Veemolekul koosnev hapnikust ja vesinikest Vesiniksidemed on nõrgad Vesi on hea lahusti Pindpinevus-vedeliku pinna omadus avaldada vastupanu välisele survele Kapillaarsus-vee liikumine mööda kitsaid märguvaid struktuure Vee ülesanded: Reguleerib keha temperatuuri Transpordib aineid kehasse Rakkude sisekeskkond, täidab rakuvaheruumi Tagab raku siserõhu Reguleerib soojust Fotosünteesi lähteaine Vajalik organismide paljunemiseks MÕISTED Denaturatsioon-valkude sekundaar-või tertsiaarstruktuuri lagunemine välise teguri, temperatuuri, happe, aluse või mehhaanilise mõjutamise toimel. Riboos-5süsinikuga suhkur, kuulub RNA koostisesse. Biomolekul-elusorganismides leiduvad molekulid, erinevad orgaanilised ained, mis täidavad vähemalt ühte biofunktsiooni. DNA-elusorganismides päriliku informatsiooni säilitav aine, annab edasi järgmise rakupõlvkonnale. Biheeliks- DNA molekuli sekundaarstruktuur, mis moodustub vesiniksidemetega ühendatud kahe ahela keerdumisel.
4) katalüütiline- ensüümid 5) reguleeriv- hormoonid 6) liikumisfunktsioon- kontraktsioonivalgud (lihased) 7) energeetiline- oksüdeerimine 8) signaalfunktsioon- retseptorid Jaguneb: 1) lihtvalgud- ainult aminohapped 2) liitvalgud- lisaks mittevalguline osa 3) primaarstruktuur- aminohappe järjestus [-Ala- Met- Phe- Gly-] 4) ainult kindla ruumilise struktuuriga 5) valgul on elusrakule vajalikud keemilised omadused 6) sekundaar- ja tertsiaarstruktuuri (disulfiidsidemed- tugevad, ioonilised, hüdrofoobsed, vesiniksidemed nõrgad) - fibrillaarvalgud- kiulised - globulaarvalgud- kerajad 7) denatureerumine- valgu struktuuri lagunemine primaarstruktuuriks 8) valgu hüdrolüüs => aminohapped SAHHARIIDID Liigitamine: 1) monosahhariidid: tavaliselt 5- 6 C-d - 1 osa aldehüüdrühma või ketorühma koostisesse. Ülejäänutega on seotud
Stabiliseerivad sidemed: Vesiniksidemed, mis tekivad peptiidsideme koostisesse kuuluvate amiidrühma H ja karbonüülrühma O aatomite vahel. Teised beeta-struktuurid: · pöörded · mõhk või kink 2. Tertsiaarstruktuur (tekib aminohapete omavaheliste külgahelate seondumisel) Kogu valgumolekulile iseloomulik ruumiline struktuur. Polüpeptiidahel omandab keraja (globulaarne valk) või niitja (fibrillaarne valk) konformatsiooni. Tertsiaarstruktuuri stabiliseerivad peamiselt kõrvalahelate (R-rühmade ehk radikaalide) vahelised vesinik- ja ioonsidemed. · Globulaarsed valgud: Struktuuride tüübid: · Antiparalleelse alfa-helikaalse struktuuriga valgud · Paralleelse või segatüüpi beeta-leht struktuuriga valgud · Antiparalleelse beeta-leht struktuuriga valgud · Metalli- ja disulfiidirikkad valgud Pakkimise põhimõtted: · Peptiidahel peab pakkimisel arvestama piirangutega, mis tulenevad tema struktuurist
Kuna massi ja laengu suhe on erinevatel SDS- denatureeritud polüpeptiididel peaaegu sama, toimub erinevate valkude eraldamine polüpeptiidide molekulmasside alusel. SDS-PAGE abil valkude eraldamist saab kasutada: valkude suhteliste molekulmasside hindamiseks, valkude sisalduse määramiseks proovis, valguproovide puhtuse hindamiseks, valkude puhastamise ja fraktsioneerimise jälgimiseks. Denaturatsiooniks kasutatav detergent SDS lagundab natiivseid valke, lõhkudes valkudel nii sekundaar- ja tertsiaarstruktuuri kui ka kvarternaarstruktuuri. Polüpeptiidide omavaheline kovalentne seondumine vähendab valguproovi analüüsi täpsust, kuna sama molekulmassiga bändid võivad sisaldada ühte polüpeptiidi või dimeeri/terrameeri. Taolise probleemi ärahoidmiseks kasutatakse proovi ettevalmistamise käigus redutseerivat agenti dithiothreitol (DTT või Clealand`i reagent) või 2-merkaptoetanooli (2-ME). Redutseerivates tingimustes lagunevad disulfiidsidemed ning disulfiidseotud valkude oligomeerid algunevad
voltumisel. Näiteks juuste ja küünte valkude ning ämblikuniidi ja siidi koostises olevate valkude lõplikuks tasemeks ongi sekundaarstruktuur. (Zilmer, Karelson, Vihalemm 1993: 33) Tertsiaarstruktuur on kerajas-ellipsoidne ning moodustab stabiilse taseme. Selle formeerumise alused oleksid: 1) geneetiliselt determineeritud aminohapete järjestus polüpeptiidahelas ja 2) aminohapete radikaalide vastastikused toimed. Viimase taseme ehk tertsiaarstruktuuri stabiliseerivad nõrgad sidemed. Tänu mittekovalentsetele sidemetele struktuuris on selle teke äärmiselt kiire, spontaanne, kooperatiivne protsess nõrkade polüptiidahelate vahel. Kuna nõrku sidemeid on ahela erinevate osade vahel väga palju, on struktuur tegelikult tugevalt stabiliseerunud. (Zilmer, Karelson, Vihalemm 1993: 36-37) Neljanda järgu struktuurist moodustab kvaternaarstruktuur, kus omavel on ühinenud kaks või enam polüpeptiidi (näiteks hemoglobiin).
