on enamasti lihttriglütseriidid. Rasvades on ülekaalus triglütseriidid, mis sisaldavad ka rohkem küllastunud rasvhappejääke.
4. Fosfolipiidid kui peamised struktuursed lipiidid:
Raku plasmamembraan kujutab endast poolvedelas olekus keerukat süsteemi, mille põhistruktuur moodustub lipiidse koostisega kaksikkelmest. Kaksikkelme teiktavad fosfolipiidide molekulid, mis vesikeskkonnas pöörduvad hüdrofiilsete, elektriliselt laetud “peadega“ vee poole hüdrofoobsed sabad aga tõmbuvad veest eemale. Kuna elusorganismides nii ekstratsellulaarne vedelik kui ka tsütoplasma on keemilises mõttes vesilahused, on praktiliselt ainus mõeldav viis, kuidas fosfolipiidide hüdrofoobsed “sabad“ saavad kontakti veega vältida, nende pöördumine kahest molekulide kihist moodustuvad kelme sisemusse .
5. Steroidid: sapphapped, suguhormoonid , neerupealise koore hormoonid, D-vitamiin, kolesterool:
Steroidid on lipiidid, mille molekulaarse struktuuri põhiliseks komponendiks on steraantuum ehk tsüklopentaanperhüdrofenantreentuum. Kõige levinum steroid loomsetes organismides on kolesterool. Kolesterool on ühiseks eellaseks teistele organismis sünteesitavatele steroididele, näiteks sapphapetele, vitamiin D-le, steroidhormoonidele. Steroidse põhiehitusega on suguhormoonid ja neerupealise koore hormoonid.
Valgud
1. Valkude keemiline olemus, nende klassifikatsioon: lihtvalgud - fibrillaarsed ja globulaarsed; liitvalgud - glükoproteiinid, fosfoproteiinid, lipoproteiinid, nukleoproteiinid, kromoproteiinid, metalloproteiinid:
Valgud on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ained, mis koosnevad ühest või mitmest polüpeptiidahelast. Peamisteks ehituslikeks ühikuteks on aminohapete jäägid. Keemilistest elementidest sisaldavad valgud peamiselt süsinikku, hapnikku, lämmastikku ja vesinikku, küllaltki iseloomulik on valkudele ka väävli ja fosfori olemasolu neis. Valkude iseloomulikuks tunnuseks on väga suur molekulmass.
Klassifikatsioon:

Lihtvalgud – Lihtvalgud koosnevad ainult aminohapete jääkidest. Peamiselt molekuli kuju alusel jaotatakse lihtvalgud kaheks põhiliseks rühmaks: fibrillarseteks ja globulaarseteks valkudeks. Fibrillaarsete valkude puhul on tegemist niitjate molekulidega. Reeglina on nad vees mittelahustuvad, mehhaanilistele mõjutustele, aga ka hapete ja aluste suhtes väga vastupidavad. Fibrillaarsete valkude tüüpilisteks näideteks on lihaskoes keskset rolli omav müosiin, peamiselt naha, kõõluste, kõhrede, luude ja veresoonte seinte koostisse kuuluvad kollageenid ja elastiinid, samuti juustele ja küüntele iseloomulikud kreatiinid. Globulaarsete valkude molekulid on keraja või sellele lähedase kujuga. Niisuguseid valkusid on väga palju, näiteks kuuluvad siia kõik lihtensüümid, samuti valgulised hormoonid. Globulaarsete valkude kaheks peamiseks rühmaks on – albumiinideks ja globuliinideks– jaotamise olulisimaks kriteeriumiks nende erinev lahustuvus erinevates lahustites. Albumiinid on vees kergesti lahustuvad, globuliinid aga reeglina vähesel määral või üldse mitte lahustuvad valgud. Nii albumiinide kui globuliinide tüüpiliseks näiteks on vereplasma valgud. Globulaarsete valkude hulka kuuluvad ka rakutuumas paiknevad histoonid. Neil on oluline roll pärilikkuseinformatsiooni salvestamise, säilitamise ja kasutamise regulatsioonis.

Liitvalgud – liitvalkude jaotamise aluseks on nendes esineva prosteetilise rühma iseloom. Lipoproteiinid on valkude ja lipiidide kompleksid . Niisuguseid ühendeid leidub palju närvi- ja ajurakkudes, samuti vereplasmas. Glükoproteiinid on valgu ja süsivesikute kompleksid. Glükoproteiinid on levinud rakumemembraanis, ka süljes ja seedetrakti nõredes leiduv mutsiin on glükoproteiin, samuti erütrotsüütides esinev veregruppe määravad faktorid ja rida hormoone. Nukleoproteiinid kujutavad endast valkude ja nukleiinhapete komplekse. Sõltuvalt nukleiinhappest eristatakse ribonukleoproteiine ja desoksüribonukleoproteiine. Esimeste kõige iseloomulikumaks esinemiskohaks on ribosoomid , teised aga paikenvad valdavalt rakutuumades, moodustades kromatiinaine. Fosfoproteiinides on prosteetiliseks 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 prosteetiline rühm annab neile valkudele spetsiifilise värvuse. Kromoproteiinid on näiteks hemoglobiin ja müoglobiin, mis toimivad vastavalt hapniku transportijana veres ja sidujana lihasrakus, samuti mitokondri hingamisahelas funktsioneerivad ensüümid tsütokroomid. Nimetatud valkudes esinev prosteetiline rühm –heem – annab neile iseloomuliku punase värvuse. Meralloproteiinid kujutavad endast valgu ja metalli komplekse.
2. Aminohapped kui valkude ehitusplokid, nende molekuli üldine ehitus:
Aminohapped – ehk aminokarboksüülhapped on orgaanilised happed, mille molekul sisaldab vähemalt üht amino- ja karboksüülrühma. Aminohapete üheks olulisemaks rolliks elusorganismides on olla valkude “ehitusplokkideks“, materjaliks, millest on üles ehitatud valgumolekulid. Tõsi küll, erinevate valkude koostises esineb vaid 20 aminohapet teadaolevast ligikaudu 300-st. Neid kahtkümmet nimetatakse proteinogeenseteks, ülejäänuid aga aproteinogeenseteks aminohapeteks. Aminohapete molekuli keemilise struktuuri peamisteks komponentideks on α-süsiniku aatom ning sellega seotud vesiniku aatom, karboksüülrühm, aminorühm ja radikaal. Eesliide α viitab süsiniku aatomile, mis molekuli süsinikuskeletis järgneb karboksüülrühma süsinikule. Kõik 20 proteinogeenset aminohapet on ütlasi α-aminohapped, st aminorühm on nende molekulis seotud just α-süsiniku juurde. Kuna aminohappe molekulis on ühtaegu olemas nii happeline kui aluseline komponent, võib aminohape sõltuvalt keskkonnatingimustes ilmutada nii happelisi kui aluselisi omadusi, st nii loovutada ümbritsevasse keskkonda vabu vesinikioone kui ka neid sealt endaga siduda. Selliste omadustega aineid nimetatakse amforteerseteks ühendidetks ehk amfolüütideks, järelikult kuuluvad ka aminohapped nende hulka. Happelises keskkonnas käitub aminohappe molekul alusena , sidudes aminorühma kaudu vesinikiooni. Aluselises keskkonnas vabaneb aminohappe molekuli karboksüülrühmast vesinikioon . Neutraalsele lähedase pH väärtusega keskkonnas aga on enamus aminohappeid seisundis, kus molekulis on nii ammoonium- kui karboksülaatrühm.
3. Aminohapete D- ja L- isomeerid:
Aminohapete optilisi isomeere tähistatakse kokkuleppeliselt eesliitega L ja D ning nad eristuvad aatomirühmade ruumilise paigutuse alusel ümber α-süsiniku aatomi. Süsiniku aatomit, millega seondub neli erinevat rühma, nimetatakse asümeetriliseks süsiniku aatomiks .Asümeetrilise süsiniku olemasolu on vältimatuks eelduseks optiliste isomeeride tekkele. Kõigi proteinogeensete aminohapete puhul peale glütsiini on optiliste isomeeride olemasolu seega võimalik. Valkude sünteesimiseks kasutatakse kõigis elusorganismides siiski eranitult aminohapete L-isomeere. D-aminohapped on looduses haruldased, nende olemasolu on tuvastatud näiteks bakterite rakumembraanis ja rakusisestes membraanilistes struktuurides.
4. Valkudesse kuuluvate aminohapete klassifikatsioon külgahela struktuuri ja omaduste alusel: mittepolaarse hüdrofoobse külgahelaga aminohapped, polaarse hüdrofiilse külgahelaga aminohapped, happelise külgahelaga aminohapped, aluselise külgahelaga aminohapped :
Mittepolaarse hüdrofoobse külgahelaga aminohapped – glütsiin, alaniin , valiin , lautsiin, proliin , isoleutsiin, fenüülalaniin , metioniin .
Polaarse hüdrofiilse külgahelaga aminohapped – seriin, treoniin , tsüsteiin, asparagiin, glutamiin, türosiin , trüptofaan.
Happelise külgahelaga aminohapped – asparagiinhape, glutamiinhape.
Aluselise külgahelaga aminohapped – histidiin , lüsiin, arginiin.
5. Spetsiifilised (mittekodeeritavad) aminohapped: 4-hüdroksüproliin, 5-hüdroksülüsiin, 3-metüülhistidiin:
4-hüdroksüproliin ja 5-hüdroksülüsiin, mis kuuluvad peamiselt sidekoes esinevate valkude kollageenide koostisse, samuti 3-metüülhistidiin, mis on iseloomulik lihase kontraktiilsetele valkudele aktiinile ja müosiinile.
6. Asendamatud aminohapped:
Asendamatuid aminohappeid peab organism ilmtingimata saama toiduga neid vajaminevas koguses. Inimese jaoks on asendamatuid aminohappeid kaheksa: leutsiin , isoleutsiin, valiin, lüsiin, metioniin, fenüülalaniin, trüptofaan ja treoniin. Asendamatute aminohapete produtseerimiseks puuduvad võimalused.
7. Peptiidid , aminohapete kompleksid, peptiidsideme keemiline olemus:
Peptiidid on keemilised ühendid, mis koosnevad omavahel peptiidsideme varal ühendatud aminohappejääkidest. Inimorganismis sünteesitakse arvukalt erinevaid peptiide. Väga paljud neist täidavad ainevahetuses regulatrooseid funktsioone. Eelkõige kehtib see suure rühma hormoonide kohta, mis oma keemiliselt struktuurilt kuuluvad peptiidide hulka. Lihaskoele spetsiifilised peptiidid on anseriin ja karnosiin, mis toimivad antioksüdantide ja puhveritena.
Peptiidside on kovalentse sideme erivorm , mis tekib ühe aminohappe molekuli karboksüül- ja teise aminorühma vahel, kusjuures eraldub vee molekul.
8. Peptiidide struktuur, peptiidhormoonid kui näide peptiidide olulistest funktsioonidest organismis:
Peptiidide struktuur – peptiidid koosnevad omavahel peptiidsideme varal ühendatud aminohappejääkidest. Reeglina käsitletakse ühendeid, mis koosnevad kuni sajast aminohappejäägist peptiididena ning neid, kus on enam kui sada happejääki, valkudena.
Peptiidhormoonid – Inimorganismis sünteesitakse arvukalt erinevaid peptiide. Väga paljud neist täidavad ainevahetuses regulatrooseid funktsioone. Eelkõige kehtib see suure rühma hormoonide kohta, mis oma keemiliselt struktuurilt kuuluvad peptiidide hulka.
9. Valgumolekuli struktuur:
Valkude molekulid on enamasti väga suured ja keeruka keemilise ehitusega. Nende puhul eristatake nelja struktuuri taset: primaar-, sekundaar -, tertsiaar- ja kvaternaarstruktuuri. Keemilistest elementidest sisaldavad valgud peamiselt süsinikku, vesinikku, hapnikku, lämmastikku ja vesinikku, küllaltki iseloomulik on valkudele ka väävli ja fosfori olemasolu neis.
10. Valgu primaarstruktuur – mõiste, antud valgu molekulide identsus:
Primaarstruktuuri all mõistetakse peptiidsidemete varal ühendatud aminohapete jääkide järjestust valgu polüpeptiidahelas . Kõik konkreetse valgu molekulid on aminohappelise koostise, happejääkide järjestuse ja molekuli mõõtmete poolest identsed. Põhimõtteliselt on ka kõik kõrgemad struktuuri tasemed üheselt määratud primaarstruktuuri poolt. Veelgi enam, kuna valgu funktsioon tuleneb tema ehitusest, siis on lõppkokkuvõttes ka valgu bioloogiline roll määratud tema primaarstruktuuriga.
11. Valgu sekundaarstruktuur – mõiste; - heeliks , -struktuur:
Sekundaarstruktuurina käsitatakse valgu molekuli ruumilist vormi, mis tekib vesiniksidemete moodustumise tulemusena polüpeptiidahela erinevate osade vahel. Iga peptiidsideme kohta tuleb reeglina kaks vesiniksidet, välja arvatud need peptiidgrupid, kus osaleb kas proliin või hüdroksüproliin. Viimasel juhul on võimalik vaid ühe vesiniksideme olemasolu. Kuigi vesinikside on ligikaudu 20 korda nõrgem kui kovalentne side, on neil valgu molekulile tugevasti väljendunud stabiliseeiv toime. See tuleneb eelkõige vesiniksidemete väga suurest arvust.
α-heeliks – kujutab endast paremale pöörduvalt spiraliseerunud polüpeptiidahelat, mida stabiliseerivad ahelasisesed, spiraali keerdude vahelised vesiniksidemed.
β-struktuur – on aga kihilis-voldilise ehitusega, kus vesiniksidemed ühendavad omavahel ruumiliselt lähestikku paiknevad ühe ja sama volditud ahela kõrvuti asetsevaid osi. Peptiidahela kõrvuti paiknevad lõigud võivad olla kas ühe- või vastaassuunalised. Vastavalt sellele eristatakse β-struktuuri paralleelset ja antiparalleelset vormi.
12. Valgu tertsiaarne struktuur – mõiste, aminohappejääkide külgahelate omadustest tulenevad tegurid, mis määravad antud valgu tertsiaarstruktuuri: elektrostaatilised jõud, vesiniksidemed, hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed vastastikused toimed, disulfiidsillad:
Tertsiaalse struktuuri all mõistetakse igale valgule spetsiifilist viisi polüpeptiidahela kokku pakkimiseks, mille tulemsena tekib stabiilne, valgu bioloogilisi funktsioone täita võimaldav ruumiline konformatsioon . See kokkupakkimise viis ei ole juhuslik, vaid tuleneb otseselt aminohapete jääkide järjestusest polüpeptiidaehlas, st primaarstruktuurist. Jõud, mis tingivad igale valgule spetsiifilise kokkupakkimise viisi, tulenevalt peamiselt polüpeptiidahelasse kuuluvate aminohapete radikaalide omadustest ning on seotud nii nende radikaalide vastastikuste toimetega kui ka keskkonna mõjuga neile. Peamised tegurid, mis tertsiaalstruktuuri tekkimise ja püsimise kindlustavad, on järgmised:

Elektrostaatilised jõud laengut kandvate osakeste vahel. Erinevate aminohapete radikaalid võivad kanda kas sama- või erinimelisi laenguid. Vastavalt sellele, olles polüpeptiidahela koostises, mõjutavad nad selle kokkupakkimise viisi – samanimelist laengut kandvad ahela piirkonnad tõukavad üksteisest eemale, erinimelised aga tõmbuvad lähestikku.

Hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed toimed. Proteinogeensete aminohapete seas on nii hüdrofoobsete kui hüdrofiilsete omadustega radikaale omavaid ühendeid. Organismi rakkudes toimivad valgud valdavalt vesikeskkonnas, sellest tulenevalt pakitakse need polüpeptiidahela piirkonnad, kus on ülekaalus hüdrofoobsed radikaalid, moodustuvad ruumilise struktuuri sisemusse, viies miinimumi nende kokkupuute veega. Hüdrofiilsed radikaalid aga jäävad molekuli välispinnale ja hüdratiseeruvad.

Vesiniksidemed. Polüpeptiidahelasse kuuluvate aminohapete radikaalide vahel tekib hulgaliselt vesiniksidemeid.

Disulfiidsillad. Disulfiidsildade puhul on tegemist kovalentse sideme erivormiga, mis tekib kahe tsüsteiini jäägi vahel nende radikaalis paiknevate tioolrühmade kaudu. Niisugune side võib ühendada ühe ja sama polüpeptiidahela erinevaid piirkondi, aga ka polüpeptiidahelaid omavahel.
13. Kvaternaarne struktuur – mõiste ja tegurid, mis selle määravad:
Kvaternaarsest struktuuri tasandist on võimalik rääkida valkude puhul, mille molekul koosneb rohkem kui ühest polüpeptiidahelast. Viimaste arv võib olla küllaltki suur, küündides 12-ne ja enamanigi, neid nimetatakse subühikuteks. Niisuguseid valkusid aga, mis koosnevad subühikuteks nimetatakse oligomeerseteks valkudeks. Subühikud, millest oligomeerne valk koosneb, võivad olla ühesuguse, aga ka erineva primaarstruktuuriga. Igal subühikul on ka oma sekundaar- ja tertsiaarstruktuur. Kvaternaarstruktuuriks nimetatakse oligomeerse valgu subühikute omavahelise kombineerumise viisi. Kvaternaarstruktuur tekib ja püsib samade jõudude toimel, mida on kirjeldatud tertsiaarstruktuuri puhul eespool. Tüüpiliseks näiteks kvaternaarstruktuuriga valkudest on hemoglobiin, mis koosneb kokku neljast subühikust, millest kaks on ühesuguse ja kaks teistsuguse primaarstruktuuriga. Tüüpiline kvaternaarse struktuuriga valk on ka müosiin.
14. Valkude denaturatsiooni nähtus:
Denaturatsioon – valgu bioloogilise aktiivsuse lakkamine molekuli konformatsiooni muutumise tõttu, vaatamata primaarstruktuuri säilimisele. Enamus valkusid denatureerub 50-60°C juures, denatureeriva toimega on ka vibratsioon, ioniseeriv kiirgus, paljud kemikaalid .
15. Valkude renaturatsiooni nähtus:
Renaturatsioon – valgu molekuli bioloogiliselt aktiivse struktuuri taastumine .
Nukleiinhapped
1. Nukleotiidid kui nukleiinhapete ehitusplokid, nende keemiline struktuur - riboos ja desoksüriboos, lämmastikalused ( puriin - ja pürimidiinalused), fosforhappe jäägid:
Nukleiinhapped on makromolekulaarsed orgaanilised ained, mille ülesandeks elusorganismis on säilitada ja edasi kanda pärilikku informatsiooni, samuti realiseerida seda valgusünteesi kaudu. Nukleiinhapete molekulid on reeglina väga suured ja äärmiselt keerulise struktuuriga. Keemilistest elementidest on nukleiinhapetes esindatud süsinik, vesinik, hapnik, lämmastik ja fosfor.
2. 3', 5'-fosfodiestersideme keemiline olemus:
Ühe nukleotiidi 3’- OH seostub fosfaadi vahendusel teise tukleotiidi 5’- OH-ga.
3. Nukleiinhapped kui polünukleotiidid:
4. DNA molekul kui kaksikheeliks, fosfaadi- ja suhkrujääkide ning lämmastikaluste paiknemine kaksikheeliksis, lämmastikaluste paardumise printsiip:
DNA molekul on kaksikspiraalse ehitusega st DNA sekundaarstruktuuri moodustavad kaks paralleelset ahelat , mis on omavahel vesiniksidemete abil ühendatud ja pöörduvad ümber ühise telje paremale. Seejuures on lämmastikalused paarunud nn komplementaarsusprintsiibist lähtudes: adeniin seostub kahe vesiniksideme abil tüminiiniga ja guaniin kolme vesiniksideme varal tsütosiiniga. Selletõttu ongi adeniini hulk elusrakus DNA-s alati võrdne tüminiini hulgaga , samuti tsütosiini hulk guaniini hulgaga. Seda tõsiasja, samuti seaduspärasust, et puriinaluste hulk rakus võrdub pürimidiinaluste hulgaga, nimetatakse Chargaffi reegliks.
5. DNA funktsioonid:
Geneetilise info säilitamine muutumatul kujul ja edasiandmine tütarrakkudele raku jagunemisel, samuti valgusünteesiks vajaliku info ülekandmine RNA-le.
6. DNA replikatsioon :
Replikatsioon on DNA kahekordistumine. Raku jagunemisele eelneva uue komplementaarse DNA ahela sünteesi juba eksisteeriva DNA kõrvale katalüüsib ensüüm DNA polümeraas .
7. RNA eri liikide suhteline kogus ja asukoht rakus:
mRNA – toimib informatsiooni transportijana rakutuumast tsütoplasmasse ja täidab valgusünteesil nn matriisi osa.
tRNA – molekulid transpordivad aminohappeid kui valkude “ehitusplokke“ valgusünteesi toimumispaika.
rRNA – moodustab enamuse kogu RNA-st, on ribosoomide struktuurseks komponendiks.
8. Valgusünteesi biokeemiline mehhanism:
9. Transkriptsioon :
Transkriptsioon on RNA molekulide süntees DNA põhjal. Ensüümiks RNA polümeraas. Valmis sünteesitud mRNA lahkub tuumast ja liigub tsütoplasmasse, kus ribosoomides toimub valgu süntees.
10. Translatsioon :
Transaltsiooni all mõistame sisuliselt valgu sünteesi, mis on justkui geneetilise info “tõlkimine“ nukleiinhapete keelest valkude keelde. Igale kolmele järjestikusele nukleotiidile ehk triplentile mRNA-s vastab üks aminohape sünteesitavas polüpeptiidahelas.
11. Geneetilise koodi olemus ja lühiiseloomustus:
Geneetiline kood on universaalne, kuna DNA omab identset struktuuri kogu elavas. Seetõttu nimetataksegi geneetilist koodi seaduspärasuste kogumiks, mille kohaselt DNA-st RNA-sse kanduv geneetiline info “tõlgitakse“ nukleotiidide lineaarsest järjestusest polüpeptiidahela aminohappejääkide lineaarseks järjestuseks. Geneetilise koodi talitluslikuks üksuseks on kolmest järjestikusest nukeotiidijäägist koosnev triplett. DNA puhul nimetatakse seda kodogeeniks, mRNA puhul koodoniks ja tRNA puhul antikoodoniks. Geneetiline kood esitatakse mRNA nelja N-aluse A, G, C ja U tripletsete koodonitena.
Geneetilise koodi omadused:

Universaalsus – kehtib kogu eluslooduses;

Triplentsus – iga koodon koosneb kolmest nukleotiidijäägist;

Mittekattuvus – ükski nukleotiidijääk ei kuulu üheaegselt kahte kõrvuti asetsevasse koodonisse;

Sünonüümsus – üht ja sama aminohapet võib kodeerida mitu koodonit .
12. Geen, genoom :
Geen – DNA-molekuli funktsionaalne lõik, mis tavaliselt sisaldab informatsiooni ühe valgu sünteesiks.
Genoom – on ühes liigiomases kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal.
Ensüümid
1. Ensüümid kui bioloogilised katalüsaatorid, nende valguline ehitus, toime biokeemiliste reaktsioonide kulgemise kiirusele ja suunale:
Ensüümid on bioloogilised katalüsaatorid, mille peamiseks ülesandeks elusorganismis on keemiliste reaktsioonide kiirendamine. Keemiliselt põhistruktuurilt kuuluvad ensüümid valkude hulka. Tulenevalt nende keemilisest loomusest on ensüümidele iseloomulikud kõik peamised valkude üldomadused (suur molekulkaal, hüdrofiilsus, kolloidlahuste moodustamine, käitumine lahustes amforteersete elektrolüütidena, denatureerumine füüsikaliste ja keemiliste mõjutuste toimel jne). Ensüümidel on võime keemiliste reaktsioonide kiirust suurendada miljoneid kordi kuid ükski ensüüm ei saa käivitada termodünaamiliselt võimatud protsessi, nende toime piirdub vaid võimalike reaktsioonide kiiruse suurendamisega.
2. Aktivatsioonienergia alandamine kui ensüümide toimimise põhiline printsiip:
Keemilised reaktsioonid ei käivitu iseenesest, selleks on vaja reageerivate ainete osakesi nö ergastada, muuta nad reaktsioonivõimelisteks. Energiat, mis selleks kulub, nimetataksegi aktivatsioonienergiaks. Aktivatsioonienergia on erinevate reaktsioonide ja erinevate ainete puhul erinev, kuid mistahes reaktsiooni käivitamiseks on see energeetiline barjäär vaja ületada. Ensüümide eespool korduvalt mainitud ülisuur reaktsioonide kulgemise kiirust suurendav toime seletub otseselt aktivatsioonienergia alandamisega nende poolt.
3. Ensüümi ja substraadi ning ensüümi ja produkti komplekside teke ja lagunemine ensüümide poolt katalüüsitavates reaktsioonides:
Ensüümide poolt katalüüsitavate reaktsioonide kulgemise mehhanism on keerukas ning seni detailideni välja selgitamata. Üldtunnustatud teooria kohaselt on ensüümreaktsiooni kulgemise keskseks liiniks siiski ensüümi-substraadi ja ensüümi-produkti komplekside teke ja lagunemine selle käigus.
E + S ↔ ES ↔ EI ↔ EP ↔ E + P
Seega moodustub esmalt ensüümi ja substraadi kompleks . Ensüümi-substraadi kompleks muundub algselt üleminekukompleksiks ning seejärel ensüümi ja produkti kompleksiks, mis dissotsieerum ensüümiks ja produktiks.
4. Aktiivtsentri mõiste, siduv ja katalüütiline keskus aktiivtsentris:
Aktiivtsenter kujutab endast valgu tertsiaar- või kvaternaarstruktuuri ruumilist komponenti, mis lihtensüümi puhul moodustub ensüümvalgu molekuli kuuluvate lähestikku paiknevate aminohappejääkide külgahelatest. Liitensüümide puhul osaleb aktiivtsentri formeerumisel ka kofaktor või koensüüm . Tulenevalt aktiivtsentri konseptsioonist võib ensüümvalgu koostisse kuuluvad aminohappejäägid jagada nelja kategooriasse:

Siduvad aminohappejäägid. Need paiknevad otseselt aktiivtsentris ning nende funktsiooniks on substraadi molekuli sidumine ensüümiga, kindla ruumilise orientatsiooni tagamine substraadi ja ensüümi vahel.

Katalüütilised aminohappejäägid. Ka need paiknevad aktiivtsentris, nad mõjutavad otseselt keemilisi sidemeid substraadi molekulis ning muundavad seeläbi substraadi seisundit , st avaldavad katalüütilist toimet.

Struktuuri säilitavad aminohappejäägid. Neil ei ole substraati siduvat ega katalüütilist funktsiooni, nad valdavalt ei paikne ka aktiivtsentris. Sellele vaatamata on nad ensüümvalgu toimimise seisukohast määrava tähtsusega, sest nad tagavad valgu tertsiaalse struktuuri, seega ka aktiivtsentri formeerumise ja püsimise.

