Süsivesikud Süsivesikud, sahhariidid, karbohüdraadid 1. Monosahhariidid a. Monosahhariidide klassifikatsioon b. Konfiguratsioon, konformatsioon c. Suhkrute derivaadid Polüsahhariidid ja oligosahhariidid a. Disahhariidid b. Struktuursed polüsahhariidid: tselluloos ja kitiin c. Varupolüsahhariidid: tärklis ja glükogeen d. Glükoosaminoglükaanid Glükoproteiinid a. Proteoglükaanid b. Bakterite rakukest c. Glükosüleeritud valgud Süsivesikudpolühüdroksü aldehüüdid ja ketoonid Ühendite klass, mis stöhhiomeetriliselt on vaadeldav kui süsiniku hüdraadid Glükoos C6(H2O)6 Funktsionaalrühmad: CHO C=O ja OH Klassifikatsioon: ·Süsinikuahela pikkus
4. HARJUTUSTUND SÜSIVESIKUD Mono-, oligo- ja polüsahhariidid 1. Andke definitsioon järgmistele mõistetele: a) süsivesinik (keemia alusel) - Biomolekul, mis koosneb vaid vesinikust, süsinikust ja hapnikust. Süsivesikuteks loetakse polühüdroksüaldehüüde ja -ketoone või aineid, mis annavad hüdrolüüsi käigus vastavaid ühendeid. Nimetus tuleb empiirilisest valemist (CH2O)n b) Oligosahhariid - liitsuhkrud, mis koosnevad 2-10 glükosiidsidemega seotud monosahhariidi jäägist. Jaotatakse redutseeruvateks - vaba hemiatsetaalrühm on olemas; ja
molekulaarsed ja rakk-rakk äratundmismehhanismid. Süsivesikute multifunktsionaalsus põhineb struktuuri iseärasustel: asümmeetriliste tsentrite olemasolu; esinemine nii lineaarses kui tsüklilises vormis; võime moodustada polümeere glükosiidsidemete abil; võime moodustada palju vesiniksidemeid nii keskkonna kui naabermolekulidega. Nomenklatuur: Monosahhariidid e monoosid. Lihtsuhkrud, ei saa lõhustada lihtsamateks suhkruteks (C aatomeid 3...7) C-aatomite arvu järgi: trioosid (C3); tetroosid (C4); pentoosid (C5); heksoosid (C6) jne. Heksoosid on looduses levinuimad. Funktsionaalse rühma järgi: Aldoosid sisaldavad aldehüüdrühma (nimetused lõpevad oos) Ketoosid sisaldavad ketorühma
1) Kuidas jaotatakse sahhariidid? Too vastavad näited. Monosahhariidid (riboos, glükoos, fruktoos), disahhariidid (sahharoos, laktoos), polüsahhariidid (tärklised, tselluloos). 2) Kuidas nimetatakse a) monosahhariide- lihtsuhkrud b) disahhariide- liitsuhkrud 3) Milline erinevus on aldoosil ja ketoosil? Aldoosid on aldehüüdrühma sisaldavad sahhariidid, ketoosid aga ketorühma sisaldavad sahhariidid. 4) Iseloomusta glükoosi ehk viinamarjasuhkrut a) molekulvalem- C6H12O6 b) tasapinnaline struktuurvalem- CH-CH-CH-CH-CH-CH2OH c) Tsükliline vorm
Sahhariidid: Sahhariidid e süsivesikud orgaaniliste ühendite kõige levinum klass. Üle 70% eluslooduses esinevast süsinikust on sahhariidide koostises. (suhkur, tärklis, tselluloos jt) Monosahhariidid e lihtsuhkrud (glükoos, fruktoos, riboos jt). Nende molekulid võivad omavahel ühineda nii, et moodustuvad oligosahhariidid e liitsuhkrud (laktoos, sahharoos jt) või kõrgmolekulaarsed süsivesinikud ehk polüsahhariidid (tärklis, tselluloos) Monosahhariidid: 1 karbonüülrühm ja mitu hüdroksüülrühma nime tunnuseks lõppliide oos tavalised looduslikud sahariidid: 5 või 6 süsiniku aatomit (pentoos, hektoos) aldehüüdrühmaga monosahhariidid: aldoosid ja ketoosid glükoos ja fruktoos: C6H12O6 , kuid erinev struktuur ribood ja desoksüriboos: C5H10O4 keemilised omadused võime tuletada alkoholide ja karbonüülühendite kohta õpitust, lisades molekulisisese tsükli moodustumise.