järgu struktuurid, sellist nähtust nim. valgu denaturatsiooniks. Valku võivad denaturiseerida kõrge temperatuur, mehhaanilised tegurid, happed, raskemetallühendid, ioniseeriv ja ultraviolettkiirgus jne. Primaarstruktuurjääbalati püsima. Aminohappejääkidevahelisedpeptiidsidemeddenaturisatsioonikäigusei katke. Denaturiseeriva mõju lakates võib valk oma sekundaar või tertsiaarstruktuuri taastada, seda nimetatakse renaturatsiooniks. VALKUDE ÜLESANDED: 1) ensümaatilinefunktsioon ensüümid on valgud, mis reguleerivad biokeemiliste protsesside kiirust ja mida iseloomustab kõrge spetsiifilisuse aste iga biokeemilise reaktsiooni kulgemist reguleerib kindel ensüüm. Mõningate ensüümide aktiviseerumiseks on vaja vitamiine, mis on bioaktiivsed madalmolekulaarsed ained. 2) Ehituslikfunktsioon valgud kuuluvad kõigi rakuorganellide koostisse
Juuksenõela (hairpin) struktuur Parempoolne kaksikheeliks Sisemised aasad ja paunad katkestavad sageli pideva kaksikheeliksi tRNA struktuur tRNA molekulid on 7493 nukleotiidi pikkused tRNAd funktsioneerivad kui aktiveeritud aminohapete kandjad valgu biosünteesis Iga aminohappe kohta on vähemalt üks vastav tRNA tRNA struktuuri kuulub palju modifitseeritud nukleotiide Kõik tRNA molekulid moodustavad sarnase sekundaar ja tertsiaarstruktuuri rRNA rRNA sekundaar ja tertsiaarstruktuur sisaldavad analoogilisi elemente tRNA molekulile. rRNA molekulid on aga palju suuremad ja seega kompleksema struktuuriga Toodud 16S rRNA primaarstruktuur on sageli aluseks evolutsiooni uurimisel Nukleaaside katalüüsitud RNA ja DNA ensümaatiline hüdrolüüs Nukleiinhapete struktuuri iseloomustamisel ja funktsiooni analüüsil on sageli vajalik suurte nukleiinhapete molekulide fragmenteerimine
6.selektsioonimarkeri ekspressioonikassetti. Praktiline töö III Immuunotsütokeemia 1. Mille poolest on erinevad monoklonaalsed ja polüklonaalsed antikehad? Mka reageerivad vaid ühe epitoobiga antigeeni molekulis, on väga spetsiifilised 2. Mis on epitoop? Too välja kaks erinevat tüüpi epitoopide rühma ja kirjelda mille poolest need erinevad. Antigeeni osa, mis seostub spetsiifiliselt antikeha retseptorile. Konformatsioonilised(tertsiaarstruktuuri järgi) ja lineaarsed(aminohappejäägi järjestuse järgi) 3. Kuidas töötab fluorestsentsmikroskoop? Ergastav valgus juhitakse läbi filtri uuritava objektini. Filter laseb läbi ainult kindla lainepikkusega valgust, mis on sobiv fluorokroomi ergastamiseks. Emiteeritud valgus sorteeritakse palju tugevamast ergastavast valgusest teise filtri abil. 4. Nimeta erinevaid võimalusi rakukomponentide märgistamiseks fluorokroomidega?