Väheolulised aminohappejäägid. Neil ei ole otsest ega kaudset seost aktiivtsentri formeerumisega ega funktsioneerimisega, paiknevad nad näiteks ensüümvalgu molekuli ruumilise struktuuri pinnal.
5. Koensüüm:
Kui ensüümi mittevalguline osa kujutab endast aga ioonidega võrreldes suhteliselt suurt orgaanilist molekuli, siis kasutatakse selle tähistamiseks enamasti mõistet koensüüm. Koensüüm on ensüümvalgu aktiivsuse suhtes otsustava tähtsusega, st ensümaatilist aktiivsust ilmutab vaid holoensüümi molekul, mitte apoensüüm eraldi võetuna . Kuigi kofaktorid reeglina ei ole apoensüümiga kovalentselt seotud, osalevad nad holoensüümi aktiivtsentri formeerumises. Enamuse tuntud koensüümide põhilisteks struktuurseteks ja funktsionaalseteks komponentideks on erinevad veeslahustuvad vitamiinid.
6. Ensüümi kontsentratsioon, substraadi kontsentratsioon, pH, temperatuur kui ensüümi aktiivsust mõjutavad tegurid:
7. Inhibiitorid :
Inhibiitorid on keemilised ühendid, mis mõjutavad ensüümi aktiivsust alandamise suunas.
Mittespetsiifilised inhibiitorid (näiteks tugevad happed ja leelised) on võimelised alandama praktiliselt mistahes ensüümi aktiivsust.
Spetsiifilised inhibriitorid seevastu toimivad valikuliselt, ainult teatud kindlate ensüümide suhtes.
Inhibeerimine võib olla kas pöördumatu või pöörduv.
Pöördumatu inhibeerimise korral inhibiitor reageerib ensüümiga, moodustuvad kovalentsed sidemed, ensüümimolekuli struktuur muutub oluliselt. Ensüümi aktiivsuse langus on pöördumatu, sest inhibiitori-ensüümi kompleks dissotsieerub väga aeglaselt. Pöördumatu inhibeerimisega on enamasti tegemist mittespetsiifiliste inhibiitorite puhul .
Pöörduva inhibeerimise korral inhibiitor ensüümiga kovalentseid sidemeid ei moodusta, seetõttu on inhibiitori-ensüümi kompleks ka suhteliselt hõlpsasti dissotsieeruv ning ensüümi aktiivsus taastav. Spetsiifilised inhibiitorid kutsuvad reeglina esile pöörduva inhibeerimise ning see omab füsioloogilistes tingimustes võrreldes pöördumatu inhibeerimisega oluliselt suuremat tähtsust.
Sõltuvalt sellest, kuidas inhobiitor mõjutab ensüümireaktsiooni kineetilisi parameetreid, eristatakse konkureerivaid ja mittekonkureerivaid inhibiitoreid.
Konkureerivad inhibiitorid on oma keemiliselt struktuurilt ensüümi substraadile väga sarnased, mistõttu nad võivad hõlpsasti seonduda ensüümi aktiivtsentriga. Aktiivtsenter, mis on hõivatud konkureeriva inhibiitori poolt ei saa mõistagi enam siduda substraati ega katalüüsida viimase muundumist. Seega: konkureerivad inhibiitorid konkureeriva substraadiga aktiivtsentrite pärast ensüümi molekulides.
Mittekonkureerivad inhibiitorid ei oma substraadiga struktuurset sarnasust, kuid kombineerudes ensüümiga on siiski võimelised selle aktiivsust pidurdama. Mittekonkureeriva inhibiitori juuresolekul ensüüm võib küll säilitada substraati siduva võime, kuid tema katalüütiline võime langeb.
8. Aktivaatorid :
Aktivaatorid on keemilised ühendid, mis mõjutavad ensüümi aktiivsust suurendamise suunas.
9. Allosteerilised ensüümid:
Mitmete ainevahetuses keskset rolli omavate ensüümide molekulides on peale aktiivtsentri olemas veel regulatoorne ehk allosteeriline tsenter. Niisuguseid ensüüme nimetatakse allosteerilisteks ensüümideks. Nii nagu aktiivtsenter, on ka allosteeriline tsenter võimeline siduma talle keemiliselt struktuurilt sobivaid ühendeid. Einevalt aktiivtsentrist ei toimu seal aga mingit katalüüsiprotsessi, seetõttu ei käsitleta allosteerilise tsentri kaudu ensüümiga seonduvaid keemilisi ühendeid substraatidena. Nende sidumine ensüümi regulatoorses keskuses mõjutab oluliselt aktiivtsentri seisundit ja seeläbi ka ensüümi aktiivsust.
10. Ensüümide spetsiifilisus:
Ensüümide üheks kõige iseloomulikumaks omaduseks on nende spetsiifilisus. Üldiselt tähendab see, et iga ensüüm on võimeline katalüüsima kas kindlat liiki keemilist reaktsiooni või siis ainult kindla keemilise ühendi teatud muundumisprotsesse. Täpsemalt eristatakse ensüümide spetsiifilisuses järgmisi aspekte :

Stereokeemiline spetsiifilisus. Selle all mõistetakse tõsiasja, et ensüümid eristavad substraatide stereoisomeere. Tüüpiliseks näiteks on siin aminohapete D- ja L-isomeerid: D-aminohapete oksüdaasi ei toimi L-aminohapete suhtes ega L-aminohapete oksüdaasid D-aminohapetele.

Sidemespetsiifilisus. Teatud ensüüm on võimeline katalüüsima vaid kindla keemilise sideme moodustumise või lagunemise protsessi. Näiteks glükogeeni molekulis, mis koosneb glükoosi jääkidest, on viimased omavahel seotud kas α(1,4) või siis α(1,6)glükosiidsidemetega. Glükogenolüüsi protsessis, mille teostumiseks on vaja glükoosijäägid glükogeeni molekulist järkjärgult vabastada, toimib kummagi mainitud sideme lõhustamisel erinev ensüüm.

Rühmaspetsiifilisus väljendub selles, et teatud ensüüm on võimeline katalüüsima ainult kindla funktsionaalse rühmaga seotud muundumisprotsesse. Näiteks toimivad aminotransferaasid spetsiifiliselt aminorühmade suhtes.
11. Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid , ligaasid :
Rahvusvaheliselt tunnustatud ensüümide klassifikatsioon jaotab ensüümid nende poolt katalüüsitavate reaktsioonide iseloomu alusel kuude põhiklassi:

Oksüdoreduktaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete rühmade ülekannet ühelt molekulilt teisele.

Transferaasid – ensüümid, mis katalüüsivad mitmesuguste funktsionaalsete rühmade ülekannet ühelt molekulilt teisele.

Hüdrolaasid – katalüüsivad sidemete C – N, C – O, C – P, C – S lõhustamist vee liitmisega (so hüdrolüüsi).

Lüaasid katalüüsivad sidemete C – C, C – O, C – N, C – S jt mittehüdrolüütilist lõhustamist.

Isomeraasid on ensüümid, mis katalüüsivad funktsionaalsete rühmade molekulisisest ümberpaigutust.

Ligaasid on sünteesireaktsioone katalüüsivad ensüümid.
Vitamiinid
1. Vitamiinid - ainevahetuse regulatsioonis osalevad ühendid, toidu hädavajalikud komponendid, nende ligikaudne ööpäevane vajadus :
Bioaktiivse toimega madalmolekulaarsed orgaanilised ained:

Mida inimene saab toiduga;
Eluks hädavajalikud;
Üks ei asenda teist;
Pole energeetilist väärtust ja hävivad kõrgel temperatuuril;
Reguleerivad organismi talitlust;
Vajadusel suudab organism teatud vitamiini ka ise sünteesida.
Vitamiinid on madalmolekulaarsed ained, heterogeensed ained. Inimesele reeglina asendamatud orgaanilised ühendid, mis talitlevad liitensüümide ehituslik-funktsionaalsete osade – koensüümide – koosseisus . Vitamiine jagatakse veeslahustuvateks ja rasvlahustuvateks. Veeslahustuvad talitlevad koeensüümid koostises. Rasvlahustuvad omavad individuaalseid mittekoensüümseid ülesandeid.
2. Rasvlahustuvad vitamiinid: A, D, E ja K, nendest igaühe põhiroll inimese organismis:
Vitamiin A

Nägemisprotsessi fotokeemiliseks tagamiseks;
Limaskestade epiteeli ning naharakkude arengus (limaskesta epiteeli normaalse arengu tagamise kaudu realiseerub vitamiin A antiinfektsioosne toime);
Kõhrede ja luukoe (sh ka hammaste) arengu/kasvu regulatsioonis;
Embrüo ja noore organismi rakkude normaalseks arenguks/diferentseerumiseks;
Platsenta ja spermatosoidide arenguks;
Vitamiin A osaleb maomahla sekretsiooni regulatsioonis;
Vitamiin A on antioksüdantse toimega;
Päevane vajadus meestel 0,8-1,1 mg ja naistel 0,75-0,85 mg.
Olulisemad allikad: kala- ja loomamaks, või, karotenoidid .
Vitamiin D

Kaltsiumi metabolismi ja luude arengu regulatsioon ;
Päevane vajadus nii meestel kui ka naistel 0,005-0,008 mg.
Olulisemad allikad: kalarasv, munakollane, või ja pärm .
Vitamiin E

Lipofiilne naturaalne antioksüdant;
Kofaktor/koensüüm;
Päevane vajadus meestel 8-13 mg ja naistel 7-10 mg.
Olulisemad allikad: porgand , kapsas ja taimsed õlid.
Vitamiin K

Vajalik koensüümina mitmete valguliste vere hüübimisfaktorite sünteesiks/aktiveerumiseks;
Päevane vajadus nii meestel kui ka naistel 0,07-0,013 mg.
Olulisemad allikad: kalasaadused, spinat , kapsas, herned ja linnaseleib.
3. Erinevate veeslahustuvate vitamiinide roll ainevahetuse regulatsioonis koensüümide koosseisus:
Vitamiin C

Koensüümiks kollageeni sünteesil. Kollageen – meie organismi levinuim valk, liigeste , kõõluste, luude, sidekoe ehitusmaterjal;
Osaleb stressireaktsioonides – seotud noradrenaliini ja türoksiini sünteesiga;
Soodustab taimse ja loomse raua imendumist;
Oluline antioksüdant;
Päevanorm 60 mg.
Olulisemad allikad: mustsõstra marjad, kibuvitsa marjad, kapsas ja paprika .
Vitamiin B3 ehk niatsiin

Süntees inimorganismis on võimalik lähtudes asendamatust aminohappest türotofaanist;
Päevanorm 15-20 mg;
Esineb NAD-i ja NADP koostises kõigis elusrakkudes.
Olulisemad allikad: maks, pärm, kalasaadused, kanaliha ja täisteranisujahu.
Vitamiin B2 ehk riboflaviin

Päevanorm meestel 1,7 mg ja naistel 1,3 mg;
On koensüüm FAD-i koostises.
Olulisemad allikad : piim, maks, kala, pärm, kaunviljad, spinat, täisteraleib ja tatar.
Vitamiin B5 ehk pantoteenhape ehk pantotenaat

Koensüüm A (CoA) koostises.
Olulisemad allikad : pärm, maks, piim, munad, kapsas, kartul, ja tomat .
Vitamiin B1 ehk tiamiin

Päevanorm meestel 1,4 mg ja naistel 1,1 mg;
Koensüüm TTP (tiamiinpürofosfaadi) koostises.
Olulisemad allikad : pärm, sealiha, kaerahelbed ja täisteraviljasaadused.
4. Avitaminoos , hüpovitaminoos, hüpervitaminoos :
Avitaminoos – tähendab konkreetset haiguspilti. Avitaminoos kuulub nn defitsiidi haiguste hulka. Need on haigused, mille põhjuseks on hädavajalike toitainete puudumine toidus. Taoliste toitainete hulka kuuluvad asendamatud aminohapped, asendamatud rasvhapped ja toiduga saadavad vitamiinid. Avitaminoos tekib juhul, kui inimene ei saa toiduga mingit konktreetsed vitamiini (ja tema organism ei suuda teda sellega varustada). Avitaminoos kujuneb reeglina ühe konkreetse vitamiini kestval täielikul puudumisel. Näiteks vitamiin C puhul skorbuut, vitamiin B1 puhul beri-beri jne.
Tekkepõhjustest tulenevalt jagatakse hüpo- ja avitaminoose tavaliselt kolme rühma:

alimentaarsed (toitumuslikud, primaarsed) – tekivad vitamiinivaese toidu puhul, alkoholismi korral (B- grupi vitamiinide avitaminooside tekivad tegelikult suhteliselt harva ja enamasti ongi nende põhjused alimentaarsed);

metaboolsed (sekundaarsed) – tulenevad vitamiinide metabolismi häiretest;

polüetioloogilised (polühüpo- ja avitaminoosid) – esinevad suhteliselt harva ja nende põhjuseks on mitme vitamiini samaaegne defitsiit.
Hüpovitaminoosi – vitamiinide osalise (ajutise) defitsiidi korral tekivad hüpovitaminoosid. Hüpovitaminoosid ilmnevad sõltumata sellest, millist vitamiini ei saa organism piisavalt, st nad pole vitamiini defitsiidile spetsiifilised seisundid. Hüpovitaminoosid on seega üldisemat laadi nähud: väsimus , kehakaalu ja töövõime langus, vastuvõtlikkus nakkus haigustele, tihti ka peavalud, lihaste ja liigeste valulikkus, südamepekslemine jne.
Hüpervitaminoos – Hüpervitaminoos tekib vitamiinide ülisuurte koguste tarbimise tagajärjel ja on organismile ohtlik. Hüpervitaminoosi ei saa tekkida, kui vitamiine tarvitatakse ettenähtud kogustes , aga kui keegi kuude kaupa iga päev purgitäie vitamiine päevas ära sööb, siis on tegemist tõsise vaimse haigusega. Reaalses elus tuleb sageli ette vitamiinipuudust, aga vitamiinide ületarbimist peaaegu ei esine, sest liigne vitamiinikogus uhatakse veega organismist välja.
Glükolüüs ja glükogenolüüs . Glükogeeni süntees. Glükoneogenees .
1. Glükolüüs kui glükoosi anaeroobse lagunemise ensümaatiline protsess:
Glükolüüsi all mõistetakse glükolüüsi anaeroobse ensümaatilise lagundamise protsessi, mille tulemusena glükoosi molekulist tekib kaks molekuli laktaati. Seejuures vabaneb iga glükoosi ühiku lammutamise käigus energia, mille arvel produtseeritakse kaks molekuli ATP-d. GLÜKOOS + 2ADP + 2Pi → 2LAKTAAT + 2H+ + 2 ATP . Glükolüüsi käigus vabaneb vaid ca 7% glükoosis kätketud energiast.
2. Glükolüüsi ja glükogenolüüsi energeetiline efektiivsus:
Glükolüüsi käigus vabaneb iga glükoosi ühiku lammutaise käigus energia, mille arvelt produtseeritakse kaks molekuli ATP-d. Glükolüüsi käigus vabaneb vaid ca 7% glükoosis kätketud energiast.
3. Glükolüüsi kaks peamist etappi:

Esimene neist algab glükoosi fosforüülimisega glükoos-6-fosfaadiks ning lõppev kahe glütseraldehüüd-3-fosfaadi molekuli tekkimisega, mis ühtlasi tähendab glükoosimolekuli jagunemist kaheks, kummaski pooles 3 süsiniku aatomit. Iseloomulik on sellele etapile 2 ATP molekuli hüdrolüüs iga glükoosi ühiku kohta, mis tähendab, et siin mitte ei toodeta ATP-d rakku juurde, vaid hoopis kulutatakse olemasolevat ;

Teises staadiumis toimub tekkinud glütseeraldehüüd-3-fosfaadi ümbertöötamine kaheks laktaadi molekuliks. Sellega kaasneb nelja ADP molekuli fosforüülimine ATP-ks. Seega kujunebki glükolüüsi summaarseks energeetiliseks egektiks 2 ATP molekuli iga lammutatud glükoosi ühiku kohta.
4. Glükolüüsi vaheühendite fosforüülituse tähtsus:
5. Glükolüüsi tulemusena tekkinud püruvaadi edasine metaboolne saatus sõltuvalt raku hapnikuga varustatusest:
6. Glükolüüsi raja võtmeensüümid - heksokinaas, fosforülaas, fosfofruktokinaas, püruvaadi kinaas . Nende aktiivsust mõjutavad faktorid - hormoonid, Mg2+:
7. Laktaadi dehüdrogenaasi funktsioon:
Laktaadi dehüdrogenaasi poolt katalüüsitav reaktsioon on ainus, mille tulemusena inimese keha rakkudes produtseeritakse laktaati. Veelgi enam, tegemist on ka ainsa reaktsiooniga, mille kaudu tekkinud laktaat utiliseeritakse. See on võimalik, kuna kõne all oleva reaktsiooni suund on kergesti pöörduv. Nii ei kujuta laktaat endast veel kaugeltki mitte ainevahetuse lõpp-produkti, mis kuuluks üksnes keha väljutamisele. Vastupidi, laktaati kasutatakse mitmetel ainevahetusradadel nii energeetilise substraadina osküdatisooniprotsessides kui ka näiteks lähteühendina glükoosi või glükogeeni sünteesiks.
8. Glükogeeni süntees:
9. Glükogeeni süntaas - glükogeeni sünteesi võtmeensüüm, glükogeeni "juuretise" olemasolu tähtsus rakus:
10. Glükoneogeneesi mõiste:
Glükoneogenees on glükoosi süntees mittesahharidsetest ühenditest (laktaat, püruvaat , glütserool ja glükogeensed aminohapped, eriti Ala ja Asp). Glüko(geono) lüüs ja glükoneogenees on teineteisele “vastassuunalised“ protsessid, mis on organismis ajaliselt ja/või ruumiliselt eraldatud. Ligi 90% glükoneogeneesist toimub maksas, umbes 10% neerukoores.
11. Glütserool, aminohapped, laktaat kui glükoneogeneesi peamised substraadid:
Glütserool – rasvkoes triglütseriidide hüdrolüüsil vabanev glütserool läheb maksa. Seal ta fosforüülitakse glütseroolfosfaadiks, mis oksüdeerub glükoneogeneesi vaheühendiks DAP-ks.
Aminohapped – Alaniin(Ala) omab üliolulist rolli glükoneogeneesi jaoks. Nimel toimib skeletilihaste ja maksa vahel ka glükoos-alaniin ringlus . Lihastes lõhustuv glükoos annab püruvaadi, see transamiinitakse alaniiniks ja saadetakse maksa, kus temast sünteesitakse glükoos. Viimane läheb verega lihastesse, kus ta lõhustuv püruvaadiks. Aspartaat (Asp). Kuna ta on transamiinitav OAA-ks (glükoneogeneesi üks võtmeühend), siis ka Asp on tähtis glükoneogeneesi substraat .
Laktaat – Organism kasutab laktaadis olevat energiapotensiaali veresuhkru tootmiseks ja integreerib glükoneogeneesi ja anaeroobse glükolüüsi. Nimelt, intensiivselt töötavas lihases (ka mitokondriteta rakkudes, nt erütrotsüütides) tekib anaeroobses glükolüüsis rohkem laktaati. See vabaneb verre, võetakse maksarakkudesse ja koverteeritakse glükoosiks. See on glükoos-laktaat ringlus maksa ja lihaste vahel.
Süsivesikute aeroobne oksüdatsioon
1. Atsetüül -CoA olemus ja teke püruvaadist (laktaadist), tsit raadi (Krebsi) tsükkel , elektronide transport hingamisahela ensüümide vahendusel :
Atsetüül-CoA – juhul kui rakk on hapnikuga piisavalt varustatud, ei ole püruvaadi redutseerimine laktaadiks möödapääsmatult vajalik. Püruvaat trantsporditakse mitokondritesse, kus toimub tema oksüdatiivne dekarboksüülimine. Oksüdatiivse dekarboksüülimise näol on tegemist keeruka keemilise protsessiga, mida katalüüsib ensüümide kompleks püruvaadi dehüdrogenaas. Selle tulemusena vabaneb üks püruvaadi molekuli kuulnud süsiniku aatomitest CO2 koostises, ülejäänud kaks aga liidetakse koensüüm A-ga, mille tulemusena tekib atsetüül CoA.
PÜRUVAAT + NAD+ + CoA → ATSETÜÜL CoA + NADH + H+ + CO2
Tsitraaditsükkel ehk Krebsi tsükkel – Atsetüül CoA suundub edasi ainevahetusrajale, mis on tuntud tsitraaditsüklina, ka Krebsi tsüklina. Tsitraaditsüklis viiakse lõpule algselt glükoosist pärineva süsinikuskeleti meolekuli CO2, samuti vabaneb energia, mille arvel sünteesitakse üks molekul guanosiintrifosfaati, mis oma energeetiliselt potentsiaalilt on samaväärne ühe molekuli ATP-ga.
Elektronide transport hingamisahela ensüümide vahendusel – Veel eemaldatakse seal erinevatelt vaheproduktidelt kokku neli paari vesiniku aatomeid, mis seotakse kas NAD+ või FAD poolt. Viimased omakorda loovutavad vesiniku hingamisahela ensüümide süsteemile, mis paikneb mitokondri sisemembraani sissesopistusel – kristadel. Järgneval vesiniku aatomite ülekandel hingamisahela ensüümide vahendusel hapnikule genereeritakse 3 ATP molekuli iga NAD+ ja 2 ATP-d iga FAD poolt tsitraaditsüklist kaasa toodud vesiniku paari kohta.
2. Hapnik kui elektronide lõppaktseptor, vee tekkimine:
3. Süsivesikute aeroobse oksüdatsiooni energeetiline efekt:
4. Krebsi tsükli võtmeensüümid - tsitraadi süntaas, isotsitraadi dehüdrogenaas, -ketoglutaraadi dehüdrogenaas, suktsinaadi dehüdrogenaas, malaadi dehüdrogenaas:
5. Koensüümid NAD ja FAD vesiniku aatomite aktseptoritena:
5. Hingamisahela tsütokroomide süsteem, selle korrapärane paiknemine mitokondri sisemembraanil ja funktsioon:
Rasvhapete oksüdatsioon
1. Lipaaside toime triglütseriididele rasvkoes, lipolüüs :
2. Rasvhapete transport veres:
3. Rasvhapete transport läbi mitokondri membraani – karnitiini roll selles protsessis: Rasvhapete energiat saab kasutada ainult aeroobsetes tingimustes. Kuna kõik aeroobsed ainevahetusprotsessid toimuvad mitokondrites (sest ainult seal on sobivad ensüümid), siis tuleb rasvad ka transportida kõigepealt mitokondrisse. Selleks moodustub tsütoplasmas rasvhappe jäägi ja CoA kompleks – atsüül CoA. Iga molekuli atsüül CoA tekkeks kulutatakse 2ATP hüdrolüüsi jagu energiat. Mitokondri sisemembraani läbimiseks moodustub veel transpordikompleks karnitiiniga, atsüülkarnitiin, millest mitokondri maatriksis taastatakse atsüül CoA.
4. Rasvhapete -oksüdatsioon mitokondri maatriksis - 2C-aatomiliste fragmentide eemaldamine rasvhappe molekulist, nende ümbertöötamine atsetüül-CoA-ks, viimase sisenemine Krebsi tsüklisse:
5. Vesiniku aatomite eemaldamine rasvhappe molekulist -oksüdatsiooni käigus, nende kandmine hingamisahela ensüümide süsteemile NAD ja FAD poolt:
6. Ketokehade organismi kuhjumise põhjused ja biokeemiline mehhanism:
Hormoonid
1. Hormoonide klassifikatsioon nende keemilise ehituse alusel:

Peptiidid ja valgud – sellesse rühma kuuluvad väga paljud hormoonid. Vaid mõnede näitena olgu toodud insuliin , glükagoon , kaltsitoniin, parathormoon , erütropoetiin, kasvuhormoon , aderenokortikotropiin.

Aminohappe türosiini derivaadid – niisuguse põhistruktuuriga on esiteks katehhoolamiinid – epinefriin ja norepinefriin ning teiseks kilpnäärme hormoonid türoksiin ja trijoodtüroniin. Kahe viimase iseloomulikuks jooneks on vastavalt nelja ja kolme joodi aatomi olemasolu nende molekulis.

Steroidid – neerupealise koore hormoonid ja suguhormoonid. Nende hormoonide ühiseks eellaseks on kolesterool ning molekuli keskseks struktuurseks komponendiks steraantuum. Sellesse rühma kuuluvad hormoonid erinevad üksteisest peamiselt steraantuumaga kombineerunud erinevate külgahelate, samuti hüdroksüülrühmade arvu ja paiknemise poolest.

Arahhidoonhappe derivaadid – siia kuuluvad prostaglandiinid, mida tänapäeval tuntakse üle 20, samuti leukotrieenid ja tromboksaanid. Arahhidoonhape ise kujutab endast polüküllastumata rasvhapet.
2. Hormoonide klassifikatsioon nende tegevusraadiuse alusel:

Endokriinsed hormoonid – produtseeritakse valdavalt sisenõrenäärmetes, läbivad vereringes suhteliselt pikki vahemaid ning toimivad tekkekohast kaugel paiknevates rakkudes. Sellistena käsitleti algselt kõiki hormoone.

Parakriinsed hormoonid – eemalduvad tekkekohast vähe, toimivad naabruses olevate rakkude suhtes.

Autokriinsed hormoonid – toimivad peamiselt samas rakus, kus nad on sünteesitud.
3. Hormoonide ja ensüümide võrdlus nende keemilise ehituse, produtseerimise koha, ainevahetuse regulatsioonis toimimise viisi alusel:
Hormoonid:
Keemiline ehitus – aminohappelise, peptiidse ja valgulise loomusega hormoonid; steroidhormoonid (struktuurseks aluseks on steraantuum)
Produtseerimine – Hormoone produtseeritakse sisenõre- ehk endokriinnäärmetes ning eritatakse otse verre. Verega transporditakse hormoonid kudedesse, kus nad mõjutavad rakkude ainevahetusprotsesse. On ka erandeid. Mõnede hormoonide toime ei ulatu tekkekohast eriti kaugele ja mõjutavad vaid neid produtseerinud raku kõrval või lähikonnas paiknevate rakkude ainevahetust või siis toimimad vaid neid sünteesinud raku siseselt.
Kõik hormoonid ei teki sisenõrenäärmetes. Ka teistest kudedes on rakkusid, mis sünteesivad hormoonide funktsioone täitvaid aineid. Neid nimetatakse koehormoonideks. (näiteks gastriin, sekretiin)
Ainevahetuse regulatsioonis toimimine – Hormoonide toime rakkude ainevahetusele realiseerub põhimõtteliselt selle kaudu, et nad ühel või teisel viisil muudavad erinevate ensüümide aktiivsust rakus. Niisuguse efekti saavutamiseks on omakorda järgmised võimalused:

muudetakse olemasolevate ensüümimolekulide struktuuri, kutsudes seega esile inaktiivse ensüümi transformeerumise aktiivseks vormiks;

muudetakse ensüümimolekulide arvu rakus, stimuleerides nende sünteesi;

muudetakse substraatide kättesaadavust ensüümimolekulidele, näiteks rakumembraani läbitavuse muutmise kaudu.
Ensüümid:
Keemiline ehitus – Lihtensüümid, liitensüümid, koensüümid, vitamiinid.
Produtseerimine – Ribosoomides.
Ainevahetuse regulatsioonis toimine – Keemilised protsessid, mis muidu vajaksid teostumiseks tunde või päevi, toimuvad tänu ensüümidele mõne millisekungiga. Ensüümidel on võime keemiliste reaktsioonide kiirust suurendada miljoneid kordi. Ensüümid ei saa käivitada termodünaamiliselt võimatut protsessi. See on määratud eelkõige reageerivate ainete(substraatide) ja reaktsiooni saaduste(produktide) konsentratsioonide suhte poolt. Nad ei mõjuta reaktsiooni kulgemise suunda, kui tegu pole pöörduva reaktsiooniga, mille korral võib ensüüm selle kulgemist katalüüsida mõlemas suunas. Ometi ensüümid kontrollivad ainevahetusprotsesside üldist suunda, sest nende aktiivsus sõltub organismi vajadusest ja ühed reaktsioonid ei kesta kogu aeg vaid muutuvad.
4. Hormoonide transport veres:
Valdava enamuse hormoonide transport toimub vere kaudu. Hormoonide transpordiviis veres sõltub nende keemilisest ehitusest. Näiteks valgulise ehitusega ja katehhoolamiinid toimetatakse edasi molekulidena. Steroid- ja türeoidhormoonid moodustavad komplekse spetsiaalsete transpordivalkudega. Bioloogiliselt aktiivne on ainult vaba hormoon st hormoon, mis ei ole seotud teiste ainetega.
5. Hormoonide mõju märklaudrakkudele ensüümide aktiivsuse, ensüümide sünteesi aktiivsuse ja substraatide kättesaadavuse muutmise kaudu:
Hormoonide toime seisneb selles, et nad muudavad erinevate ensüümide aktiivsust rakus. Seda tehakse:

Olemasolevate ensüümimolekulide struktuuri muutmisega, kutsudes sellega esile inaktiivse ensüümi transformeerumise aktiivseks vormiks
Ensüümimolekulide arvu muutmisega rakus nende sünteesi stimuleerides.
Substraatide kättesaadavuse muutmisega ensüümimolekulidele näiteks rakumembraani läbitavuse muutmise kaudu.
6. Hormooni retseptorite mõiste:
Retseptorid kujutavad endast suuri valgumolekule, mis on võimelised neile spetsiifilisi hormoone endaga siduma. Erinevate hormoonide retseptorite paiknemine rakus on erinev. Plasmamembraanis on retseptorid katehhoolamiinidele, peptiididele ja valgulistele hormoonidele. Tsütoplasmas ja tuumas paiknevad steroidhormoonide, valdavalt tuumas aga türeoidhormoonide retseptorid. Retseptorite arv rakus varieerub . Lihasrakus võib hormooni retseptorite arv muutuda ka treeningkoormuste mõju. Lisaks arvule võib muutuda ka retseptorite afiinsus (st võime siduda endaga hormoone). Retseptorite aktiivsust mõjutavad näiteks pH, ioonide kontsentratsioon jne. Keemiliselt struktuurilt on enamus retseptorid glükoproteiinid.
7. Mittesteroidhormoonide toimemehhanism - retseptorite paiknemine, signaali ülekanne raku sisse:
Reseptorid paiknevad raku plasmamembraanis. Raku membraanis paikneb samuti ensüüm adenülaadi tsüklaas. Reseptorid ja nimetatud ensüümi molekulid funktsioneerivad kooskõlastatult: hormooni molekuli sidumine reseptori poolt kutsub esile läheduses paikneva adenülaadi tsüklaasi aktiveerumise. Keemiline reaktsioon , mida mainitud ensüüm katalüüsib, seisneb adenosiintrifosfaadi (ATP) transformeerimises adenosiinmonofosfaadiks ( cAMP ), see leiab aset raku tsütoplasmas. Tulemuseks on cAMP konsentratsiooni suurenemine raku sisemuses. Keskne tähtsus on tõsiasjal, et cAMP kujutab endast allosteerilist aktivaatorit paljudele ensüümidele, eelkõige proteiini kinaasidele. Proteiini kinaasid on ensüümid, mis katalüüsivad fosfaatrühmade ülekandmist ATP-lt valkudele, so nende fosforüülimist. Fosforüülimine on paljude ensüümide mitteaktiivsete vormide aktiivseks muutmise peamine viis. Näide: glükogeeni fosforülaas.
8. Steroidhormoonide toimemehhanism - retseptorite paiknemine rakus, hormooni ja retseptori komplekside moodustumine:
Reseptorid paiknevad tsütoplasmas ja tuumas. Keskseks lüliks mainitud hormoonide toimemehhanismis on hormooni ja reseptori kompleksi mõjutus pärilikkusainele kromatiidile raku tuumas. Selle tulemusel indutseeritakse spetsiifilise mRNA produtseerimine, mille alusel võib siis tsütoplasmas realiseerida selles mRNA-s kodeeritud valgu süntees. Steroidhormoonide puhul on täheldatud ka üldist mRNA, tRNA ja rRNA produktsiooni intensiivistumist tuumas. Nii üks kui teine efekt saavutatakse RNA-polümeraaside aktiivsuse stimuleerimise kaudu hormooni-reseptori kompleksi poolt. Hormoon ega reseptor eraldi võetuna ei suuda kumbki RNA-polümeraase aktiveerida, niisugune võime on vaid hormooni-reseptori kompleksil.
9. Hormoonid:
Bioloogiliselt aktiivsed ühendid, mille peamine ülesanne paljurakulises organismis on erinevate rakkude talituse koordineerimine . Hormoone produtseeritakse sisenõre ehk endokriinnäärmetes ning eritatakse sealt otse verre- Hormoonid transporditakse verega kudedesse, kus nad mõjutavad rakude ainevahetusprotsesse. Ühe ja sama hormooni toime võib olla erinevates rakkudes erisugune.

Hüpofüüs

Eessagar : adrenokortikotropiin, türotropiin, somatotropiin, gonadotroopsed hormoonid;
Kesksagar : intermediin;
Tagasagar : antidiureetiline hormoon, oksütotsiin.

Epifüüs

Melatoniin.

Kilpnääre

Türoksiin, trijoodotüroniin, kaltsitoniin.

Sugunäärmed

Naine: östrogeenid , gestageenid.
Mees: testosteroon.

Neerupealised

Säsi: epinefriin (adrenaliin), norepinefriin (noradrenaliin).
Koor: mineraalkortikoidid ( aldosteroon ), glükokortikoidid ( kortisool ), androkortikoidid.

Kõrvalkilpnäärmed

Parathormoon

Kõhunääre ehk pankreas

Insuliin, glükagoon.

Lihaskoe biokeemia
1. Skeletilihase keemiline koostis: vesi, valgud ja ülejäänud ained:
2. Lihase müofibrillaarvalgud, sarkoplasma valgud, mitokondrite, membraanide valgud, nukleoproteiidid:
Lihase müofibrillaarvalgud – koosnevad veelgi peenematest niitjatest struktuuridest, mida nimetatakse müofilamentideks. Viimaseid on kahte liiki – ühtedes (jämedamates) on peamiseks valguks müosiin, teistes (peenemates) aga aktiin. Lihase kokkutõmme on müofibrillide lühenemise tagajärg, mis omakorda tuleneb aktiini- ja müosiinifilamentide libisemisest üksteise vahele. Lihasrakule spetsiifilised organellid on müofibrillid , millel põhineb lihaste kontraktiilsus ehk kokkutõmbevõime. Müofibrillid on niitjad valgulised moodustised, mis kulgevad piki lihaskiudu ning täidavad suurema osa rakusisesest ruumist.
Sarkoplasma valgud – Lihasraku sisemust, sarkolemmiga ümbritsetud ruumi, täidab viskoosne vedelik, mida nimetatakse sarkoplasmaks. Sarkoplasma sisaldab lahustunud valkusid, mineraalaineid, glükogeeni, lipiide ja palju teisi aineid, sarkoplasmas paiknevad kõik lihasraku organellid.
Membraanide valgud – Vahetult endomüüsiumi alla jääb lihasraku plasmamembraan ehk sarkolemm . Sarkolemm ümbritseb lihaskiudu, selle otstes ühineb ta aga kõõlustega.
Z-liinid on valgulise koostisega mambraanjad moodustised, mis läbivad müofibrille ristisuunas regulaarselt kindla vahemaa järel.
3. Erinevate müofibrillaarvalkude paiknemine sarkomeeris, peente ja jämedate müofilamentide valguline koostis, müosiini, aktiini, tropomüosiini, troponiini molekulide põhimõtteline ehitus:
Erinevate müofibrillaarvalkude paiknemine sarkomeeris – Sarkoplasmaatiline retiikulum kujutab endast samuti torukeste süsteemi, kuid erinevalt T- süsteemist
ümbritseb see müofibrille pikisuunalise võrgustikuna ega avane sarkolemmi pinnale.
Peente ja jämedate müofilamentide valguline koostis – jämedamates on peamiseks valguks müosiin, peenemates aga aktiin. Lihase kokkutõmme on müofibrillide lühenemise tagajärg, mis omakorda tuleneb aktiini- ja müosiinifi lamentide libisemisest üksteise vahele.
Müosiin – Müosiinifilamendid koosnevad müosiini molekulidest. Igas müosiinimolekulis on eristatav pea- ja sabaosa . Müosiinimolekulide pead sirutuvad müosiinifilamendist ristisuunaliselt välja kõrvalasetsevate aktiinifilamentide suunas.
Aktiin – valk, mis moodustab polümeriseerudes tsütoskeleti mikrofilamente.
Tropomüosiin – madalmolekulaarne valk, mis on skeletilihastes assotseerunud peene filamendi valkude kompleksi ning täidav lihaskontraktsiooni seisukohalt valdavald sidestavad ja struktuurset rolli.
Troponiin – üks regulatoorsetest valkudest, mis kujutab endast ekvimolaarset kompleksi kolmest komponendist, mis täidavad lihaskontraktsiooni regulatsioonis erinevaid funktsioone.
4. Ensüümvalkude - ATPaaside, glükolüüsiraja, tsitraaditsükli, rasvhapete -oksüdatsiooni raja, hingamisahela ensüümide, kreatiini kinaasi - jagunemine eri fraktsioonide vahel:
5. Lämmastikku sisaldavad ja mittesisaldavad orgaanilised ained ja mineraalained :
Lämmastikku sisaldavad – aminohapped, lämmastikalused, ATP, ADP, AMP, GTP, UTP, NAD, FAD jt koensüümid, Fosfokreatiin ja kreatiin , karonsiin ja anseriin, katnitiin, atsetüülkoliin .
Lämmastikku mittesisaldavad – Sahhariidid, lipiidid ja ketokehad. Mineraalained.
6. Ioonide jagunemine intratsellulaarse ja ekstratsellulaarse ruumi vahel lihaskoes, membraanipotentsiaali olemus ja tähtsus:
Na+/Ca²+ ioonvaheti töötab paralleelselt mitmete erinevate Ca²+ transportsüsteemidega, kuid on peamine Ca²+ väljutamise mehhanism kardiomüotsüütides. Ioonide liikumise suund (sisse või välja) sõltub membraanipotentsiaalist ja ioonide keemilisest gradiendist. Kui membraanipotentsiaal on negatiivne (nt puhkeseisundis rakud), transpordib ioonvaheti Ca²+ rakust välja, samal ajal kui Na+ siseneb rakku. Kui rakk on depolariseeritud ja omab positiivset membraanipotentsiaali, töötab ioonvaheti vastassuunas . Kuigi kõigi loomarakkude ümber on stabiilsed potentsiaalide erinevused, suudavad ainult teatud tüüpi mebraanid vastata potentsiaalide muutumisele aktsioonipotentsiaalide genereerimisega. Iga kord, kui laetud osakesed liiguvad membraani ühelt küljelt teisele, tekib elektrivool . Selliseid voole saab peenete meetoditega registreerida, paigutades elektroodid mõlemale poole membraani. Mõõdetud membraanipotentsiaal võimendatakse ja suunatakse registreerivasse seadmesse.
7. Lihaskontraktsiooni biokeemiline mehhanism: atsetüülkoliini funktsioon, erutuslaine levik lihasraku membraanil , T-süsteemis, Ca2+ ioonide kontsentratsiooni tõus sarkoplasmas, Ca2+ sidumine troponiiniga ja selle mõju troponiini-tropomüosiini kompleksile, ristsillakeste teke, ATP hüdrolüüs:
Atsetüülkoliini funktsioon – industreerib skeletilihasrakus kontraktsiooni. Vabaneb närviimpulsi toimel ja seostub postsünaptiliste retseptoritega ning tingib depolarisatsiooni tõttu sarkoplasmaatilisest retiikulumist kaltsiumioonide vabanemise sarkoplasmasse.
8. Koliinesteraasi, Ca-pumba, Na-K-pumba funktsioonid lõõgastumise protsessis:
9. Lõõgastumine kui energiat tarbiv protsess:
Lõõgastumiseks on vaja saavutada madal kaltsiumioonide tase sarkoplasmas; kaltsiumi pumpamiseks sarkoplasmaatilisse retiikulumi on vaja energiat ehk ATP-d kulutada. Lahti on vaja saada ka naatriumist lihasrakus, mis toimub naatrium-kaalium pumba kaudu.
10. Erinevat tüüpi lihaskiudude biokeemiline iseloomustus:
11. Lihaskiudude tüübid kineetilise ja metaboolse kriteeriumi alusel:
I SO aeglased oksüdatiivsed
II A FOG kiired oksüdatiiv-glükolüütilised
II B FG kiired glükolüütilised
12. Eri tüüpi kiudude võrdlus müoglobiinisisalduse, energeetiliste substraatide (triglütseriidid, ATP, fosfokreatiin, glükogeen) sisalduse ja ensüümide (müosiini ATPaas, kreatiini kinaas, aeroobse oksüdatsiooni ensüümid, glükolüüsiraja ensüümid) aktiivsuse alusel:
Tunnus Tüüp I Tüüp IIa Tüüp IIb
Talitlus
Kokkutõmbe kiirus Väike Suur Suur
Lõõgastumise kiirus Väike Suur Suur
Kokkutõmbe võimsus Väike Suur Suur
Vastupanuvõime väsimusele Suur Keskmine Väike
Ainevahetus
Oksüdatiivne potentsiaal Kõrge Kõrge Madal
Glükolüütiline potentsiaal Madal Kõrge Kõrge
Müosiini ATPaasne aktiivsus Madal Kõrge Kõrge
Kreatiini kinaasi aktiivsus Madal Kõrge Kõrge
Substraadid
Müoglobiini sisaldus Suur Keskmine Väike
Glükogeeni sisaldus Väike Suur Suur
Triglütseriidide sisaldus Suur Keskmine Väike
Fosfokreatiini sisaldus Väike Suur Suur
Ehitus
Mitokondrite tihedus Suur Keskmine Väike
Kapillaaride tihedus Suur Keskmine Väike
SR arengutase Madal Kõrge Kõrge
Kiu diameeter Väike Keskmine Suur
ATP kui universaalne energiakandja
1. ATP kontsentratsioon lihasrakus puhkeseisundis ja aktiivse talitluse tingimustes:
Keskmiselt on 5 mikromooli grammi kohta. Müosiini ATP-aasne aktiivsus küünib 10 mikromooli ATP-d ühe grammi kohta ühes sekundis ja maksimaalse pingega sooritatud tööl kasutatakse müosiini ATP-aasne aktiivsus sajaprotsendiliselt. Põhimõtteliselt ATP kontsentratsioon ei muutu lihases kehalisel tööl, kuna teda nii hüdrolüüsitakse ja kohe ka resünteesitakse.
2. ATP resünteesi olemus ja regulatsiooni põhiprintsiip:
Lihase kontraktsiooniks ja lõõgastumiseks saadakse energiat ATP-st, kuid viimase hulk lihastes on väike(5-7 mmol/g) ja seda jätkub kehalisel pingutusel ainult üheks või kaheks sekundiks. Rakkudes reguleeritakse ATP tootmist sellest tulenevalt küllaltki kiiresti ja täpselt vastavalt ATP hüdrolüüsi kiirusele lihase kontraktsiooniprotsessis. ATP resünteesi teostavate mehhanismide talitluse aktiviseerib ADP, mille kontsentratsioon lihases suureneb vastavalt ATP hüdrolüüsi kiirusele. Ensüümide tegevus, mille substraadiks on ADP katkestatakse ATP poolt ja vastupidi. Resünteesi ensüümid on tundlikud ATP/ADP kontsentratsiooni suhtes, lihase ensüümivajadus võib plahvatuslikult kasvada ja toimub kiire ensüümide aktiveerimine, kuna regulatsioon on väga tundlik Limiteerivaks teguriks on just ATP resünteesimehhanismide võimsus, mis määrab ära ATP kontsentratsiooni stabiilsena hoidmise, kui kontsentratsioon langeb pika intensiivse kehalise töö tulemusena süveneb väsimus ja intensiivsus langeb.
ATP+VESI->ADP+P (7,3 kcal /mol energia vabaneb) HÜDROLÜÜS
ATP+VESI2Laktaat+2H+2ATP
Müokinaasne reaktsioon – (anaeroobne)on nn avariisüsteem, kuna tagasiteed pole seega kasutatakse kui teised mehhanismid ei suuda, adenülaadi kinaas aktiveerub ADP kontsentratsiooni suhteliselt suure tõusu korral sarkoplasmas. Ebaökonoomne, kuna AMP-st ATP-d ei saa.
/Adenülaadi kinaas/
ADP+ADP->ATP+AMP
Oksüdatiivne fosforüülimine – (aeroobne)toimub üksnes hapniku olemasolul ja mito -kondris, suur energeetiline efektiivsus, kuna oksüdatsiooni substraadiks võivad olla lipiidid, sahhariidid ja aminohapped. Süsteemi tootlikus on suur puhkeseisundis ja madala efektiivsusega tööl. Väga suur mahtuvus , kuna on lai valik substraate ja jääkprodukte on kerge eemaldada organismist ja nad ei saa kuhjuda organismi.

