RNA viiruste puhul on replikatsioon RNA kahekordistumine. Ülejäänud organismidel on replikatsioon DNA kahekordistumine. Replikatsioon on DNA süntees. DNA süntees toimub liskas replikatsioonile veel rekombinatsiooni ja reparatsiooni käigus. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA- sõltuv DNA polümeraas kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid 5'-trifosfaadid. 2. Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel. RNA sünteesi regulatsioon on geeni aktiivsuse regulatsiooni põhiline tase. Seega on transkriptsiooni regulatsioon väga oluline makromolekulide sünteesi kontrollmehhanism. Transkriptsiooni viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas. RNA polümeraase on väga palju erinevaid tüüpe
kuluvad ribuloos-1,5-difosfaadi regenereerimiseks. XXI GLÜKONEO GENEES. GLÜKOGEENI METABOLISM 1. Glükoneogenees on uute glükoosimolekulide süntees metaboliitidest, mis pole süsivesikud. Püruvaat, laktaat, glütserool, valdav osa aminohappeid ja kõik tsitraaditsükli intermediaadid sobivad glükogeneesi substraatideks. Toimub maksas ja 1 neerudes. Ei ole glükolüüsi pöördprotsess, sest: vajab stardiks lisaenergiat; 7 etappi (2 ja 4-9) on samad, mis glükolüüsil, 3 Lehekülg
katalüütiline võime langeb). Fosforüülimine ja defosforüülimine. Fosforüülimist katalüüsivad proteeini kinaasid. Defosforüülimist proteiini fosfataasid. Allosteeriline regulatsioon. Allosteeriline ehk regulatoorne tsenter. Allosteeriline tsenter on võimeline siduma talle keemiliselt struktuurilt sobivaid ühendeid. Seal ei toimu aga mingit katalüüsiprotsessi, seega neid ühendeid, mis seonduvad ensüümiga selle tsentri kaudu ei nimetada substraatideks vaid allosteerilisteks regulaatoriteks, sest nende sidumine mõjutab aktiivtsentri seisundit ja ensüümi aktiivsust. Vesinikioonide kontsentratsioon. Ensüümid on tundlikud vabade vesinikioonide kontsi suhtes keskkonnas, sest säilitavad katalüüsivõime suhteliselt kitsas pH vahemikus. Ensüümi aktiivsuse languses vales keskkonnas kaks põhjust: esiteks võib ensüümi molekuli struktuur muutuda ja lakata olemast
PENTOOSSUHKRUD (esinevad furanoosi kujul) · b,D-riboos (RNA) · b,D-2-desoksüriboos (DNA) FOSFORHAPPEJÄÄK Nukelosiidid = N alus + suhkur. Nukleosiidide nimetused tulenevad N-aluste nimetustest, lisades lõppu -idiin (pürimidiinid) või-osiin (puriinid). Tsütidiin Adenosiin Uridiin Guanosiin Tümidiin Nukleotiidid = N- alus + suhkur + 1..3 fosforüüli. Funktsioonid: Nukleosiid-5'-trifosfaadid (NTP) on... · substraatideks RNA molekulide sünteesil · vabade nukleotiididena operatiivseteks energiakandjateks rakkudes ATP - keskne molekul raku energeetikas GTP - peamine energiaallikas valgu sünteesis CTP - oluline metaboliit fosfolipiidide sünteesis UTP - suhkrute aktiveerija polüsahhariidide sünteesis Desoksünukleosiid-5'-trifosfaadid (dNTP) on substraati- deks DNA molekulide sünteesil. Nukleiinhapped = polünukleotiidid
Enamik vabu nukleotiide on ribonukleotiidid, millele fosforüülrühm riboosi 5'- asendis. Nukleotiidid on polüprootsed happed. Fosforüülrühma esimene prooton dissotseerub pH1 ja teine pH6 juures. Seega neutraalse pH juures on nukleosiidmonofosfaadi summaarne laeng -2. Nukleotiidide funktsioonid: nukleosiid-5'-trifosfaadid (NTP) on substraatideks nukleiinhapete sünteesil. NTPd on energiakandjad ATP on keskne molekul energia metabolismis; GTP on peamine energiaallikas valgu sünteesis; CTP on oluline metaboliit fosfolipiidide sünteesis; UTP aktiveerib suhkrud polüsahhariidide sünteesis. Nukleotiidide koosseisu kuuluvad Tsükliline nukleotiid lämmastikalused äratundmisühikutena, ise nad metabolismis ei osale. Tsüklilised