(Zilmer jt 2001: 47-48) Joonis 2.2.1. Joonis 2.2.2. 5 2.3. Tertsiaarstruktuur Tertsiaarstruktuur joonisel on kerajas-ellipsoidne või niitjas kolmemõõtmeline konformatsioon. Tertsiaarstruktuur formeerub polüpeptiidahela spetsiifilisel, suunitletud, väga tihedal kokkupakkimisel ehk assambleerumisel. Selle eesmärk on võtta maksimaalselt stabiilset kuju. Näiteks omab tertsiaarstruktuuri müoglobiin, mille kolmandat järku struktuur on kergesti arusaadav ja mille struktuurimudel on kujutatud joonisel 2.3.2. (Zilmer jt 2001:49-50). Joonis 2.3.1 Joonis 2.3.2. 2.4. Kvaternaarstruktuur Kvaternaarstruktuuri tekkeks peab valgus olema vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk subühikut (SU). SU-kuid seovad nõrgad sidemed. SU-lisi valke nimetatakse oligomeerseteks. Kvaternaarstruktuuriga ensüümvalgud on metabolismi
Valgu primaarstuktuur – Valgu aminohappeline järjestus. Valgu sekundaarstruktuur- aminohappe ahela spiraaliks keerdumisel või kõrvalahelate kokkuvoltimisel tekkiv struktuur, mida hoiavad koos vesiniksidemed. Valgu tetsiaarstruktuur – sekundaarstruktuuriga valgu kokkuvoltimisel tekkiv keerjas sruktuur. Valgu kvaternaarstruktuur – kahe või enama tertsiaarstruktuuriga aminohappe ahela liitumisel tekkiv struktuur. Denatureerumine – Valkude sekundaar- või tertsiaarstruktuuri lagunemine välise teguri. Näiteks temeratuuri, happe, aluse, mehhanilise mõju toimel. Ensüümid- Valgud, mis reguleerivad rakkude keemiliste reaktsioonide kiirust. Katalüsaatorid- reaktsioone kiirendavad ained. Nukleiinhapped – nukleotiididest koosnevad suured biomolekulid, mis sasaldavad raku tegevusjuhiseid; nukleiinhapete hulka kuuluvad DNA ja RNA. DNA – (desoksüribonukleiinhape)- molekulid, mille ülesandeks on säilitada pärilikku infot ja edasi anda järgmisele rakupõlvkonnale
Kiudvalgud – spiraliseerunud polüpeptiidahelad on peaaegu paralleelsed kiu teljega. Esinevad ebaharilikud struktuurid ja unikaalne AH koostis. Ei sisalda iga kord kõiki looduslikke AH, mõnikord ka ebatüüpilised AH. Mehaaniliselt tugevad, sest looduslik roll tavaliselt ehituslik. Tavaliselt lahustumatud. Globulaarsed valgud – molekulide kuju sarnaneb kerale,lahustuvad. Täidavad rakkudes tähtsaid füsioloogilisi rolle. Selgelt defineeritud tertsiaarstruktuuri elemente nim valgu domeenideks. Domeenid on valgumolekulide peptiidahelates iseseisva struktuuri ja funktsiooniga üksused. Tavaliselt pikem järjestus ( + 40 AH), mille pakkimine toimub sõltumata kõrval paiknevast valgu järjestusest. Jaotatakse: struktuursed, funktsionaalsed ja topoloogilised domeenid. Sama domeen võib esineda mitmes valgus, võib korduda samas valgus. Interaktsioonid: Kõrgemate struktuuride vahel mõjuvad nõrgad sidemed
proovimiseks 1030 aastat. Tegelikult omandab ribonukleaas funktsionaalse ruumilise struktuuri vähem kui 1 minuti jooksul. Valkude kokkupakkumist uuritakse jälgides eelstatsionaarse faasi kineetikat. Nõuab reaktsiooni jälgimist esimese mõne millisekundi jooksul. Levinthali golfiväljaku kujuline Lehtrikujuline energiapind energiapind Valkude kokkupakkumine on kooperatiivne protsess 1. Lokaalsete sekundaarstruktuuride formeerumine 5 ms 2. Tertsiaarstruktuuri moodustumine algab, subdomeenide teke , hüdrofoobne kollaps 1s 3. Domeenide lõplik moodustumine, H sidemed 5s 4. Multidomeense struktuuri moodustumine Kokkupakkumine võib olla pidurdatud metastabiilsete vaheühendite tekke kaudu. Kokkupakkumist assisteerivad ensüümid: 1. Peptidüülprolüül isomeraas 2. Disulfiidi isomeraas 3. Saperonid (E.coli GroELGroES) Hemoglobiin ja müoglobiin Hemoglobiin hapniku transportimine veres. Punaste vereliblede valk
Seejuures ei ole valgud mitte lineaarsed ja tasapinnalised molekulid, vaid omavad mitmesuguseid ruumilisi struktuure. Struktuur. Esimest järku struktuur annab üksnes ülevaate, kui palju aminohappejääke ja millises järjekorras on polüpeptiidahelasse lülitunud. Määrab ära kõik valgu ülejäänud omadused. Sekundaarstruktuuri hoiavad koos vesiniksidemed. Tertsiaarstruktuuri stabiliseerivad mitmesugused keemilised sidemed, mis moodustuvad molekuli eri osades paiknevate aminohappejääkide vahele. Kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi, moodustub valk, mille puhul räägitakse kvaternaanstruktuurist (nt Hgb). Denaturatsioon. Kui valgulahust kuumutada, siis soojusenergia toimel nõrgad keemilised sidemed katkevad. Selle tulemusena kaotab valk esmalt kolmandat ja seejärel teist järku struktuuri. Lisaks