Kasvuhormoon,glükoos,aminohape->atsetüülCoA->vesi+ süsihappegaas
4. Kreatiini kinaasi funktsioon, tema aktiivsust mõjutavad tegurid: pH, Ca2+ kontsentratsioon, kreatiini ja fosfokreatiini kontsentratsioon, kreatiini kinaasi poolt katalüüsitava reaktsiooni sisselülitumise kiirus ja efektiivse toimimise kestus:
5. Kreatiinfosfaadi hulk lihases kui limiteeriv tegur:
6. Glükolüütiline fosforüülimine - mehhanismi sisselülitumise kiirus ja efektiivse toimimise kestus:
7. Puhversüsteemide ja lihase glükogeenivarude mahtuvus kui limiteerivad tegurid:
8. Müokinaasi (adenülaadi kinaasi) funktsioon, müokinaasne reaktsioon kui "avariisüsteem" ja "ebaökonoomne" viis ATP produtseerimiseks:
9. Oksüdatiivne fosforüülimine - oksüdeerimise ja fosforüülimise protsesside kooskõlastatud toimimine:
10. Tegurid, mis tagavad selle mehhanismi väga suure mahtuvuse võrreldes teiste ATP resünteesi teedega:
Süsivesikute mobiliseerimine ja kasutamine kehalisel tööl
1. Keha energeetilised reservid: lipiidid, valgud, süsivesikud; nende energiamahutavus ja mobiliseeritavus:
Süsivesikud – kasutatavus nii aeroobsel kui anaeroobsel tööl. Suurema energiahulga vabanemine liitri hapniku kohta võrreldes sama mahu hapniku kasutamisega rasvhapete oksüdeerimiseks. Efektiivne kasutatavus kehalisel tööl sõltumatult muudest ühenditest. Suurte varude olemasolu lihasrakus.
Lipiidid – suur energiamahutuvus massiühiku kohta. Kasutatavus üksnes aeroobsel tööl. Efektiivne kasutatavus aeroobsel kehalisel tööl üksnes süsivesikute juuresolekul. Väiksema energiahulga vabanemine liitri hapniku kohta võrreldes sama mahu hapniku kasutamisega süsivesikute oksüdeerimiseks. Suurimate varude paiknemine lihastest füsiloogilises mõttes kaugel
Valgud – Valkude muud füsiolooglised funktsioonid organismis on palju tähtsamad kui nende energeetiline roll. Organismis puudub varuvalk. Valkude kasutamine energiaallikana suureneb oluliselt nälgimisel. Valkude kasutamine energiaallikana kehaliselt tööl sõltub keha süsivesikute varudest . Vähesed glükogeeni varud töö eel suurendavad valkude kasutamist töö ajal. Töö ajal suureneb valkude kasutamine koos süsiveskute kättesaadavuse vähenemisega.
2. Keha süsivesikutedepood:
Lihastes, maksas, vereplasmas asuvad glükoosi või glükogeeni ühenditena.
3. Süsivesikute varude mobiliseerimine lihases ja maksas:
4. Süsivesikute kasutamine eri tüüpi lihaskiududes sõltuvalt töö intensiivsusest ja kestusest:
Oksüdatiivsetes – kui hapniku tarbimine on 30-40 % maksimaalsest siis on tarbimine kontsantne ja kaua aega võimalik. Kui aga treeningul kasutatakse 60-70% hapniku maksimaalsest tarbimisest glükogeeni tarbimine langeb järsult ja lühikest aega ainult võimalik. Kui aga kasutatakse kuni 90% maksimaalsest hapniku-tarbimisest langeb glükogeeni kasutus teistest kiududest kiiremini.
Oksüdatiiv-glükolüütilistes – esimesel juhul kui hapniku tarbimine on väike siis toimub glükogeeni tarbimises väike langus, kuid mitte nii suur kui kiiretes lihaskiududes ja edasi kulgeb stabiilselt. Teisel juhul kui hapnikutarbimine on üle poole maksimaalsest toimub ka langus aga veel suurem kui eelmise puhul, kuid lõpuks kõikide lihaskiudude glükogeeni tarbimise tase ühtib, mingis punktis. Viimasel juhul kui tarbitakse palju hapnikku toimub jällegi langus, kuid jällegi keskmiselt.
Glükolüütilises – esimesel juhul langeb kõige rohkem teistest ja siis stabiliseerub. Teisel juhul on langus veel suurem ja jällegi teistest kõige trastilisem, kuid lõpp-punkt on kõigil sama. Kolmandal juhul aga on minimaalne langus võrreldes teistega .
Järeldus – kõige suurem on glükogeeni tarbimine oksüdatiivsetes lihaskiududes. Glükogeen muutub kõige tähtsamaks substraadiks nende pingutuste ajal, kus hapniku tarbimine ületab 90% antud organismi maksimaalsest hapnikutarbimisest.
5. Laktaadi teke töötavas lihases, tema kontsentratsiooni muutused lihases ja veres sõltuvalt töö kestusest ja intensiivsusest:
Laktaat suureneb jõuliselt intensiivsel kehalisel tööl, umbes 20 sekundit ja põhjustab töö intensiivsuse languse ja väsimuse tekke, kuna laktaat kuhjub.
Lipiidide mobiliseerimine ja kasutamine kehalisel tööl
1. Vabad rasvhapped ja triglütseriidid kui peamised energeetilist tähtsust omavad lipiidid, nende kogus ja paiknemine organismis:
Triglütseriidid moodustavad rasvkoe massist ligikaudu 87%. Triglütseriidid omavad olulist energeetilist rolli mitte üksnes puhkeseisundis, vaid ka kehalisel tööl. Viimasel juhul limiteerib nende kasutusvõimalusi siiski tõsiasi, et rasvhapped on oksüdeeritavad üksnes lihaste küllaldase hapnikuga varustatuse korral st aeroobsetes tingimustes. Suurimad triglütseriidide varud organismis paiknevad nahaaluses rasvkoes ja siseelundite ümbruses olevas rasvas. Kehalisel tööl omavad siiski olulist energeetilist rolli ka suhteliselt väikesed, kuid samas kontraheeluvatele lihasrakkudele paremini kättesaadavad triglütseriidide reservid, mis paiknevad lihaskoes lihasrakkude vahel, aga ka lihaskiudude sisemuses.
2. Lipiidid energiaallikana kehalisel tööl, nende "eelised" ja "puudused" võrreldes süsivesikutega:
Lipiidid energiaallikana – suur energiamahtuvus massiühiku kohta, kasutatavus üksnes aeroobsel tööl, efektiivne kasutatavus aeroobsel kehalisel tööl üksnes süsivesikute juuresolekul, väiksema energiahulga vabanemine liitri hapniku kohta võrreldes sama mahu hapniku kasutamisega süsivesikute oksüdeerimiseks, suurimate varude paiknemine lihastest füsioloogilises mõttes kaugel.
3. Lipiidide osatähtsus energiaallikana sõltuvalt kehalise töö intensiivsusest:
lLipiidide hulk oleneb sooritava töö intensiivsusest ja kestvusest. ende osakaal tuleb esile kui on tegemist madala intensiivsusega kuid kauakestva tööga.
4. Lipiidide osatähtsus energiaallikana eri tüüpi lihaskiududes:
5. Lipolüüs rasvkoes kehalise töö ajal:
Triglütseriidid
Vabad rasvhapped Glütserool
Beeta-oksüdatsioon alfa-oksüdatsioon
Atsetüül-CoA dihüdroksüatsetoonfosfaat
Tsitraaditsükkel
Süsihappegaas+vesi
6. Laktaadi mõju lipolüüsile:
7. Vabade rasvhapete kontsentratsiooni muutused vereplasmas kehalisel tööl:
Valkude ainevahetus kehalisel tööl
1. Valkude tähtsus energiaallikana kehalisel tööl võrreldes süsivesikute ja lipiididega:
Valgud energiaallikana – valkude muud füsioloogilised funktsioonid organismis on palju tähtsamad kui nende energeetiline roll, organismis puudub varuvalk, valkude kasutamine energiaaliikana suureneb oluliselt nälgimisel, valkude kasutamine energiaallikana kehalisel tööl sõltub keha süsivesikutevarudest (vähesed glükogeeni varud töö eel suurendavad valkude kasutamist töö ajal, töö ajal suureneb valkude kasutamine koos süsivesikte kättesaadavuse vähenemisega).
Inimese keha energeetilistest resurssidest on valkudesse kärketud ca 20%. Iga grammi valkude täielikul oksüdatsioonil vabaneb 4 kcal energiat.
2. Valkude energeetilist tähtsust limiteerivad tegurid:

Organismis puudub nn varuvalk;

Valkude kasutamine energeetilisel otstarbel on organismi seisukohast enesehävituslik aktsioon.
3. Hargnenud ahelaga aminohapete kasutamine lihases kehalisel tööl, nende oksüdatsiooni muutuste sõltuvus töö intensiivsusest ja kestusest:
Lihases oksüdeeritakse teadaolevalt üksneis järgmisi aminohappeid: alaniin, aspartaat, glutamiin, leutsiin, isoleutsiin, valiin. Töötavas lihases intensiivistub LEU oksüdeerimine võrreldes puhkeseisundiga (rotil ca 30%, inimese kuni 5 korda). Kestustööl võib inimese lihastes oksüdeeritud LEU hulk ületada lihaskoes, maksas ja plasmas leiduva vaba LEU koguhulga ca 25 korda.
4. Valkude energeetilise osatähtsuse sõltuvus lihase glükogeenisisaldusest ning täiendavast glükoosi manustamisest pikaajalisel kehalisel tööl:
5. Kehalise töö mõju valgusünteesile ja degradatsioonile organismi kui terviku ja skeletilihase tasandil:
Kõik valgud inimorganismis on allutatud pidevale uuenemisprotsessile: neid ühtaegu sünteesitakse ja lammutatakse. Nii valkude süntees kui degradatsioon on mõjutatud paljude faktorite poolt, näiteks hormonaalne staatus, toitumine ja kehaline aktiivsus. Üldine seaduspärasus – kehalise töö ajal valkude süntees pidurdub, degradatsioon aga intensiivistub.
Kehalise töö mõju valkude sünteesile – kehalise töö ajal on valkude süntees organismis pidurdatud seda ulatuslikumalt , mida intensiivsem ja kauakestvam on pingutus . Valkude sünteesi pidurdumine on tingitud eelkõige energia defitsiidist ning tööpuhustest hormonaalsetest nihetest. Valgusünteesi pidurdus on tuvastatav organismi kui terviku tasandil aga ka lihases. Valgusünteesi tööpuhune pidurdus ei pruugi haarata eranitult kõiki valke.
Kehalise töö mõju valkude degradatsioonile – kehalise töö ajal, mis kestuselt ületab 1 tunni ja intensiivsuselt 50% VO² max taseme, valkude degrdatsioon intensiivistub. Valkude degradatsioon intensiivistuv töö ajal nii organismis tervikuna kui ka skeletilihases, kuid ilmselt mitte müofibrillaarsete valkude osas.
Väsimus
1. Väsimus kui organismi kaitsemehhanism:
Väsimus on oluline bioloogiline kaitsemehhanism, mille peamiseks ülesandeks on vältida keha resursside ülemäärast, organismi eksistentsile ohtlikku ärakasutamist.
2. Väsimus kui kompleksne ilming, väsimusseisundi tekke perifeersed ja tsentraalsed faktorid:
Tsentraalne väsimus on tingitud tööpuhustest muutustest kesknärvisüsteemi tasandil.