1) Energeetiline funktsioon 2) Varuaine roll 3) Kaitsefunktsioon 4) Struktuurne funktsioon 5) Bioregulatoorne funktsioon 6) Retseptorite funktsionaalsus 7) Toiteline ülesanne 8) Biosünteetiline roll Süsivesikud jagunemine Süsivesikuid on kolme liiki: lihtsüsivesikud, liitsüsivesikud ja kiudained. Kõik nad koosnevad suhkrutest. Üht süsivesikut eristab teisest neis sisalduvate suhkrute arv ja viis, kuidas need on ühendatud. 1) Monosahhariidid (monoosid) ehk lihtsuhkrud ühe suhkruga 2) Oligosahhariidid 2-10 suhkrut 3) Polüsahhariidid (polüüsid) ehk liitsuhkrud rohkem kui kaks liitunud suhkrut Monosahhariidid · 3-8 süsiniku aatomit · Lihtsuhkrud 1) Polühüdroksü-aldehüüdid e. aldoosid 2) Polühüdroksü-ketoonid e. ketoosid Glükoos ehk viinamarjasuhkur Levinuim monosahhariid Looduslikult esineb D-glükoos Fruktoos ehk puuviljasuhkur Leidub mees, puuviljades ja mahlades
Sahhariidid Sahhariidid ehk suhkrud ehk süsivesikud. Enamikul sahhariididel on vesiniku ja hapniku suhe nagu vees 2:1 (CnH2mOm). Sahhariidid on orgaaniliste ühendite kõige levinum klass. Üle 70% eluslooduses esinevast süsinikust on sahhariidide koostises Sahhariidide liigutus: 1. monosahhariidid (viis või kuus süsinikku) 2. oligosahhariidid (koosnevad 2-4 monosahhariidi molekulist, mis on omavahel seotud) 3. polüsahhariidid ( (C6H10O5)n tselluloos, tärklis, glükogeen) MONOSAHHARIIDID Monosahhariidide liigitus ja struktuur: 1. süsiniku aatomite järgi: · pentoosid (viie süsinikuga) C5H10O5 · heksoosid (kuue süsinikuga) C6H12O6 2. karbonüülrühma asukoha järgi: ketoos aldoos Fischeri projektsioon. Sahhariidide struktuuride tasapinnaliseks esitamiseks kasutatakse Fischeri projektsiooni
Sahhariidid ehk suhkrud ehk süsivesikud. Enamikul sahhariididel on vesiniku ja hapniku suhe nagu vees 2:1 (CnH2mOm). Sahhariidid on orgaaniliste ühendite kõige levinum klass. Üle 70% eluslooduses esinevast süsinikust on sahhariidide koostises Sahhariidide liigutus: 1. monosahhariidid (viis või kuus süsinikku) 2. oligosahhariidid (koosnevad 2-4 monosahhariidi molekulist, mis on omavahel seotud) 3. polüsahhariidid ( (C6H10O5)n tselluloos, tärklis, glükogeen) MONOSAHHARIIDID Monosahhariidide liigitus ja struktuur: 1. süsiniku aatomite järgi: · pentoosid (viie süsinikuga) C5H10O5 · heksoosid (kuue süsinikuga) C6H12O6 2. karbonüülrühma asukoha järgi: ketoos aldoos Fischeri projektsioon. Sahhariidide struktuuride tasapinnaliseks esitamiseks kasutatakse Fischeri projektsiooni
Nt. D- ja L-rea aminohapped või suhkrud. Erineva kiraalsusega stereoisomeerid peegeldavad valgust erinevalt e. nende optiline aktiivsus on erinev, ja seda on võimalik mõõta. Aminohape – alfa-aminorühmaga karboksüülhape e. karboksüülhape, kus positsioonis 2 esineb aminorühm. Teise süsiniku külge jäävat ülejäänud molekuli osa nimetatakse kõrvaahelaks. Alfa-süsiniku küljes peab olema ka vähemalt üks vesinik? α-süsinik – molekuli tähtsaimale karbonüülrühmale järgnev süsinik? 20 aminohappe struktuurid – [Pilt]. Liigitus kõrvalahela omaduste alusel – aminohapete kõrvaahelad võivad olla kas mittepolaarsed, polaarsed, aromaatsed, positiivse laenguga (aluselised) või negatiivse laenguga (happelised). Aminohapete neelduvus UV alas Kondensatsioonireaktsioon – liitumisreaktsioon, mille käigus eraldub vesi. Nt. aminohapete, suhkrujääkide jms liitumine üksteisega. Resonantsstruktuur – ühend või tema osa, kus esinevad nn. pooleteisekordsed sidemed;