a. esimest järku struktuur (primaar) on valgu aminohappeline järjestus, seda hoiavad peptiidsidemed b. teist järku struktuur (sekundaar) on keerdumine või voltumine (nõrgad sidemed) c. kolmandat järku struktuur (tertsiaar) on gloobul d. neljandat järku struktuur (kvaternaar) kui ühinevad mitu gloobulit. 27. Mis on denaturatsioon ja renaturatsioon ? Näited. a. denaturatsioon - valkude sekundaar- või tertsiaarstruktuuri lagunemine välise teguri, näiteks temp, happe, aluse või mehaanilise mõjutamise toimel primaarstruktuuriks. (muna keetmisel muutub muna valkude struktuur pöördumatult) b. renaturatsioon - Renaturatsioon on denaturatsiooni pöördprotsess. Renaturatsioon on valgu kõrgemat järku (neljandat, kolmandat ja teist) ruumiliste struktuuride ja bioloogilise aktiivsuse taastumine. 28. Mõisted: a
Tertsiaarstruktuur (polüpeptiidahela spetsiifiline kokku pakkimine: polaarsed aminohapped pinnal- transpordimiseks; hüdrofoobsed - sees): globulaarne (nt.insuliin) või fibrillaarne (nt.keratiin, kollageen) Kvaternaarstruktuur: vähemalt kahe tertsiaarstruktuuri subühiku kompleks (nt.hemoglobiin) 2.3 Millised sidemed omavad määravat rolli valkude kõrgemate struktuuritasemete moodustumisel? Kõige tähtsamat rolli tavaliselt mängib vesinikside, kuid stabiliseeruva mehhanismidena esinevad: R-rühmade hüdrofoobsed interaktsioonid Erinimeliste laengutega R-rühmade elektrostaatilised interaktsioonid Ioonsed sidemed Ka S-S sidemed 3
neerude, plii põhjustab muudatusi neerude struktuuris, mis takistab vajalike ainete reabsorptsiooni) ·Luudekahjustus (asendades Ca2+võib plii põhjustada osteoporoosi, samas on täheldatud suurenenud luude tihedust Pb-leeksponeeritud lastel) ·Närvisüsteemi kahjustus (väsimus, letargia, peavalu), entselofalopaatia(mäluhäired, kognitiivse ehk tunne RASKMETALLIDE PEAMINE TOIMEMEHHANISM on läbi seondumise sulfhüdrüülgruppideleSH ja läbi selle valkude tertsiaarstruktuuri mõjutamise. Seetõttu on metallide bioloogiline mõju vähe spetsiifiline OKSÜDATSIOONelektron eemaldatakse aatomilt (elektroni eemaldab oksüdeerija) REDUKTSIOON elektron lisatakse aatomile (elektroni loovutab redutseerija)Koos nimetatakse oksüdatsiooni-reduktsiooni reaktsioone redoksreatsioonideks REAKTIIVSED HAPNIKURADIKAALIDredoksreatsioonidekäigus hapnikust tekkivad reaktiivsedühendid, mille poolestusaeg on väga lühike
voltumisel. Näiteks juuste ja küünte valkude ning ämblikuniidi ja siidi koostises olevate valkude lõplikuks tasemeks ongi sekundaarstruktuur. (Zilmer, Karelson, Vihalemm 1993: 33) Tertsiaarstruktuur on kerajas-ellipsoidne ning moodustab stabiilse taseme. Selle formeerumise alused oleksid: 1) geneetiliselt determineeritud aminohapete järjestus polüpeptiidahelas ja 2) 5 aminohapete radikaalide vastastikused toimed. Viimase taseme ehk tertsiaarstruktuuri stabiliseerivad nõrgad sidemed. Tänu mittekovalentsetele sidemetele struktuuris on selle teke äärmiselt kiire, spontaanne, kooperatiivne protsess nõrkade polüptiidahelate vahel. Kuna nõrku sidemeid on ahela erinevate osade vahel väga palju, on struktuur tegelikult tugevalt stabiliseerunud. (Zilmer, Karelson, Vihalemm 1993: 36-37) Neljanda järgu struktuurist moodustab kvaternaarstruktuur, kus omavel on ühinenud kaks või enam polüpeptiidi (näiteks hemoglobiin). Joonis 1