Hüpoglükeemia – seisund, mille puhul veresuhkur on langenud alla 3,3 mmol/l.
Põhjused: liiga suur insuliiniannus, toit sisaldab vähem süsivesikuid kui tavalislt, süstib
insuliini, aga ei söö, tavalisest suurem füüsiline koormus, rohke alkoholi tarvitamine,
haigestumine ;

γ-aminohappe toime närvirakkudele;

Serotoniini (5-hüdroksütrüptamiini) toime närvirakkudele;

Keha süvatemperatuuri tõus.
Perifeerne väsimus on tingitud tööpuhustest muutustest lihase tasandil.

Energeetiliste substraatide ammendumine lihases;

Ainevahetusproduktide kuhjumine lihasesse.
3. Pidurduse teke ajurakkudes, selle seos energeetiliste protsessidega:
4. Hüpoglükeemia toime ajurakkude energiaga varustamisele:
5. Glutamiinhappe ainevahetus ajus, gammaaminovõihappe roll pidurdusseisundi kujunemisel:
6. Aminohapete ainevahetus kehalisel tööl ning selle mõju serotoniini produtseerimisele ajurakkudes:
7. Serotoniini seos pidurdusseisundi tekkega:
8. Väsimusseisundi tekke perifeersed biokeemilised aspektid anaeroobse iseloomuga kehalisel tööl: fosfokreatiini varude mahtuvus ja ammendumine skeletilihases, laktaadi kuhjumine lihasrakku, pH langus, selle mõju glükogenolüüsi raja ensüümide aktiivsusele, aktomüosiini ATP-aassele aktiivsusele, Ca2+ ioonide sidumisele troponiini poolt, Na+-K+ -ioonide transpordile läbi rakumembraani:
Väsimus anaeroobsel alaktaatsel tööl:

fosfokreatiini varude ammendumine lihases;

Ca²+ ATPaasi funktsiooni langus, muutused eelkõige kiiretes glükolüütilistes lihaskiududes.
Väsimus anaeroobsel laktaatsel tööl:

ainevahetusproduktide, eelkõige laktaadi kuhjumine lihasesse;

pH langus lihasrakus

NAD/NADH + H+ kontsentratsioonide suhte muutus,
H+ ja Ca²+ ioonide konkureerimine troponiini Ca-siduvate kohtade pärast,
Ca²+ ATPaasi funktsiooni langus, Na+ K+ ATPaasi funktsiooni langus.

glükogeeni varude vähenemine;

muutused eelkõige kiiretes klükolüütilistes ja oksüdatiivglükolüütilistes kiududes.
9. Lihase glükogeenivarude vähenemine, fosfaadi väljadifundeerumine aktiivselt talitlevast lihasrakust:
10. Väsimusseisundi tekke perifeersed biokeemilised aspektid aeroobse iseloomuga kehalisel tööl: glükogeenivarude ammendumine töötavates lihastes, maksas, hüpoglükeemia teke. Vee ja elektrolüütide kaotus organismist, vereplasma mahu vähenemine, termoregulatsiooni häirumine, Na+ - K+ - pumba funktsiooni langus:

Glükogeenivarude ammendumine lihastes, esmalt aeglastes oksüdatiivsetes lihaskiududes, seejärel ka kiiretes kiududes;

Glükogeenivarude ammendumine maksas;

Vee ja elektrolüütide kaotus organismist;

Keha temperatuuri tõus;

Endokriinnäärmete funktsiooni langus.
11. Väsimusepuhuste biokeemiliste nihete ulatus organismis sõltuvalt töösse haaratud lihasmassi suurusest :
Taastumisprotsesside biokeemiline iseloomustus
1. Energeetiliste ressursside taastumise dünaamika skeletilihases sõltuvalt eelnenud kehalise koormuse intensiivsusest ja kestusest:
Lihase glükogeenivarude taastumises pärast kehalist koormust on eristatav kiire ja aeglase taastumise faas.
Kiire taastumise faas kestab ligikaudu 30-60 min pärast koormust.

Glükogeeni sünteesi kõrge intensiivsus lihases vaatamata insuliini (võimalikule) madalale tasemele veres (insuliinist sõltumatu faas);

Glükogeeni sünteesi kõrge intensiivuse lihases selles faasis tagab

GLUT 4 kõrge kontsentratsioon lihasraku membraanil,
Glükogeeni süntaasi kõrge aktiivsus rakus.

Glükogeeni sünteesi peamised stimulaatorid kiire taastumise faasis on

Glükogeeni madal tase lihases (alla 150-130 mmol·kgˉ¹ kuivmass),
Süsivesikute manustamine.
Süsivesikute manustamise aeg ja glükogeeni taastumine lihases
Aelgase taastumise faas kestab palju tunde (24-48 h), äärmuslike pingutuste järgselt koguni mitmeid päevi.

Aeglase taastumise faasile on iseloomulik lihase kõrgenenud insuliinitundlikkus;

Kõrgenenud insuliinitundlikkus tagab

GLUT 4 suhteliselt kõrge kontsentratsiooni lihasraku membraanil,
Glükogeeni süntaasi suhteliselt kõrge aktiivsus rakus.

3) Glükogeeni sünteesi intensiivsus lihases aeglase taastumise faasis sõltub süsivesikute
manustamisest.
2. Superkompensatsiooni seadus:
Superkonpensatsiooni seadusena avaldub assimilatsiooni ja dissimilatsiooni protsesside vahekorra muutus. Maksa ja lihasrakkude glükogeenisisaldus mitte ainult ei taastu tööeelse tasemeni pärast kehalist tööd, vaid tõuseb isegi üle selle. Superkompensatsioonifaas ongi ajavahemik , kus lihaste ja maksa glükogeeni-sisaldus on kõrgem pingutus-eelsest tasemest, ei kesta kaua ja mõne aja möödudes glükogeenitase normaliseerub. Mida ulatuslikumalt on ära kasutatud lihase energia varud, seda ulatuslikum on superkompensatsiooni faas ja mida kiiremini kasutatakse ära resursid, seda kiiremini ilmneb superkompensatsiooni faas.
3. Energeetiliste ressursside superkompensatsiooni lokaalne iseloom:
4. Toidu kvalitatiivsete ja kvantitatiivsete parameetrite ning toitumisrežiimi mõju energeetiliste ressursside taastumise dünaamikale:
Intensiivse treeninguga spordialadel võib glükogeeni hulga langus juba 30-45 minuti järel esile kutsuda kehalise töövõime languse, seevastu vastupidavusaladel tekib süsivesikute vajadus täiendava manustamise järele alles peale 60-90 minutit tööd. Parim viis süsivesikute manustamiseks on spordijoogid , mille süsivesikute sisaldus peaks olema 6-8%. Taastusperiood on aga tundlik toidu suhtes ja siin on tähtis üldine lokaalsus ja süsivesikute hulk, mida tagasihoidlikum on taastusperioodil saadav süsivesikute hulk, seda kesisem on glükogeenivarude taastumine. Glükogeeni normaalne varu on 90-100 mmol/kg, et varud kõige paremini taastuks, peaks tarbima umbes 700 grammi süsivesikuid ja neid tuleks manustada kohe pärast kehalist tööd kuni kahe tunni möödumiseni. Taastumine oleneb ka koormusest, kui koormust ei rakendata ei toimu ka taastumine ja tekib vahe koormatud ja koormamata lihasegrupi vahel. Koormusjärgne toit peaks olema kiiresti seeditav ning koosnema valdavalt kõrge ja keskmise glükeemilise indeksiga toiduainetest, mis kiiresti imendudes ka glükogeenivarusid kõige efektiivsemalt taastavad . Samuti tuleks teha tasa ka vedelikukaotus ja selleks tuleks tarbida 130-150% suurem kogus vedelikku kui enne, et toimuks täielik taastumine, vedeliku optimaalne süsivesikute sisaldus peaks olema 10-15% ja optimaalne naatriumi sisaldus 20-23 mmol/l ja õlu ning magusad karastusjoogid on välistatud, kuna seal pole piisavalt naatriumi ja on liiga palju alkoholi või kofeiini, mis süvendavad vedeliku kaotust.
5. Energiavarude taastumise sõltuvus organismi hormonaalsest staatusest :

vastupidavusaladel on insuliini kontsentratsioon meie veres normaalsest madalam ja insuliin transpordib glükoosi lihasrakku ja stimuleerib glükogeneesi;

kiiruslike ja jõu harjutuste järgselt on lihases ja ka veres väga kõrge selliste ainevahetuslike produktide kontsentratsioon, mida on võimalik ära kasutada glükogeeni tootmisel;

kiirus-jõu järgsel koormusel kõrge intensiivsusega kuid lühikese kestvusajaga on insuliini kontsentratsioon meie veres suhteliselt kõrge.
6. Valkude ainevahetus taastumisperioodil:

Valkude sünteesi intensiivistumine, mille tulemusena sünteesiprotsessid saavutavad ülekaalu degratsiooni suhtes;

Ensüümid ja struktuursed valgud
Erinevate valkude osas ilmnevad muutused erineva kiirusega.

Peamised faktorid, mis valkude ainevahetust taastumis perioodil mõjutavad on:

Treeningukoormuse iseloom
Kude ( elund )
Hormonaalne staatus
Toitumine

Lihasvalkude ainevahetusele taastumisperioodil on iseloomulik nii sünteesi kui degratsiooni püsimine teatud aja vältel tööeelse puhkeseisundiga võrreldes kõrgenenud tasemel, mis tähendab valkude uuenemisprotsessi kiirenemist.

Vigastatud ja vananenud koestruktuuride lammutamine ja asendamine,
Lihase kontraktiilse aparaadi täiustamine.

7. Muutused valkude sünteesi ja degradatsiooni intensiivsuses taastumisperioodil organismi kui terviku ja skeletilihase tasandil:
Valkude sünteesi intensiivistumine, mille tulemusena sünteesiprotsessid saavutavad ülekaalu degratsiooni suhtes (ensüümid ja struktuursed valgud, erinevate valkude osas ilmnevad muutused erineva kiirusega).
Lihasvalkude ainevahetusele taastumisperioodil on iseloomulik nii sünteesi kui degratsiooni püsimine teatud aja vältel tööeelse puhkeseisundiga võrreldes kõrgenenud tasemel, mis tähendab valkude uuenemisprotsessi kiirenemist (vigastatud ja vananenud koestruktuuride lammutamine ja asendamine, lihase kontraktiilse aparaadi täiustamine).
8. Hormonaalsed ja toitumisega seonduvad mõjutused valkude ainevahetusele taastumisperioodil:

Treeningukoormuse iseloom
Kude (elun)
Hormonaalne staatus
Toitumine
9. Taastumisprotsesside ajaline ebaühtlus ja nende sõltuvus indiviidi treenituse tasemest:
Kiire taastumise faas (kuni – 1,5 h)

O2 varu lihastes – 10-15 s
PCr varu lihastes – 2-5 min
Alaktaatne O2 võlg – 2-6 min
Laktaadi taseme normaliseerumine – 0,5-1 h
Laktaatne O2 võlg – 0,5-1 h
Aeglase taastumise faas (üle 1,5 h)

Glükogeeni varud lihastes – 12-48 h
Glükogeeni varud maksas (täituvad pärast lihase varude taastumist) – 12-48 h
Valkude ainevahetuse normaliseerumine – 12-72 h
NB! Kuid: näiteks maratonijooksu järgseks täielikuks taastumiseks võib kuluda 1-2 nädalat.
Taastumisprotsesside kiirust mõjutavad faktorid

Treenitus
Treeningu ja puhkuse optimaalne rütm
Toitumine
Füüsikaliste vahendite kasutamine: massaž , saun, veeprotseduurid jm.

