Spordibiokeemia (0)

SPORDIBIOKEEMIA EKSAMI PROGRAMM 2010
(Kontrolltöö I: punktid 1, 2, 3, 4, 5; kontrolltöö II: punktid 6, 7, 8, 9, 10; kontrolltöö III: punktid 11, 12)
1. Inimese organismi keemiline koostis.
Mononukleotiidid, aminohapped , mono­sahhariidid, rasvhapped ja glütserool kui makromolekulide ehitusplokid.
2. Süsivesikud .
Glükoos ja fruktoos - looduses enam levinud monosahhariidid . Monosahhariidide D- ja L- isomeerid .
Glükogeeni molekuli ehitus, kahte tüüpi glükosiidside glükogeeni molekulis. Maks ja skeletilihased kui inimese organismi peamised glükogeenidepood.
3. Lipiidid . Looduslikud rasvad kui triglütseriidide segud.
Steroidid : sapphapped, suguhormoonid , neerupealise koore hormoonid, D- vitamiin , kolesterool.
4. Valgud .
Valkudesse kuuluvate aminohapete klassifikatsioon külgahela struktuuri ja omaduste alusel: mittepolaarse hüdrofoobse külgahelaga aminohapped, polaarse hüdrofiilse külgahelaga aminohapped, happelise külgahelaga aminohapped, aluselise külgahelaga aminohapped.
5. Nukleiinhapped. Nukleotiidid kui nukleiinhapete ehitusplokid, nende keemiline struktuur - riboos ja desoksüriboos , lämmastikalused ( puriin - ja pürimidiinalused), fosforhappe jäägid. 3', 5'-fosfodiester­sideme keemiline olemus. Nukleiinhapped kui polünukleotiidid.
DNA molekul kui kaksikheliks, fosfaadi- ja suhkrujääkide ning lämmastikaluste paiknemine kaksikheeliksis, lämmastikaluste paardumise printsiip. DNA funktsioonid. DNA replikatsioon RNA eri liikide suhteline kogus ja asukoht rakus.
Valgusünteesi biokeemiline mehhanism . Transkriptsioon . Translatsioon. Geneetilise koodi olemus ja lühiiseloomustus. Geen, genoom .
6. Ensüümid . Ensüümid kui bioloogilised katalüsaatorid, nende valguline ehitus, toime biokeemiliste reaktsioonide kulgemise kiirusele ja suunale. Aktivatsioonienergia alandamine kui ensüümide toimimise pôhiline printsiip. Ensüümi ja substraadi ning ensüümi ja produkti komplekside teke ja lagunemine ensüümide poolt katalüüsitavates reaktsioonides.
Aktiivtsentri môiste, siduv ja katalüütiline keskus aktiivtsentris. Koensüüm .
Ensüümi kontsentratsioon, substraadi kontsentratsioon, pH, temperatuur kui ensüümi aktiivsust môjutavad tegurid. Inhibiitorid . Aktivaatorid. Allosteerilised ensüümid. Ensüümide spetsiifilisus.
Ensüümide klassid - oksüdoreduktaasid, transferaasid, hüdrolaasid, lüaasid, isomeraasid , ligaasid.
7. Vitamiinid . Vitamiinid - ainevahetuse regulatsioonis osalevad ühendid, toidu hädavajalikud komponendid, nende ligikaudne ööpäevane vajadus.
Rasvlahustuvad vitamiinid: A, D, E ja K, nendest igaühe põhiroll inimese organismis.
Erinevate veeslahustuvate vitamiinide roll ainevahetuse regulatsioonis koensüümide koosseisus.
8. Glükolüüs ja glükogenolüüs. Glükogeeni süntees. Glükoneogenees .
Glükolüüs kui glükoosi anaeroobse lagunemise ensümaatiline protsess. Glükolüüsi ja glükogenolüüsi energeetiline efektiivsus.