järjestuses. See kindel järjestus on valgu primaarstruktuur. Valgu sekundaarstruktuur kirjeldab, kuidas polüpeptiidahel ennast ruumiliselt paigutab. Enamlevinud struktuurid on: -heeliks, kus valk on keerdunud spiraalina; -voldik, kus ahela osad paiknevad kõrvuti. Sekundaarstruktuuri hoiavad koos erinevate aminohappejääkide vahelised vesiniksidemed. Valgu tertsiaarstruktuur kirjaldab, kuidas paiknevad ruumiliselt polümeeri erinevad osad (heeliksid ja voldikud). Ka tertsiaarstruktuuri hoiavad koos erinevate aminohappejääkide vahelised vesiniksidemed, väävlit sisaldavate aminohappejääkide korral disulfiidsidemed (-S-S-). Valkudel võib olla ka kvaternaarne struktuur, mis kirjeldab, kuidas erinevad valgu molekulid moodustavad suuremaid agregaate. 47. Selgitage valkude denaturatsiooni. Valgu struktuuri kadumist nim denaturatsiooniks, mis võib olla pöörduv või pöördumatu protsess. Kuumutamisel, sidemed katkevad. 48. Kirjeldage süsivesikute moodustumist
Valkude primaarstruktuur on molekulaaraluseks: a) valkude spetsiifilisusele/mitmekesisusele, b) kõrgete struktuuritasemete kujunemisele, c) molekulaarhaiguste patogeneesile. Sekundaarstruktuur - vesiniksidemete abil formeerunud ruumiline struktuur, jaotub -heeliks ja -struktuur. Tertsiaarstruktuur - kogu valgu kolmemõõtmeline struktuur, moodustunud sekundaarstruktuuridest, gloobulid (kerajad) ja fibrillid (kiudjad). Kvaternaarstruktuur - Subühikutest koosnev (SU). Subühikud omavad tertsiaarstruktuuri. Valkude denaturatsioon: kõrgemate struktuuritasemete lõhkumine madalamateks, seda põhjustab temperatuur, vibratsioon, ultraheli kiirgus. Valkude koagulatsioon: kalgendumine, kolloidsüsteemi osakeste liitumine. Aminohapete, peptiidide ja valkude funktsioonid ja tähtsus. Ensümaatiline / biokatalüütiline - Ensüümid kindlustavad kõikide biokeemiliste reaktsioonide toimumise vajaliku kiirusega. Ainult ensüümide kaastalitusel saavad
-struktuur peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. Tertsiaarstruktuur kerajas-ellipsoidne (gloobul) või niitjas (fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Formeerub polüpeptiidahela spetsiifilisel väga tihedal kokkupakkumisel. Valgumolekul püüab võtta stabiilseimat kuju. Tertsiaarstrukuuri hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed (ioonsed-, vesiniksidemed ja hüdrofoobsed vastaktoimed. Nende väga suur arv tagab tertsiaarstruktuuri stabiilsuse. Kvaternaarstruktuur- vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat (ehk subühikut). Subühikuid seovad nõrgad sidemed (mõnes valgus ka disulfiidsidemed) 7. Valgumolekulide aluselised ja happelised omadused. Valkude isoelektriline täpp. Valgud on amfoteersed polüelektrolüüdid võivad liita või loovutada H+ iooni. Neil on kindel pI väärtus. Mida suurem on suhe happelised/aluselised, seda madalam on valgu pI.
· Näiteks elukaare kontekstis (noor täiskasvanu vana) · Treeningu (operatsiooni etc) kontekstis Testosterooni / Kortisooli suhte asemel Valgumolekuli 4 struktuurset tasandit De- ja renaturatsioon · Kõrgema taseme struktuuride natiivse vormi muutus Temperatuur Keskkonna keemiline toime · Primaarstruktuuri säilumisel esialgne struktuur taastub (renaturatsioon) pöörduv denaturatioon N. tertsiaarstruktuuri tasemel pH muutus toimib kui valgulise ensüümi aktiivsuse regulaator · Primaartstruktuuri lõhkumisel valk hävineb Asendatavad ja asendamatud AH'd · 20'st DNA's kodeeritud Asendamatud Asendatavad Isoleutsiin Alaniin aminohappest suudab Leutsiin Arginiin* inimene ise sünteesida Lüsiin Metioniin
See kindel järjestus on valgu primaarstruktuur. Valgu sekundaarstruktuur kirjeldab, kuidas polüpeptiidahel ennast ruumiliselt paigutab. Enamlevinud struktuurid on: -heeliks, kus valk on keerdunud spiraalina; -voldik, kus ahela osad paiknevad kõrvuti. Sekundaarstruktuuri hoiavad koos erinevate aminohappejääkide vahelised vesiniksidemed. Valgu tertsiaarstruktuur kirjeldab, kuidas paiknevad ruumiliselt polümeeri erinevad osad (heeliksid ja voldikud). Ka tertsiaarstruktuuri hoiavad koos erinevate aminohappejääkide vahelised vesiniksidemed, väävlit sisaldavate aminohappejääkide korral disulfiidsidemed (-S-S-). Valkudel võib olla ka kvaternaarne struktuur, mis kirjeldab, kuidas erinevad valgu molekulid moodustavad suuremaid agregaate. 47. Selgitage valkude denaturatsiooni. Valgu struktuuri kadumist nimetatakse denaturatsiooniks, mis võib olla pöörduv või pöördumatu protsess. 48. Kirjeldage süsivesikute moodustumist.