lagunedes soodustavad ahelreaktsiooni) ja inhibiitorid (ained, mis pidurdavad reaktsiooni). Eristatakse hargnemata ahelaga (elementaaraktis tekib üks aktiivne osake) ja hargnenud ahelaga (elementaaraktis tekib 2 või enam aktiivset osakest) reaktsioone. ! 2. Ensüümkatalüüs. ! Ensüümid on valgud, mis katalüüsivad bioloogilisi protsesse (biokatalüsaatorid). Lähteaineid, mille reaktsiooni kiirust ensüüm mõjutab, nimetatakse substraatideks. Reaktsioonis võib esineda rohkem kui üks substraat. Ensüümid on polümeersed ained, mis koosnevad aminohapete jääkidest, millel omakorda on palju funktsionaalseid rühmi. Osa ensüüme sisaldab metallioone, mis võivad asuda ensüümi struktuuris või ensüümist väljaspool. Metallioon polariseerib ensüümi teatud osa ning sellega ta suurendab ensüümi aktiivsust. Michaelis-Menteni mehhanism. S - substraat, E - ensüüm, P - produkt, ES - ensüümsubstraatkompleks
Calvin-Bensoni tsükkel Fotosünteetilise süsiniku sidumise ja taandamise tsükkel. · I etapp CO2 seotakse pentoosile ja saadakse 2 trioosi. · II etapp trioosid konverteeritakse glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks. · III etapp Glütseeraldehüüd-3-fosfaat sünteesitakse süsivesikuteks (tärklis) · IV etapp refenereeritakse pentoos Glükoneogenees Glükoneogenees on uute molekulide süntees metaboliitidest, mis pole süsivesikud. Glükogeneesi substraatideks sobivad püruvaat, laktaat, glütserool, valdav osa aminohappeid ning kõik tsitraaditsükli intermediaadid. Glükoneogenees toimub maksas ja neerudes. Ainult 7 etappi glükolüüsi 9'st on samad. Kui toimub glükolüüs, siis lülitatakse glükoneogenees välja. Kui raku energeetiline seisund on hea, glükolüüs seiskub ning püruvaat kasutatakse glükoosi sünteesimiseks ehk glükoneogeneesiks. Kui energeetiline seisund on halb, hakkab toimuma glükolüüs. Mõlemat rada
Replikatsioon, transkriptsioon ja translatsioon. Replikatsioon: - Päriliku materjali (mis võib olla nii DNA kui RNA) kahekordistumine - Esiteks käändub kaksikheeliks lahti - Seejärel DNA kaksikahel lahkneb - Seejärel sünteesitakse kummalegi ahelal komplementaarsuse alusel uus ahel - DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA-sõltuv DNA polümeraas kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid-5-trifosfaadid Transkriptsioon: - RNA süntees DNA matriitsi (ema-ahela) alusel - Transkriptsiooni viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas (palju erinevaid tüüpe) - RNA sünteesi käigus toimub DNA ahelate kohatine lahtiharutamine - Sünteesitud RNA ahel vastab üks-üheselt temaga antiparalleelsele DNA matriitsahelale (kodeerivale ahelale) komplementaarsusprintsiibi alusel
2. -ketoglutaraadi perekond Glutamaat 3. Oksaalatsetaadi perekond asparataat, treoniin 4. Püruvaadi perekond alaniin 5. Riboos-5-fosfaadi perekond Histidiin 6. fosfoenoolpüruvaat + erütroos-4-fosfaat fenüülalaniin 6. Alaniini, aspartaadi ja glutamaadi üheetapiline biosüntees. Kõik aminohapped on sünteesitavad glükolüüsi, TCA tsükli või pentoosfosfaadi raja vaheühenditest. Süntees leiab aset tsütosoolis ja/või mitokondris. Substraatideks on oksaalatsetaat, püruvaat ja alfa-ketoglutaraat. Aspartaadi aminotransferaasi abil viiakse aminorühm glutamiinilt oksaalatsetaadile ja tekib aspartaat ja alfa-ketoglutaraat. Alaniini aminotransferaas viib aminorühma glutamiinilt püruvaadile ja tekib alatiin ja alfa-ketaglutaraat. Kõik käib läbi PLP. 7. Glutamaadi perekonna aminohapete biosüntees. -ketoglutaraat on tsitraaditsükli vaheühend, mille kaudu on glutamaadi süntees seotud tsitraaditsükliga. 1