Bioelemendid: O, H, C, N, P, S. Moodustavad 99% kõikidest aatomitest inimkehas. Elemendid on molekulide tekitamiseks sobivad, sest moodustavad kovalentseid sidemeid elektronpaaride jagamisega. Biomolekulid: Valgud (ehk proteiinid, hargnemata biopolümeerid, koosnevad 20 aminohappest, moodustavad ensüümid (lipaas),retseptorid(insuliini retseptor); Nukleiinhapped (hargnemata biopolümeerid, monomeerideks nukleotiidid (dna, rna)); Süsivesikud (ehk karbohüdraadid, monomeerideks monosahhariidid, nendest tekivad polüsahhariidid mis on seotud glükosiidsidemetega; olulised energiaallikad, osalevad ka rakk-rakk äratundmisprotsessides); Lipiidid (ei moodusta polümeere!; võimelised moodustama suuri struktuure, kuid monomeerid on ühendatud nõrkade jõududega; oluline roll energiaallikana, signaalmolekulidena). Biopolümeer valgud, nukleiinhapped, süsivesikud. 2. Sidemed biomolekulides kovalentse sideme parameetrid, sidemeenergia. Nõrgad
maksimaalset väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Maa pole isoleeritud süsteem, lisaenergiat ammutatakse päikeselt 13. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? G = H TS G =kJ/mol H=kJ/mol S=kJ/mol*K T=K 14. Kuidas on reaktsiooni vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc-6-fosfaat + ADP G = Gº + RT ln ([produktid]/[lähteained]) Vabaenergia ühik-J 15. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Negatiivne 16. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? Tasakaaluolekus deltaG=0 deltaG<0 17. . Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus?
Lipiidid ehk rasvad koosnevad alkoholist ja rasvhappejäägist, nad on veest kergemad ja hüdrofoobsed ehk vett hülgavad. Lipiide talletatakse rakkudes ja nad talletavad ja vabastavad energiat. Lipiidid kuuluvad rakumembraani koostisse. Lipiidid ei moodusta polümeere! Lipiidid on võimelised moodustama suuri struktuure, kuid seal on monomeerid ühendatud omavahel nõrkade jõududega. Süsivesikud ehk karbohüdraadid on lineaarsed või hargnevad biopolümeerid, mille monomeerideks on monosahhariidid. Nendest tekivad polüsahhariidid, mis on seotud glükosiidsidemetega. Olulised energiaallikad, kuid osalevad ka äratundmisprotsessides rakk-rakk interaktsioonides. 2. Sidemed biomolekulides kovalentse sideme parameetrid, sidemeenergia. Nõrgad sidemed ja interaktsioonid iseloomustus, roll biomolekulides. Biomolekulide vahel on kas kovalentsed sidemed või nõrgad vastasmõjud. Kuna kovalentse sideme tugevus on pöördvõrdeline seda moodustavate aatomite
vanusest, imikutel moodustab vesi 75%, noorukitel 65%, täiskasvanutel 60% ning eakatel inimestel 55% kehamassist. 2/3 kogu keha veest on rakusisene ning 1/3 rakuväline. Kõikide biosüsteemide eksisteerimine vajab vet. universaalne lahusti, mis aitab toitainete transportimist ja omastamist ning ainevahetust; aitab säilitada hapete-aluste tasakaalu. aitab moodustada uusi kehaomaseid aineid 2. Sahhariidide biokeemia. Sahhariidid - ehitus, klassifikatsioon. Koosnevad: süsinik, vesinik, hapnik 3 rühma: 1.Monosahhariidid- Koosnevad C, H, O Sisaldavad aldehüüd- või ketoonrühma. glükoos C6H12O6, riboos C5H10O5 2.Oligosahhariidid- liitsüsivesikud. koosnevad 2..10 monoosijäägist, seotuna glükosiidsidemega 3.Polüsahhariidi: 1)Homopolüsahhariidid- Koosnevad paljudest ühe- taolistest monoosijääki-dest. Piir on kokkuleppeli-ne, on kõrgmolekulaarsed ühendid, mille molekul- mass peab 1000-sse küündima.