tRNA molekuli pikkus varieerub tavaliselt 75-85 nukleotiidini, kuigi leidub ka erandeid. tRNA nukleotiidid on nummerdatud ühtse nomenklatuuri alusel: esimene nukleotiid on 5’ otsas, antikoodoni moodustavad nukleotiidid 34, 35, 36 ja 3’ otsa konserveerunud järjestus CCA kannab numbreid 74...76 olenemata sellest, mitu nukleotiidi konkreetses tRNA molekulis on. Näiteks võivad lisalingus paikneda nukleotiidid 47, 47:1, 47:2 jne (või 47A, 47B, 47C jne). tRNA tertsiaarstruktuuri moodustumine ja mis seda stabiliseerib. Üheks tRNA molekuli ruumilist struktuuri stabiliseerivaks elemendiks on lämmastikaluste vaheline stäking. Teiseks tähtsaks teguriks on mitmesugused tertsiaarsed vesiniksidemed, mis moodustuvad tRNA D- õla ja molekuli üheahelaliste regioonide vahel. Voltumise tulemusena saavad vesiniksidemed tekkida ka tRNA erinevate üheahelaliste piirkondade vahel. Lämmastikaluste vahel leiavad aset hüdrofoobsed stäking-interaktsioonid
Moodustuvad struktuurid: 1. alfa-heeliks - silindriline struktuur, mille sisemuses on heeliksisse keerdunud peptiidahela peaahel ning väljapoole jäävad kõrvalahelad. Heeliksit hoiavad koos üle nelja peptiidsideme tekkinud H-sidemed peaahela C=O ja NH vahel. Annavad paindlikkust. 2. beeta-leht - koosneb ahelatest. Ahelad võivad olla kas paralleelsed või antiparalleelsed. Tõus jäägi kohta 3.5 Å (antiparalleelne) ja 3.2 Å (paralleelne). Annavad tugevust. 5. Tertsiaarstruktuuri mõiste ja struktuuri fikseerivad sidemed. Globulaarsed valgud - tüübid ja formeerumine. Valgumoodulid e domeenid. Kiudvalgud - ehitus, omadused, funktsioonid ja esindajad. Valgu tertsiaarstruktuur - Peptiidahela aminohapete kõrvalahelate vaheline interaktsioon nõrkade vastasmõjude või disulfiidsildade kaudu. Tertsiaarstruktuurilt jagunevad valgud kahte põhiklassi: - kiudvalgud e. fibrillaarsed valgud - globulaarsed valgud Globulaarsed valgud - Vahendavad rakufunktsioone
Alfa-heeliks- polüpeptiidahelaparemale pöörduv helitseerunud konformatsioon. Vesiniksidemete rohkus tagab heeliksi stabiilsuse. Beeta-struktuur- peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. Tertsiaarsruktuur kerajas-ellipsoidne (gloobul) või niitjas (fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Formeerub polüpeptiidahela spetsiifilisel väga tihedal kokkupakkimisel.Valgumolekul püüab võtta stabiilsemat kuju. Tertsiaarstruktuuri hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed. Nende väga suur arv tagab tertsiaarstruktuuri stabiilsuse. Kvarternaarstruktuur vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat. (Subühik) Subühikuid seovad nõrgad sidemed. 7. Valgumolekulide aluselised ja happelised omadused. Valkude isoelektriline täpp. Katioon positiivne laeng Anioon negatiivne laeng · Amino- ja karboksüülrühma tõttu on aminohapped vesilahustes bipolaarse ioonina (tsvitter-ioonina.
tekkivate vesiniksidemete abil. Alfa-heeliks on silindriline struktuur, mille sisemuses on heeliksisse keerdunud peptiidahela peaahel ning väljapoole jäävad kõrvalahelad. Heeliksit hoiavad koos üle nelja peptiidsideme tekkinud H-sidemed peaahela C=O ja NH vahel. Beeta-leht koosneb beeta-ahelatest, Ahelad võivad olla paralleelsed või antiparalleelsed. Tagasipööre et moodustada globulaarseid struktuure, peab ahel tegema tagasipöörde. 5. Tertsiaarstruktuuri mõiste ja struktuuri fikseerivad sidemed. Globulaarsed valgud - tüübid ja formeerumine. Valgumoodulid e domeenid. Kiudvalgud - ehitus, omadused, funktsioonid ja esindajad. Valgu tertsiaalstruktuur - peptiidahela aminohapete kõrvalahelate vaheline interaktsioon nõrkade vastasmõjude või disulfiidsildade kaudu. Valgud pakitakse nii, et tekiks kõige stabiilsemad struktuurid ehk palju H-sidemeid ja minimaalne kontakt solvendiga.
vesiniksidemete rohkus. -struktuuri iseloomustab peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. (Zilmer jt 2001: 47-48). Tertsiaarstruktuur on kerajas- ellipsoidne või niitjas kolmemõõtmeline konformatsioon. Tertsiaarstruktuur formeerub polüpeptiidahela spetsiifilisel, suunitletud, väga tihedal kokkupakkimisel ehk assambleerumisel. Selle eesmärk on võtta maksimaalselt stabiilset kuju. Näiteks omab tertsiaarstruktuuri müoglobiin, mille kolmandat järku struktuur on kergesti arusaadav (Ibid : 49-50). Kvaternaarstruktuuri tekkeks peab valgus olema vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk subühikut (SU). SU-kuid seovad nõrgad sidemed. SU-lisi valke nimetatakse oligomeerseteks. Kvaternaarstruktuuriga ensüümvalgud on metabolismi võtmeensüümid, kuna nende aktiivsuse regulatsiooni võimalused on kiiremad, täpsemad ja
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
DNA käivitamiseks on vaja valgumolekule e. peptiide 11 5. Valkude biokeemia. Ensüümid. Valkude koostis. Peptiidside ja disulfiidside (tsüsteiiniside mis see on). Koostis: koosnevad aminohappe jääkidest. Peptiidside: kovalentne side valgu molekuli ehitusse kuuluvate aminohappejääkide vahel. Disulfiidside: esineb paljudes valkudes ning omab tähtsust nende sekundaar- ja tertsiaarstruktuuri tagamisel. (-S-S-) Tsüstesiinside ??? Valkude erinevaid jaotusi: (lihtvalgud, liitvalgud (mis on prosteetiline rühm); füsiko-keemiliste omaduste põhjal, jne. täisväärtuslikud valk, väheväärtuslikud valgud) Lihtvalgud: aminohappe jääkidest, nt munvalge Liitvalgud: koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast, nt kromosoomid - valk + glükoos = glükoproteiin membraanides retseptorvalgud, viirusvastane interferoon.