Glükolüüsi kaks peamist etappi . Glükolüüsi vaheühendite fosforüülituse tähtsus. Glükolüüsi tulemusena tekkinud püruvaadi edasine metaboolne saatus sôltuvalt raku hapnikuga varustatusest.
Glükolüüsi raja vôtmeensüümid - heksokinaas, fosforülaas, fosfofruktokinaas, püruvaadi kinaas. Nende aktiivsust môjutavad faktorid - hormoonid, Mg2+. Laktaadi dehüdrogenaasi funktsioon.
Glükogeeni süntees. Glükogeeni süntaas - glükogeeni sünteesi vôtmeensüüm, glükogeeni "juuretise" olemasolu tähtsus rakus. Glükoneogeneesi môiste. Glütserool, aminohapped, laktaat kui glüko­neogeneesi peamised substraadid.
9. Süsivesikute aeroobne oksüdatsioon . Atsetüül -CoA olemus ja teke püruvaadist (lak­taa­dist), tsit­raadi (Krebsi) tsükkel , elektronide transport hingamisahela ensüümide vahendusel. Hap­nik kui elektronide lôppaktseptor, vee tekkimine. Süsivesikute aeroobse oksüdatsiooni energeetiline efekt.
Krebsi tsükli vôtmeensüümid - tsitraadi süntaas, isotsitraadi dehüdrogenaas, -ketoglutaraadi dehüdrogenaas, suktsinaadi dehüdrogenaas, malaadi dehüdrogenaas. Koensüümid NAD ja FAD vesiniku aatomite aktseptoritena. Hingamisahela tsütokroomide süsteem, selle korrapärane paiknemine mitokondri sisemembraanil ja funktsioon.
10. Rasvhapete oksüdatsioon. Lipaaside toime triglütseriididele rasvkoes, lipolüüs . Rasvhapete transport veres. Rasvhapete transport läbi mitokondri membraani – karnitiini roll selles protsessis.
Rasvhapete -oksüdatsioon mitokondri maatriksis - 2C-aatomiliste fragmentide eemaldamine rasvhappe molekulist, nende ümbertöötamine atsetüül-CoA-ks, viimase sisenemine Krebsi tsüklisse. Vesiniku aatomite eemaldamine rasvhappe molekulist -oksüdatsiooni käigus, nende kandmine hingamisahela ensüümide süsteemile NAD ja FAD poolt.
Ketokehade organismi kuhjumise pôhjused ja biokeemiline mehhanism.
11. Hormoonid. Hormoonide klassifikatsioon nende keemilise ehituse alusel. Hormoonide ja ensüümide vôrd­lus nende keemilise ehituse, produtseerimise koha, ainevahetuse regulatsioonis toimimise viisi alusel.
Hormoonide transport veres. Hormoonide môju märklaudrakkudele ensüümide aktiivsuse, ensüümide 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.
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 -oksüdatsiooni raja, hingamisahela ensüümide, kreatiini kinaasi - jagunemine eri fraktsioonide vahel.
Lämmastikku sisaldavad ja mittesisaldavad orgaanilised ained ja mineraalained. Ioonide jagunemine intratsellulaarse ja ekstratsellulaarse ruumi vahel lihaskoes , membraanipotentsiaali olemus ja tähtsus.
Lihaskontraktsiooni biokeemiline mehhanism: atsetüülkoliini funktsioon, erutuslaine levik lihasraku membraanil , T-süsteemis, Ca2+ ioonide kontsentratsiooni tôus sarkoplasmas, Ca2+ sidumine troponiiniga ja selle môju troponiini-tropomüosiini kompleksile, ristsillakeste teke, ATP hüdrolüüs . Koliinesteraasi, Ca-pumba, Na-K-pumba funktsioonid lôôgastumise protsessis. Lôôgastumine kui energiat tarbiv protsess.