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
kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). G = RTln 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. a) ei saa öelda b) 0 c) negatiivne d) positiivne 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem? (erinevad ühendid) a) glükoos b) H2O c) Na+ Na aeglane H2O kiire Kiiresti hüdrofoobsed ained O2; H2O; EtOH jne Kõige aeglasemad ioonid 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. G = RTln + ZFoutin Z laengute arg F = 96500 C/mol outin = in out tüüpiline väärtus rakkudes 0,1 V (sees on neg. kui väljas.) 5
Tavaliselt erinevad isoensüümid üksteisest nii kineetiliste näitajate, kui regulatoorsete omaduste poolest. 20. Sahhariidid: üldiseloomustus, loomorganismi mono- ja disahhariidid Süsivesikud ehk sahhariidid on polühüdroksüaldehüüdid või ketoonid ning on organismile põhiliseks metaboolse energia allikaks. Moodustavad kuni 80% taimede ja 2% loomade kuivainest. Nimetus karbohüdraat e süsivesik - vesinik: hapnik 2:1 lihtsamates sahhariidide molekulides. Loomorganismides leidub glükoosi, galaktoosi, fruktoosi, riboosi, desoksüriboosi ja glükogeeni. Süsivesikutel samaaegselt aldehüüdi või ketooni ja alkoholi omadused. Enamik mono- ja disahhariide on kristalsed, magusad, värvustea ja lõhnata. Lahustuvad hästi vees ja halvasti (või mitte üldse) orgaanilistes lahustites. Monosahhariidid e monoosid: Ei hüdrolüüsu lihtsamateks süsivesikuteks, sest nad on juba
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
Vee omadusteks on näiteks suur soojusmahutuvus ja kõrge keemistemperatuur. Lahusti paljudele ainetele, rakkudes turgori (raku siserühk ) tagamine, Rakusisese metabolismi ( ainevahetus) tagamine, termoregulatsiooni teostamine, ainete transportimine, keskkonna kliima kujundamine, organismides kaitsefunktsiooni täitmine, elukeskkonnaks paljudele organismidele. Biomolekulid on orgaanilised ühendid, mis moodustuvad organismi elutegevuse tulemusena- näiteks lipiidid, monosahhariidid, valgud jne. Nukleotiidhapped on monomeerid. Valgud olunevad aminohapete järjekorrast ja oleneb lõpplikust kujust. Kui lipiididel on kaksikside siis on ta vedel (õli). Biopolümeerides esinevad molekulid, mis koosnevad paljudest kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest. Näiteks valgud, nukleiinhapped jne. Monomeer on väikese molekulaarmassiga keemiline ühend, mis on võimeline liituma iseenda molekulidega, moodustades pikki ahelaid.