amiidrühma Hga, -pöörde tekkel domineerivad jäägid on proliin (tsükliline struktuur ja fikseeritud ) ja glütsiin (väike). mõhk või kink (beta bulge) klassikaline, G-1 kink ja lai mõhk. LIISI KINK 17 BIOKEEMIA test I 2. Tertsiaarstruktuuri mõiste ja struktuuri fikseerivad sidemed. Globulaarsed valgud - tüübid ja formeerumine. Valkude pakkimise põhimõtted ja etapid. Molekulaarsed tsaperonid. Valgumoodulid e domeenid. Kiudvalgud - ehitus, omadused, funktsioonid ja esindajad. Def: Kogu valgumolekulile iseloomulik ruumiline struktuur. Polüpeptiidahel omandab keraja (globulaarne valk) või niitja (fibrillaarne valk) konformatsiooni.
Annab informatsiooni G-C paaride sisalduse kohta. 12. Selgitage, mida mõistetakse RNA sekundaarse ja tertsiaarse struktuuri all. Iseloomustage tRNA ja rRNA molekulide vastavaid struktuure. Kas / kuidas võivad RNA molekulides moodustuda aluspaarid? tRNA sekundaarstruktuur meenutab välimuselt ristikheinalehte, mida hoiavad koos H- sidemed. Sekundaarstruktuurid moodustavad intramolekulaarsete H-sidemetega L- kujulise tertsiaarstruktuuri. rRNA sekundaarstruktuur moodustub kaheahelalistest spiraliseerunud lõikudest (hair- pin). Tertsiaarstruktuur moodustub sekundaarstruktuuri kokkupakkimisel ribosoomide formeerumise käigus. Aluspaarid saavad tekkida tänu kõrgele ahelasiseste järjestuste komplementaarsusele. 13. Mis on ribosoomid? Selgitage, milline on ribosoomide keemiline koostis ja struktuurne organiseeritus. Ribosoomid on rakuorganellid, mille ülesandeks on valkude süntees. Ribosoomid koosnevad valkudest ja rRNA-st.
faasis ja mis on vajalikud rakkudes M-faasi käivitamiseks, ning G1-tsükliinid, mis seostuvad CDK-dega G1-faasis ja on vajalikud S-faasi käivitamiseks. 78. Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside omadusi, nimetage vähemalt kolm viisi nende aktiivsuse regulatsiooniks. 1 aminohappeline järjestus säilinud 2 N-terminaalses otsas piirkond ATP sidumiseks 3 Katalüütilise tsentri AH-d laiali üle kogu ahela. Satuvad kõrvuti tertsiaarstruktuuri moodustumisel. Tsükliiniga seondumine, CDK aminohappeliste jääkide fosforüleerimine ja komplekside valgulised inhibiitorid. 79. Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside substraate rakutsüklis. · Erinevad CDKd tagavad erinevate rakutsükli faaside läbimise: CDK-1 üleminek G2 faasist mitoosifaasi CDK-2 üleminek S faasist G2 faasi CDK-4 ja 6 üleminek G1 faasist S faasi 80
Nt CDK1 ja CDK2, CDK4, CDK6. Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside omadusi, nimetage vähemalt kolm viisi nende aktiivsuse regulatsiooniks. - Aminohappeline järjestus kõrgelt konserveerunud. - N-terminaalsesotsas piirkond ATP sidumiseks. - PSTAIRE regioon tsükliini sidumiseks. - Katalüütilise tsentri aminohapped laiali üle kogu ahela ja satuvad kõrvuti tertsiaarstruktuuri moodustumisel - Esineb nn. T-ling, aminohappeline järjestus, mis võib katta katalüütilise tsentri. - CDK aktiivsus lisaks tsükliinidele on reguleeritud kinaaside, fosfataaside ja spetsiifiliste inhibiitorite (CKI) poolt. - Erinevad CDK-d tagavad erinevate rakutsükli faaside läbimise Aktiivsuse regulatsioon : - Tsükliinide seostumine (katalüütiline tsentrum, mida katab muidu T-ling, on avatud kui
Nt CDK1 ja CDK2, CDK4, CDK6. 3. Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside omadusi, nimetage vähemalt kolm viisi nende aktiivsuse regulatsiooniks. - Aminohappeline järjestus kõrgelt konserveerunud. - N-terminaalses otsas piirkond ATP sidumiseks. - PSTAIRE regioon tsükliini sidumiseks. - Katalüütilise tsentri aminohapped laiali üle kogu ahela ja satuvad kõrvuti tertsiaarstruktuuri moodustumisel - Esineb nn. T-ling, aminohappeline järjestus, mis võib katta katalüütilise tsentri. 17 - CDK aktiivsus lisaks tsükliinidele on reguleeritud kinaaside, fosfataaside ja spetsiifiliste inhibiitorite (CKI) poolt. - Erinevad CDK-d tagavad erinevate rakutsükli faaside läbimise Aktiivsuse regulatsioon :