Erinevat tüüpi lihaskiudude biokeemiline iseloomustus. Lihaskiudude tüübid kineetilise ja metaboolse kriteeriumi alusel. Eri tüüpi kiudude vôrdlus müoglobiinisisalduse, energeetiliste substraatide ( triglütseriidid , ATP, fosfokreatiin, glükogeen) sisalduse ja ensüümide (müosiini ATPaas, kreatiini kinaas, aeroobse oksüdatsiooni ensüümid, glükolüüsiraja ensüümid) aktiivsuse alusel.
13. ATP kui universaalne energiakandja.
ATP kontsentratsioon lihasrakus puhkeseisundis ja aktiivse talitluse tingimustes. ATP resünteesi olemus ja regulatsiooni pôhiprintsiip.
ATP resünteesi mehhanismid lihases : anaeroobsed - ATP resüntees kreatiinfosfaadi arvel, glükolüütiline fosforüülimine, müokinaasne reaktsioon ; aeroobne - oksüdatiivne fosforüülimine.
Kreatiini kinaasi funktsioon, tema aktiivsust môjutavad tegurid: pH, Ca2+ kontsentratsioon, kreatiini ja fosfokreatiini kontsentratsioon, kreatiini kinaasi poolt katalüüsitava reaktsiooni sisselülitumise kiirus ja efektiivse toimimise kestus. Kreatiinfosfaadi hulk lihases kui limiteeriv tegur.
Glükolüütiline fosforüülimine - mehhanismi sisselülitumise kiirus ja efektiivse toimimise kestus. Puhver­süsteemide ja lihase glükogeenivarude mahtuvus kui limiteerivad tegurid.
Müokinaasi (adenülaadi kinaasi) funktsioon, müokinaasne reaktsioon kui "avariisüsteem" ja "eba­ökonoomne" viis ATP produtseerimiseks.
Oksüdatiivne fosforüülimine - oksüdeerimise ja fosforüülimise protsesside kooskôlastatud toimimine . Tegurid, mis tagavad selle mehhanismi väga suure mahtuvuse vôrreldes teiste ATP resünteesi teedega.
14. Süsivesikute mobiliseerimine ja kasutamine kehalisel tööl. Keha energeetilised reservid: lipiidid, valgud, süsivesikud; nende energiamahutavus ja mobiliseeritavus. Keha süsivesikute­depood.
Süsivesikute varude mobiliseerimine lihases ja maksas .
Süsivesikute kasutamine eri tüüpi lihaskiududes sôltuvalt töö intensiivsusest ja kestusest. Laktaadi te­ke töötavas lihases, tema kontsentratsiooni muutused lihases ja veres sôltuvalt töö kestusest ja intensiivsusest.
15. Lipiidide mobiliseerimine ja kasutamine kehalisel tööl. Vabad rasvhapped ja triglütseriidid kui peamised energeetilist tähtsust omavad lipiidid, nende kogus ja paiknemine organismis. Lipiidid energiaallikana kehalisel tööl, nende "eelised" ja "puudused" vôrreldes süsivesikutega.
Lipiidide osatähtsus energiaallikana sôltuvalt kehalise töö intensiivsusest. Lipiidide osatähtsus energia­allikana eri tüüpi lihaskiududes. Lipolüüs rasvkoes kehalise töö ajal. Laktaadi môju lipolüüsile. Vabade rasvhapete kontsentratsiooni muutused vereplasmas kehalisel tööl.
16. Valkude ainevahetus kehalisel tööl. Valkude tähtsus energiaallikana kehalisel tööl vôrreldes süsivesikute ja lipiididega. Valkude energeetilist tähtsust limiteerivad tegurid.
Hargnenud ahelaga aminohapete kasutamine lihases kehalisel tööl, nende oksüdatsiooni muutuste sôltuvus töö intensiivsusest ja kestusest.
Valkude energeetilise osatähtsuse sôltuvus lihase glükogeenisisaldusest ning täiendavast glükoosi manusta­­misest pikaajalisel kehalisel tööl. Kehalise töö môju valgusünteesile ja degradatsioonile organismi kui terviku ja skeletilihase tasandil.