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
· Orgaanilise keemia alguseks võib lugeda 1828. a. kui F. Wöhler teostas esimese orgaanilise sünteesi (sai esimese orgaanilise ühendi uurea). · Orgaaniliste ühendite arv on sisuliselt lõputu. · Orgaanilised ained koosnevad peamiselt süsinike ja vesinike aatomitest, aga võivad sisaldada ka hapniku, lämmastiku ja halogeenide aatomeid või heteroaatomitena teiste elementide aatomeid (näiteks: Fe, Na, P, S). Süsiniku aatom molekulis · Orgaanilistes ühendites on süsinik 4valentne see tähendab, et orgaanilistes ühendites on süsinikul alati 4 sidet. · Lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 side. · Süsinikul on võimalik 3 (4) erinevat valentsolekut, lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 valentsolek. Element Sidemete arv Valentsolekud H 1 H
· Orgaanilise keemia alguseks võib lugeda 1828. a. kui F. Wöhler teostas esimese orgaanilise sünteesi (sai esimese orgaanilise ühendi uurea). · Orgaaniliste ühendite arv on sisuliselt lõputu. · Orgaanilised ained koosnevad peamiselt süsinike ja vesinike aatomitest, aga võivad sisaldada ka hapniku, lämmastiku ja halogeenide aatomeid või heteroaatomitena teiste elementide aatomeid (näiteks: Fe, Na, P, S). Süsiniku aatom molekulis · Orgaanilistes ühendites on süsinik 4valentne see tähendab, et orgaanilistes ühendites on süsinikul alati 4 sidet. · Lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 side. · Süsinikul on võimalik 3 (4) erinevat valentsolekut, lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 valentsolek. Element Sidemete arv Valentsolekud H 1 H
· Orgaanilise keemia alguseks võib lugeda 1828. a. kui F. Wöhler teostas esimese orgaanilise sünteesi (sai esimese orgaanilise ühendi uurea). · Orgaaniliste ühendite arv on sisuliselt lõputu. · Orgaanilised ained koosnevad peamiselt süsinike ja vesinike aatomitest, aga võivad sisaldada ka hapniku, lämmastiku ja halogeenide aatomeid või heteroaatomitena teiste elementide aatomeid (näiteks: Fe, Na, P, S). Süsiniku aatom molekulis · Orgaanilistes ühendites on süsinik 4valentne see tähendab, et orgaanilistes ühendites on süsinikul alati 4 sidet. · Lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 side. · Süsinikul on võimalik 3 (4) erinevat valentsolekut, lämmastikul 3, hapnikul 2 ja vesinikul 1 valentsolek. Element Sidemete arv Valentsolekud H 1 H
5. Reguleeriv funktsioon ◦ Toit sisaldab rohkesti kiudaineid nagu tselluloos ja pektiinid, mis mehaaniliselt ärritavad mao- ja soolelimaskesta, võttes seega osa peristaltikast; kuuluvad mõningate hormoonide ja koensüümide koostiskomponentideks. 6. Spetsiifiline funktsioon ◦ Erinevad süsivesikuid osalevad organismi erinevates funktsioonides nagu antikehade moodustamine, veregruppide spetsiifilsuse tagamine. 7. Toitefunktsioon ◦ Rinnapiimas leiduv laktoos on vastsündinule ülioluline toitaine. Laktoos sisaldub piimas ja on vajalik täiskasvanu normaalses toitumises. SÜSIVESIKUETE KLASSIFIKATSIOON Meie toidu süsivesikud ehk sahhariidid jaotuvad kolme põhirühma : ◦ 1. MONOOSID, Üldvalem on (CH2O)n, kus n = 3-7. ◦ 2. OLIGOSAHHARIIDID (TUNTUMAD ESINDAJAD DISAHHARIIDID), Üldvalem C12H22 O11 ◦ 3. POLÜOOSID. MONOSAHHARIIDID EHK MONOOSID (LIHTSÜSIVESIKUD)
Isoensüümid erinevad suguluselt substraadile ja katalüüsi efektsiivsuselt => tagavad otse- ja pöördreaktsioonide erineva kiiruse => biokeemiliste protsesside suunamine. 20. Sahhariidid: üldiseloomustus, loomorganismi mono- ja disahhariidid Süsivesikud ehk sahhariidid on polühüdroksüaldehüüdid või –ketoonid ning on organismile põhiliseks metaboolse energia allikaks. Moodustavad kuni 80% taimede ja 2% loomade kuivainest. Nimetus karbohüdraat e süsivesik on pärit Tartust C. Schmidt ja viitab vesinik:hapnik vahekorrale 2:1 lihtsamates sahhariidide molekulides. Loomorganismides leidub glükoosi, galaktoosi, fruktoosi, riboosi, desoksüriboosi ja glükogeeni. Süsivesikutel samaaegselt aldehüüdi või ketooni ja alkoholi omadused. Enamik mono- ja disahhariide on kristalsed, magusad, värvustea ja lõhnata. Lahustuvad hästi vees ja halvasti(või mitte üldse) orgaanilistes lahustites.