Treeningu tulemusena organismis tekkivad biokeemilised muutused
1. Geneetilised eeldused ja treening sportlikku saavutusvõimet määravate faktoritena:
Valkude struktuuri päritakse vanematelt ja see on individuaalne.
2. Vastupidavustreeningu mõjul organismis tekkivad biokeemilised nihked :

Üks tähelepanuväärsemaid nähtusi on VO2 max suurenemine;

Kõrgemaid VO2 max näitajad on fikseeritud suusatajatel ja sõudjatel: ca 7,5 l · minˉ¹ ehk ca 90 ml · kgˉ¹ · minˉ¹;

Südamelihase hüpertroofia ;

Hemoglobiini üldhulga suurenemine;

Mitokondriaalsete ensüümide aktiivsuse tõus skeletilihases;

Kapillaaride tiheduse suurenemine skeletilihases;

Glükogeeni ja triglütseriidide varude suurenemine skeletilihases;

Müoglobiini sisalduse suurenemine skeletilihases;

Rasvhapete oksüdeerimise potentsiaali suurenemine skeletilihases.
3. Maksimaalse hapnikutarbimise võime (VO2max) suurenemine, VO2max taset määravad tegurid :
VO2 max taset määravad tegurid:

Treening

Keha mõõtmed

Pärilikkus
4. Südamelihase hüpertroofia, südame maht:

Südamelihase hüpertrofeerumise biokeemiline mehhanism – südamelihase valkude süntees ja degradatsiooni vahekorra muutus;

Südamelihase mass (südame mõõtmed) korreleerub hästi VO2 max taasemega;

Treening
Keha mõõtmed
Pärilikkus

Suurimad südame mõõtmed on fikseeritud vastupidavusalade sportlastel.

Pikamaajooksja – 20 ml · kgˉ¹
Treenimatu – 10 ml · kgˉ¹
5. Mitokondriaalse valgu sisalduse ja mitokondriaalsete ensüümide aktiivsuse muutused eri tüüpi lihaskiududes:

Mitokondrite arvu ja mõõtmete suurenemine;

Arv ~ 120%
Mõõtmed ~ 15-40%

Mitokondriaalse valgu hulga suurenemine;

Mitokondriaalsete ensüümide aktiivsuse (hulga) suurenemine;

Rasvhapete transportimises osalevad ensüümid;
β-oksüdatsiooni raja ensüümid;
tsitraaditsükli ensüümid;
hingamisahela ensüümid;
aminotransferaasid, HAAH α-ketohapete dehüdrogenaas.

Muutused ilmnevad igat tüüpi lihaskiududes, kuid sõltuvalt treeningukoormuste intensiivusest.
6. Hapniku ja substraatide difusiooni tingimuste muutused skeletilihastes:
Kapillaaride tiheduse suurenemine skeletilihases on tugevas korrelatsioonis VO2 max muutustega . Hapniku ja substraatide keskmise difusiooni distantsi vähenemine.
7. Muutused vabade rasvhapete ja glükogeeni suhtelises osatähtsuses energeetiliste substraatidena erineva intensiivsusega kehalisel tööl:
Eriti ilmekas on glükogeenivarude suurenemine treenitud lihases – kuni 2,5 korda võrreldes lähtetasemega (lihase insuliinitundlikkuse suurenemine, GLUT 4 hulga suurenemine, glükogeeni süntaasi aktiivsuse suurenemine).
Lipiidid ja süsivesikud energiaallikana – treeningu mõju
8. Skeletilihaste glükogeeni ja triglütseriidide sisaldus:
Glükogeen – aeglastes oksüdatiivsetes on glükogeeni sisaldus väike, nii kiiretes oksüdatiiv-glükolüütlistes kui ka kiiretes glükolüütilistes suur.
Triglütseriid – aeglastes oksüdatiivsetes suur, kiiretes oksüdatiiv-glükolüütilistes keskmine ja kiiretes glükolüütlistes väike.
9. Müoglobiin skeletilihases:
Aeglastes oksüdatiivsetes on müoglobiini sisaldus suur, kiireteks oksüdatiiv-glükolüütilistes keskmine ja kiiretes glükolüütilistes kiududes väike. Vastupidavutreeninguga suureneb skeletilihases müoglobiini hulk.
10. Hemoglobiini hulk:
11. Jõu- ja kiirustreeningu tulemusena tekkivad biokeemilised muutused organismis:

Lihaskiudude diameetri suurenemine (hüpertroofia): peamiselt IIA ja IIX tüüpi kiud;

Müofibrillaarsete valkude hulga suurenemine,
Sarkoplasmaatilise retiikulumi valkude hulga suurenemine,
Sarkoplasmaatiliste valkude hulga suurenemine.

Glükolüütiliste ensüümide aktiivsuse suurenemine skeletilihases;

Kreatiini kinaasi ja müokinaasi aktiivsuse suurenemine skeletilihases;

Glükogeeni varude suurenemine skeletilihases;

Puhversüsteemide mahtuvuse suurenemine skeletilihases;

Kapillaaride tiheduse ja mitokondrite suhtelise ruumala vähenemine skeletilihases.
12. Skeletilihase hüpertroofia, eri tüüpi lihaskiudude ristlõikepindala muutused ning nende ilmingute seos lihase valkude sünteesi ja degradatsiooniga:
13. Jõu ja kiirustreeningu hormonaalsed faktorid ja soolised aspektid:
14. Lihase glükogeenisisaldus, fosfokreatiini kontsentratsioon:
15. Müosiini ATPaasne aktiivsus, kreatiini kinaasi ja glükolüüsiraja ning oksüdatiivsete ensüümide aktiivsus skeletilihases:
Kreatiini kinaasi ja müokinaasi aktiivsuse suurenemine skeletilihases kiirus- ja jõutreeningus.
49

.DOC Laadi alla originaalfail 49 lk · .doc · 132 allalaadimist

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #1

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #2

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #3

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #4

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #5

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #6

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #7

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #8

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #9

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #10

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #11

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #12

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #13

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #14

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #15

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #16

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #17

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #18

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #19

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #20

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #21

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #22

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #23

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #24

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #25

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #26

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #27

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #28

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #29

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #30

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #31

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #32

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #33

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #34

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #35

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #36

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #37

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #38

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #39

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #40

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #41

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #42

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #43

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #44

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #45

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #46

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #47

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #48

Spordibiokeemia - eksami kordamisküsimused #49

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 49 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-10-26 Kuupäev, millal dokument üles laeti

132 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

andrasb Õppematerjali autor

Kõik, mida vajad spordibiokeemia eksamiks õppimisel.

spordibiokeemia biokeemia bioloogia keemia kromosoomid mitokondrid DNA aminohape aatom glükoos lipiidid valgud glükogeen süsiniku aatom aminohapped

Sarnased õppematerjalid

doc

Spordibiokeemia

sünteesi aktiivsuse ja substraatide kättesaadavuse muutmise kaudu. Hormooni retseptorite môiste Mittesteroidhormoonide toimemehhanism - retseptorite paiknemine, signaali ülekanne raku sisse. Steroidhormoonide toimemehhanism - retseptorite paiknemine rakus, hormooni ja retseptori komplekside moodustumine. 2 12. Lihaskoe biokeemia. Skeletilihase keemiline koostis: vesi, valgud ja ülejäänud ained. Lihase müofibrillaarvalgud, sarkoplasma valgud, mitokondrite, membraanide valgud, nukleoproteiidid. Erinevate müofibrillaarvalkude paiknemine sarkomeeris, peente ja jämedate müofilamentide valguline koostis, müosiini, aktiini, tropomüosiini, troponiini molekulide pôhimôtteline ehitus. Ensüümvalkude - ATPaaside, glükolüüsiraja, tsitraaditsükli, rasvhapete -

Spordibiokeemia

docx

Biokeemia täielik kordamine

1. Bioeemia areng ja seos teiste teadusharudega Esimesed sammud biokeemias tegi Scheele aastatel 1770.....1786 eraldades orgaanilisi happeid ja glütserooli. Aastatel 1770...1774 avastas Priestley hapniku- keemilise ühendi, mida loomad neelavad aga taimed toodavad. Olenevalt uurimisobjektist eristatakse biokeemias kolme erinevat suunda: staatiline, dünaamiline ja funktsionaalne biokeemia. Varasem biokeemia areng oli seotud 19. sajandi keskpaiku, kui hakkas tunnustust võitma seisukoht, et elusorganismide keemia ei ole põhimõtteliselt erinev eluta aine keemiast 20. sajandi esimesel poolel algas biokeemia kiirem areng. Võeti kasutusele kaasaegsed analüüsimeetodid, tehti kindlaks peamised ainevahetusrajad (O. Warburg, O. F. Meyerhof, H. A. Krebs, M. Calvin jpt). 1944 tõestasid Oswald Avery ja Colin MacLeod lõplikult nukleiinhapete seose geenidega. Järgnev biokeemia areng on

Biokeemia

docx

Biokeemia kordamine

Kordamine biokeemiaks. 1. Biokeemia areng ja seos teiste teadusharudega Biokeemia teadus elava mateeria keemilisest koostisest ja biomolekulidega toimuvatest reaktsioonidest Biokeemia on väga tihedalt seotud meditsiiniga, toitumisega ja toiduainetega, metabolismiga. Meditsiinilise biokeemia baasteadmised on aluseks füsioloogiale, immunoloogiale, farmakoloogiale, farmaatsiale, endokrinoloogiale, molekulaargeneetikale, geenitehnoloogiale jt uutele spetsiifilistele arengutrendidele. On kiiresti arenenud; suurt tähelepanu pööratakse sellele, kuidas organismid energiat ja teavet hangivad ja töötlevad. Tulemuseks teadmine, et pealtnäha erinevad elussüsteemid on molekulaartasandil küllaltki sarnased

Biokeemia

doc

Biokeemia - ensüümid, hormoonid, ainevahetusrajad ning süsivesikute ja rasvhapete oksüdatsioon

Ensüümid .. on bioloogilised katalüsaatorid, mille peamiseks ülesandeks elusorganismis on keemiliste reaktsioonide kiirendamine. .. on valgud ..ei saa käivitada termodünaamiliselt võimatut protsessi .. ei mõjuta reaktsiooni kulgemise suunda Ometi ensüümid kontrollivad ainevahetusprotsesside üldist suunda, sest nende aktiivsus sõltub organismi vajadusest ja ühed reaktsioonid ei kesta kogu aeg vaid muutuvad. Ensüümide katalüüsivõime aluseks on nende omadus alandada reaktsioonide aktivatsioonienergiat. Aktivatsioonienergia on energia, mis on vajalik reageerivate ainete ergastamiseks. Ensüümidele on iseloomulik spetsiifilisus:  Stereokeemiline spetsiifilisus (eristatakse D- ja L-isomeere)  Sidemespetsiifilisus (ensüümid võivad katalüüsida ainult teatud sidemete tekkimist ja lagunemist nt a1,4 glükosiidside)  Rühmaspetsiifilisus (kindla funktsionaalse rühmaga toimuvad reaktsioonid)  Absoluutne spetsiifilisus (eelnimet

Biokeemia

docx

Organismi keemilisest koostisest-spordibiokeemi a

1. Inimese organismi keemilisest koostisest 2. Valgud (liht -ja liitvalgud), aminohapped, peptiidid, valgumolekuli struktuur 3. Nukleiinhapped 4. Süsivesikud (keemiline olemus, klassifikatsioon, glükoos ja fruktoos, glükoossideme keemiline olemus 5. Lipiidid (keemiline olemus, klassifikatsioon: , ___________________________________________________________________________ Elusa ja eluta looduse võrdlus 1. Elusorganismidele on iseloomulik keerukas seesmine struktuur; 2. Elusorganismide iga koostisosa omab kindlat funktsiooni; 3. Elusorganismid on võimelised väliskeskkonnast energiat ammutama, seda muundama ning oma seesmise struktuuri ja funktsioonide säilitamiseks kasutama; 4. Elusorganismid on võimelised paljunema b. Inimese keha ja maakoore atomaarse koostise võrdlus: Võttes 8 enamlevinut keemilist elementi maakoorest ja inimese kehast, näeme

Spordibiokeemia

doc

Biokeemia

Biokeemia 1.Biokeemia areng ja seos teiste teadusharudega. Varasem biokeemia areng oli seotud orgaanilise keemia arenguga. Omaette uurimisvaldkonnaks hakkas ta kujunema 19. sajandi keskpaiku, kui hakkas tunnustust võitma seisukoht, et elusorganismide keemia ei ole põhimõtteliselt erinev eluta aine keemiast Meditsiinilise biokeemia baasteadmised on aluseks füsioloogiale, immunoloogiale, farmakoloogiale, farmaatsiale, endokrinoloogiale, molekulaargeneetikale, geenitehnoloogiale jt uutele spetsiifilistele arengutrendidele. 2. Keemilised elemendid ja ühendid looduses ja loomorganismis Elementaarkoostis on elava ehituse/talitluse alus. Elavast leitud üle 70 keemilise elemendi hulgas on talitlusteks vajalik miinimum 27 bioelementi, mis jaotuvad inimkehas:

Biokeemia

docx

Biokeemia eksami kordamine

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 · kovalentsed sidemed tugevus pöördvõrdeline seda moodustavate aatomite massideg

Biokeemia

docx

Biokeemia ja molekulaarbioloogia kordamisküsimused

Kordamine biokeemiaks. 1. Biokeemia areng ja seos teiste teadusharudega Biokeemia – teadus elava mateeria keemilisest koostisest ja biomolekulidega toimuvatest reaktsioonidest Biokeemia on väga tihedalt seotud meditsiiniga, toitumisega ja toiduainetega, metabolismiga. Meditsiinilise biokeemia baasteadmised on aluseks füsioloogiale, immunoloogiale, farmakoloogiale, farmaatsiale, endokrinoloogiale, molekulaargeneetikale, geenitehnoloogiale jt uutele spetsiifilistele arengutrendidele. 2. Keemilised ühendid ja elemendid loomorganismis Põhibioelemendid – C, H, N, O, P, S, mikroelemendid – raud, tsink, vask, mangaan, koobalt, jood jne, ja makroelemendid – kaltsium, naatrium, kaalium, magneesium, kloor. 3. Inimkeha aminohapped

Biokeemia

Rohkem sarnaseid