REPLIKATSIOON Replikatsioon - päriliku materjali (mis võib olla nii DNA kui RNA) kahekordistumine. Elusorganismide geneetiline informatsioon on säilitatud kaheahelalise DNA kujul. Replikatsioon on DNA süntees. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA-sõltuv DNA polümeraas kusjuures substraatideks on desoksü- nukleosiid 5'-trifosfaadid. Nukleiinhappe (DNA või RNA) ahel kasvab 5'3' suunas. Fosfodiesterside moodustub kasvava nukleiinhappe ahelas oleva viimase nukleotiidi suhkrujäägi 3'-OH rühma ja lisanduva nukleotiidi suhkrujäägi 5' C-ga seotud fosfaadi vahel. Nukleiinhappe sünteesil lülituvad sünteesitavasse ahelasse nukleotiidid, mis on komplementaarsed matriitsahela nukleotiididega. Sünteesi viivad läbi polümeraasid. Matriitsina toimib üksikahelaline nukleiinhape
RNA viiruste puhul on replikatsioon RNA kahekordistumine. Ülejäänud organismidel on replikatsioon DNA kahekordistumine. Replikatsioon on DNA süntees. DNA süntees toimub liskas replikatsioonile veel rekombinatsiooni ja reparatsiooni käigus. Teiselt poolt on replikatsioon laiem mõiste kui DNA süntees hõlmates ka RNA praimeri sünteesi, DNA ja kromosoomi struktuuri muutusi ja replikatsiooni regulatsiooni. DNA sünteesi viib läbi ensüüm - DNA-sõltuv DNA polümeraas, kusjuures substraatideks on desoksü-nukleosiid 5'-trifosfaadid. 2. Transkriptsioon - RNA süntees. Transkriptsioon tähendab mahakirjutamist ja tähistab molekulaarbioloogias RNA sünteesi DNA matriitsi alusel. RNA sünteesi regulatsioon on geeni aktiivsuse regulatsiooni põhiline tase. Seega on transkriptsiooni regulatsioon väga oluline makromolekulide sünteesi kontrollmehhanism. Transkriptsiooni viib läbi DNA-sõltuv RNA polümeraas. RNA polümeraase on väga palju erinevaid tüüpe
oksüdeerunud substraate S, F jne. Tähtsus looduses: anoksilistes setetes kus O 2 puudub ja biogeokeemilistes transformatsioonides. Bakterid ja seened. Assimileerivad madala molekulkaaluga orgaanilisi ühendeid (suhkur, aminohapped, etanool ja atsetaat). Transporditakse rakkudesse otse. Organismid vabastavad hüdrolüütilisi ensüüme, et lõhustada suuremiad orgaanilisi ühendeid madalama molekulkaaluga substraatideks, mida saaks transportida raku sisse, et hingata ja ehitada üles uus biomass. (?) Kemolitotroofid tioonbakterid, vesinikbakterid ja ka sulfaatjad bakterid (elavad hüdrotermaalsetes lõõrides). Enamus neist saab energia CO2'st ja on seega autotroofsed. Anorgaanilisi elektronkandjaid saavad väävlist, vesiniksulfiidist, amooniumist, nitritist ja rauaühenditest (FS). Ka väävlit oksüdeerivad bakterid kuuluvad siia rühma
Matkivad oma struktuurilt substraati. OH OH O O P OH O O P OH C CH2 O C CH2 O H2C H2C I Ntx trioosfosfaadi isomeraas (oluline ensüüm glükolüüsis DHAPGAP), OH tasakaaluline reaktsioon, substraatideks: 1) HO-CH2-C(=O)-CH2-O-P (dihüdroksüatsetoonfosfaat), afiinsusmärgis I-CH 2-C(=O)-CH2-O-P OH HO O P OH OH CH CH2 O O P OH HC H2C CH CH2 O
transkriptsioon on aktiveeritud Fnr valgu poolt ja tugevalt maha surutud nitraadi olemasolu korral (vt. eelpooltoodud Nar valkude regulatsiooniskeemi!). DMSO reduktaas on samuti Nar süsteemi poolt represseeritav ja stimuleeritav Fnr poolt. Ensüüm vajab kofaktorina molübdeeni. TMAO reduktaas ei allu Nar valkude poolsele repressioonile ja on Fnr-st sõltumatu. Vastav operon on indutseeritav anaeroobses keskkonnas TMAO, DMSO ja püridiin N-oksiidi olemasolul, mis kõik on selle ensüümi substraatideks. DMSO reduktaas asub periplasmas ja arvatakse, et tema funktsiooniks on pigem detoksifikatsioon kui hingamine. 56 Fermenteerimise regulatsioon bakterites Bakteris E. coli moodustuvad fermenteerimise tulemusena (läbi vaheühendite PEP ja püruvaat) suktsinaat, D-laktaat, atsetaat, etanool, formiaat, CO2 ja H2. Regulatsioon globaalse regulaatori Fnr kaudu Fnr on tuletatud inglisekeelsest terminist "fumarate nitrate reduction"
annaabi.ee 