monomeerideks on aminohappejäägid. Tegu on väikese molekulmassiga heemi sisaldav valk. e) uurea e karbamiid e kusiaine on orgaaniline ühend süsinikust, lämmastikust, hapnikust ja vesinikust, keemilise valemiga CON2H4 või (NH2)2CO. Normaaltingimustel valge, lõhnatu, tahke, vees hästi lahustuv aine. f) GTP on nukleotiid. (e nukleiinhappe monomeer). Tegu on makroenergilise ühendiga. Biopolümeerid on elusorganismides tekkivad polümeerid, nagu polüsahhariidid (tselluloos, tärklis). Makromolekul kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul. Kui subühikuks on sama tüüpi monomeerid (aminohapped, nukleotiidid, lihtsuhkrud) on tegu biopolümeeridega. 2.Kirjeldage, millistel tingimustel saab vesinikside formeeruda. Otsustage, milliste alltoodud ühenditega võivad vee molekulid seostuda vesiniksidemetega ja näidake, kuidas see toimub a
Milline on reaktsiooni: ADP + fosfaat ATP + H2O Gºväärtus? Kuna tegemist on pöördreaktsiooniga, siis antud juhul on reaktsiooni dG0 väärtus +30kJ/mol. 19. Millele on keskmise inimese võimsus kõige lähedasem? Laualambi pirn, mis on umbes 100 vatti. Keskmise inimese võimsus on ca 109 vatti. 20. Kirjutage reaktsiooni tasakaalukonstandi avaldis: GTP + ADP GDP + ATP K = ((Produktid)/(Lähteained)) K = (GDP + ATP) / (GTP + ADP) 21. Kui palju kasulikku tööd saab rakk teha biokeemilise reaktsiooni arvelt, mille G = -45 kJ/mol, kui kasutegur on 60%? dG mõõdab seda energiahulka, mis on potentsiaalselt kätte saadav tegemaks kasulikku tööd. Kasulik töö - -45x0,6 22. Kuidas sõltub laengutevahelise interaktsiooni energia laengutevahelisest kaugusest (valem, ühikud)? Coulomb'i seadus F= k q1q2 r -2 Kui q-d on ühemärgilised, siis on mõjuv jõud positiivne. Järelikult viitab positiivne jõud tõukumisele
Kordamisküsimused Biokeemia osaeksamiks. Organismi elementaarkoostis on organismi ehituse ja talitluse alus. Elavas organismis on umbes 70-90 elementi, millest hädavajalikud on 27. Elavates organismides on 6 keemilist elementi, mida kutsutakse põhibioelementideks, need on C ehk süsinik, O ehk hapnik, N ehk lämmastik, S ehk väävel, P ehk fosfor, H ehk vesinik. Need elemendid moodustavad 96-98% elusorganismide elementaarkoostisest. Inimorganismi põhibioelemendid: O ehk hapnik moodustab 62% põhibioelementide koguhulgast. Hapniku kasutab keha biomolekulide lõhustamiseks, mis võimaldab kasutada nende energiat. C ehk süsinik moodustab 25% põhibioelementide koguhulgast ja on elava keskne bioelement. Süsinik on orgaaniliste molekulide põhiskeleti aluseks. Suudab
apelsin 9,2-11,4 banaan 21,8-23,5 mustsõstar 9,8-13,6 pähklid 11,1-23,5 piim 4,5-5,1 loomamaks 3,5-5,1 kanamuna 0,4-0,5 viinerid 0,4-2,7 Funktsioon organismis 1. Energeetiline Organismi põhiline energiaallikas - ~ 60 % kogu ööpäevasest energiast saadakse süsivesikute arvelt (süsivesikud - glükoos, fruktoos - on kõigi heterotroofsete organismide energiaallikaks). 1 g süsivesikute lagunemisel eraldub 4,1 kcal (17,1 kJ) energiat. 2. Plastiline ehk ehituslik Kõikides kudedes ja organites on süsivesikuid. Nad on rakukestades, rakkude sisemuses. Nad on ka kõigi taimede, lülijalgsete loomade ja paljude mikroobide põhiline ehitusmaterjal (taimedes - tselluloos ja pektiinained; lülijalgseis ja seentes - kitiin; kõigi organismide nukleiinhappeis - riboos ja desoksüriboos). 3