on vajalikud S-faasi käivitamiseks. 3.)Nimetage tsükliinidest sõltuvate kinaaside omadusi, nimetage vähemalt kolm viisi nende aktiivsuse regulatsiooniks. Tsükliinidest sõltuvate kinaaside (CDK) omadused: aminohappeline järjestus kõrgelt konserveerunud N terminaalses otsas piirkond ATP sidumiseks PSTAIRE regioon tsükliini sidumiseks Katalüütilise tsentri aminohapped laiali üle kogu ahela ja satuvad kõrvuti tertsiaarstruktuuri moodustumisel Esineb nn. T ling, aminohappeline järjestus, mis võib katta katalüütilise tsentri. Katalüütiline tsentrum on avatud kui Thr 161 on fosforüülitud, mis toimub pärast seostumist tsükliiniga. Fosforüülimist teostab proteiini kinaas (CAK). Katalüütiline aktiivsus kasvab 100 300 korda. CDK aktiivsus lisaks tsükliinidele on reguleeritud kinaaside, fosfataaside ja spetsiifiliste inhibiitorite (CKI) poolt
3) DNA tertsiaalstruktuur - tekib DNA ja valkude koosmõjul. DNA + valgud = nukleoproteiin. Valgud jaotuvad : a)aluselised valgud(+laenguga) b) Happelised valgud (-laenguga) DNAl on "-" laeng. ja oluline roll on positiivsetel valkudel. HISTOONID - positiivse laenguga valgud, mis seostuvad DNA ga. Histoonvalgud : *pakivad DNA kokku *Kaitsevad DNAd vigastuste ja muutuste eest *Lubavad pärilikul infol avalduda. DNA tertsiaarstruktuuri sobivaks näiteks on kromosoomid. RNA e. Ribonukleiinhape. RNA koosneb nukleotiitidest. Iga nukleotiid koosneb 3 komponendist : *5C riboos. *4 lämmastikalust. a) kahetsüklilised (A ja G) b) ühetsüklilised (C ja U) *fosforhappejääk. RNA ehitus : 1) RNA esmane struktuur. Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt. 2)Teisane struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega. omavahel paarduvad (A ja U)(G ja C)
● beeta-leht ○ b-lehe korral tekivad vesiniksidemed kahe või enama polüpeptiidse b-ahela vahel ○ b-leht võib olla vastassuunaline (antiparalleelne) või samasuunaline (paralleelne) 38. Iseloomusta valgudomeeni. Too näiteid valkude suuruse ja tertsiaarsete struktuuride kohta Valgu domeenid on funktsionaalsed üksused suurusega 40 aminohapet ja enam. Valgu domeen – valgu tertsiaarstruktuuri element, mis kujutab endast üpris stabiilset ja iseseisvat struktuuri, mille kokkupanemine toimub sõltumatult teiste osade moodustamisest. Domeen sisaldab tavaliselt mitut sekundaarstruktuuri elementi. Sarnased domeenid on leitavad mitte ainult sarnastes valkudes ühest perest, vaid ka täiesti erinevates valkudes. Tihti antakse domeenidele täiesti omaette nimetusi, kuna nende olemasolu määrab valgu bioloogilist funktsiooni
Geneetiliselt kodeeritud makromolekulid (nukleiinhapped ja valgud) on polümeerid, mis koosnevad suhteliselt väikesest arvust monomeeridest. Monomeerid sisaldavad identset osa, mis omavahel ühendatuna moodustavad polümeeri selgroo. Viimase küljest hargnevad monomeeride külgahelad. Geneetiliselt on kodeeritud biopolümeeride monomeeride järjestus ehk primaarstruktuur. Samast järjestusest võib moodustuda mitu erinevat ruumilist struktuuri (sekundaar- ja tertsiaarstruktuuri tasemel). Praeguste teadmiste juures ei ole veel võimalik täpselt ennustada valkude (aga ka RNA) ruumilist struktuuri tuginedes üksnes nende primaarstruktuurile. Mitme valgu puhul on ka teada, et nad võivad looduses eksisteerida mitmes erinevas ruumilise struktuuri vormis (kuigi primaarstuktuur on sama). I 1. Valkude struktuur Valgud koosnevad 20+1 kodeeritud aminohappest. +1 tähistab siin selenotsüsteiini (Sec), mis esineb vaid vähestes valkudes ja on kodeeritus UGA koodoniga, mis
E. coli's on selliseks sammuks 117 kbp, mis on täpselt ühe solenoidi või plektoneemi samm. Veelgi enam, enamik sellistest geenidest oli lokaliseerunud genoomi piirkonda, mida aktiivselt transkribeeriti. Lisaks 117 kbp sammule võivad geenid olla paigutunud veel umbes 16 kbp ja 600 800 kbp tagant, mis vastab umbes mikrodomeeni ja makrodomeeni pikkusele. Bakteris on DNA alati tertsiaarstruktuuris, mis tähendab, et DNA solenoidse või plektoneemse tertsiaarstruktuuri korral võivad geenid asuda kõrvuti. Selline orienteeritus lihtsustab geenide regulatsiooni. Samas kui toimuksid DNA-s 78 ümberkorraldused, siis ainuüksi geenide asukoha muutmine võib struktuurgeenide regulatsiooni muuta, ainult sellega, et DNA tertsiaarstuktuuri moodustumisel asub regulaatorgeen struktuurgeenide aktivatsiooniks füüsiliselt liiga kaugel
annaabi.ee 