17. Väsimus . Väsimus kui organismi kaitsemehhanism. Väsimus kui kompleksne ilming, väsimusseisundi tekke perifeersed ja tsentraalsed faktorid.
Pidurduse teke ajurakkudes, selle seos energeetiliste protsessidega. Hüpoglükeemia toime ajurakkude energiaga varustamisele. Glutamiinhappe ainevahetus ajus, gammaaminovôihappe roll pidurdus­seisundi kujunemisel. Aminohapete ainevahetus kehalisel tööl ning selle mõju serotoniini produtseerimisele ajurakkudes. Serotoniini seos pidurdusseisundi tekkega.
Väsimusseisundi tekke perifeersed biokeemilised aspektid anaeroobse iseloomuga kehalisel tööl: fosfokreatiini varude mahtuvus ja ammendumine skeletilihases, laktaadi kuhjumine lihasrakku, pH langus, selle môju glükogenolüüsi raja ensüümide aktiivsusele, aktomüosiini ATP-aassele aktiivsusele, Ca2+ ioonide sidumisele troponiini poolt, Na+-K+ -ioonide transpordile läbi rakumembraani. Lihase glüko­geenivarude vähenemine, fosfaadi väljadifundeerumine aktiivselt talitlevast lihasrakust.
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.
Väsimusepuhuste biokeemiliste nihete ulatus organismis sôltuvalt töösse haaratud lihasmassi suurusest .
18. Taastumisprotsesside biokeemiline iseloomustus. Energeetiliste ressursside taastumise dünaamika skeletilihases sôltuvalt eelnenud kehalise koormuse intensiivsusest ja kestusest. Superkompensatsiooni seadus. Energeetiliste ressursside superkompensatsiooni lokaalne iseloom. Toidu kvalitatiivsete ja kvantitatiivsete parameetrite ning toitumisrežiimi môju energeetiliste ressursside taastumise dünaamikale. Energiavarude taastumise sôltuvus organismi hormonaalsest staatusest.
Valkude ainevahetus taastumisperioodil. Muutused valkude sünteesi ja degradatsiooni intensiivsuses taastumisperioodil organismi kui terviku ja skeletilihase tasandil. Hormonaalsed ja toitumisega seonduvad môjutused valkude ainevahetusele taastumisperioodil. Taastumisprotsesside ajaline ebaühtlus ja nende sôltuvus indiviidi treenituse tasemest.
19. Treeningu tulemusena organismis tekkivad biokeemilised muutused. Geneetilised eeldused ja treening sportlikku saavutusvôimet määravate faktoritena.
Vastupidavustreeningu môjul organismis tekkivad biokeemilised nihked. Maksimaalse hapnikutarbimise vôime (VO2max) suurenemine, VO2max taset määravad tegurid. Südamelihase hüpertroofia, südame maht. Mitokondriaalse valgu sisalduse ja mitokondriaalsete ensüümide aktiivsuse muutused eri tüüpi lihaskiududes. Hapniku ja substraatide difusiooni tingimuste muutused skeletilihastes. Muutused vabade rasv­hapete ja glükogeeni suhtelises osatähtsuses energeetiliste substraatidena erineva intensiivsusega kehalisel tööl. Skeletilihaste glükogeeni ja triglütseriidide sisaldus. Müoglobiin skeletilihases. Hemoglobiini hulk.
Jôu- ja kiirustreeningu tulemusena tekkivad biokeemilised muutused organismis. Skeletilihase hüpertroofia, eri tüüpi lihaskiudude ristlôikepindala muutused ning nende ilmingute seos lihase valkude sünteesi ja degradatsiooniga. Jôu ja kiirustreeningu hormonaalsed faktorid ja soolised aspektid. Lihase glükogeenisisaldus, fosfokreatiini kontsentratsioon. Müosiini ATPaasne aktiivsus, kreatiini kinaasi ja glükolüüsiraja ning oksüdatiivsete ensüümide aktiivsus skeletilihases.
4