ATP (adenosiintrifosfaat) ja NADPH (taandatud nikotiinmiidadeniindinukleotiid- fosfaat) on energiarikkad e. makroergilised ühendid. Makroergiliste molekulide reageerimisel teiste biomolekulidega vabaneb energia, mille arvelt toimuvad mitmed energeetiliselt ebasoodsad protsessid (biosüntees, liikumine, osmoos). MOLEKULAARNE HIERARHIA: Anorgaanilised eellased CO2, H2O, NH3, N2. Metaboliidid püruvaat,tsitraat, suktsinaat Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid. Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid. ELUSLOODUSE HIERARHIA: Molekul väikseim iseseisev osake Makromolekul kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul. Organell reaktsioone ajas/ruumis eraldav rakusisene moodustis. Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik
(kromoproteiiid, fosfoproteiinid, glükoproteiinid, proteolipiidid, lipoproteiinid, nukleoproteiinid, metalloproteiinid ja liitensüümid) 20. Sahhariidid: üldiseloomustus, loomorganismi mono- ja disahhariidid. Sahhariidid ehk glütsiidid (traditsioonilise, ent ebatäpse nimega süsivesikud ehk karbohüdraadid) on keemilised ained, mille molekulid on biomolekulid, mis koosnevad süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomitest. Süsivesikud jagunevad kolme põhirühma: · Monosahhariidid e monoosid kahte või enamat hüdroksüülrühma sisaldavad aldehüüdid või ketoonid :glükoos (viinamarjasuhkur); fruktoos (puuviljasuhkur), mida leidub ohtralt mees, puuviljades ja mahlades. Funktsioonid inimorganismis : *glükoosi metabolismi vaheühend *nukleotiidide ehitusüksused *süsivesikute metabolismi vaheühend · Oligosahhariidid liitsüsivesikud. Sisaldavad 2-10 monoosijääki, mis on seotud omavahel
väärtust. Kuidas on võimalik elu eksisteerimine ilma eeltooduga vastuollu minemist? Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dHdST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc6fosfaat + ADP (võivad olla erinevad reaktsioonid) G = Gº + RT ln ([produktid]/[lähteained]) Vabaenergia ühikJ 11. Milline on isevoolulise reaktsiooni G märk? Isevoolulised protsessid kulgevad Gibbsi energia vähenemise suunas, G< 0. 12. Reaktsioon: glütseeraldehüüdfosfaat dihüdroksüatsetoonfosfaat on jõudnud tasakaalu. Milline on reaktsiooni G märk sellel hetkel? (võivad olla erinevad reaktsioonid) G=0 13
oma elutegevuses. Ligikaudu 30% glükoosist muudetakse neutraalrasvaks ja rasvhapeteks, ligikaudu 3% moodustub glükogeen, mis ladestub maksas ja lihastes. Süsivesikud peaksid andma ligi 60 % päevasest energiast. Süsivesikute defitsiidi korral muudetakse organismis talletunud rasv energiaks, mille käigus eralduvad ketokehad ning see võib põhjustada ketoosi. Monosahhariidid:Glükoos, galaktoos, fruktoos, mannoos, riboos Disahhariidid: Laktoos, sahharoos, maltoos Polüsahhariidid: Glükogeen, tärklis, tselluloos, kitiin jne 21. Lipiidid: omadused, klassifikatsioon. Liht-ja liitlipiidid. Lipiidid on vees lahustumatud ja vähemalt kahest komponendist (alkohol ja rasvhape) koosnevad biomolekulid. Rasvhapete (RH) jaotus on mitmekesine, keemilise olemuse põhjal jaotatakse need küllastatud ja küllastumata rasvhapeteks . Küllastatud RH-d on ühendid, milles pole kaksiksidemeid, küllastamata RH-s on üks või enam kaksikside
Orgaanilised ühendid PÕHILISED ORGAANILISED ÜHENDID SÜSIVESIKUD e SAHHARIIDID 1.1. Sissejuhatus Kõige lihtsam on tähistada neid ühendeid mõistega süsivesik, sest: valdav enamik siia kuuluvatest ühenditest on C-hüdraadid (Cn(H2O)m), v.a desoksüriboos ja glükoosamiin; see on rahvusvaheliselt tunnustatud. Selle võttis kasutusele baltisakslane, TÜ prof C.Schmidt. Võib kasutada ka mõistet sahhariidid või glütsiidid. Süsivesikud on looduses enamlevinud orgaanilised ühendid. Inimese toidulaua seisukohalt pakub huvi nende sisaldus taime-, looma- ja seeneriigi esindajates: taimedes leidub neid 75-
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
