I. BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS 1. Bioelemendid. Bioloogilised makromolekulid. Molekulaarne hierarhia rakus ja struktuuriline hierarhia eluslooduses. Keemiliste reaktsioonide põhitüübid rakkudes. Bioelemendid: C, H, N, O, P, S moodustavad 99% kõikidest aatomitest inimkehas. Moodustavad tugevaid kovalentseid sidemeid. Makromolekulid valgud (30-70%), RNA (10-20%), DNA (2-5%), polüsahhariidid (1-20%), lipiidid (1-20%) Molekulaarne hierarhia rakus: I Anorgaanilised eellased - CO2, H20, NH3, N2, NO3 II Metaboliidid püruvaat, tsitraat, suktsinaat III Monomeersed ehituskivid aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped IV Makromolekulid valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid V Supramolekulaarsed kompleksid ribosoomid, tsütoskelett jne
(Õpik lk 3- 32) 1. Bioelemendid. Bioloogilised makromolekulid. Looduses leidub 90 keemilist elementi. Kõige suurema osa 98%- moodustavad H(vesinik), O(hapnik) ja C(süsinik). Inimese organismi kõigist aatomitest moodustavad 99% H,O,C,N,P,S. Just need elemendid on sobivad, sest moodustavad kovalentseid sidemeid. ELEMENT % Vesinik 63 Hapnik 25,5 Süsinik 9,5 Lämmastik 1,4 Bioelemendid moodustavad erinevaid molekule, need biomolekulid jagunevad nelja klassi: 1. Valgud ehk proteiinid 2. Nukleiinhapped (DNA,RNA) 3. Süsivesikud ehk suhkrud 4. Lipiidid ehk rasvad (AINUKESED, MIS EI OLE BIOPOLÜMEERID!) Polümeerid - väga suured molekulid, mis koosnevad tuhandetest väiksematest omavahel ühendatud molekulidest ehk monomeeridest. Valgud ehk proteiinid on lineaarsed, hargnemata biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohappejäägid (20 aminohapet). Valkude süntees toimub ribosoomides
1,45A tavaline). Peptiidside on jäik ja samatasapinnaline- trans peptiidside. Osaliselt laetud: amiidrühma N on osaliselt positiivne, karbonüülrühma O osaliselt negatiivne. Keemiliselt väheaktiivne – stabllisus suur. Pro- tsükliline kõrvalahel välistab pöörde-cis peptiidsidemed- b- pööre Valkude järjestuses eristatakse N- ja C- terminust (vaba aminorühm ja karboksüülrühm). Valk kasvab alati N-terminusest C-terminusse. 4. Kuidas on defineeritud peptiidid ja valgud? Peptiid – aminohappejärjestus, millel puudub selgelt defineeritud kolmemõõtmeline struktuur, enamasti lühikesed ahelad (<100 aminohappe) Valk – polüpeptiidahel, millel on kindel kõrgemat järku struktuur (ja bioloogiline funktsioon), sageli kvaternaarstruktuur 5 Valgu struktuuritasemed, interaktsioonid, mis stabiliseerivad struktuure Valkude funktsionaalsus on tagatud nende kolmemõõtmelise struktuuriga- konformatsiooniga-, mis omakorda tuleneb valkude aminohappelisest
BIOKEEMIA | I TESTIKS | Mihkel Heinmaa YAGB22 | TTÜ | veebruar 2010 I BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS 1. Bioelemendid: H, O, C, N + P, S moodustavad üle 99% kõikidest aatomitest inimekehas. H, O, C, N on nii sobivad elukeemiale, kuna neil on võime moodustada kovalentseid sidemeid elektronpaaride jagamise teel. Bioloogilised makromolekulid: valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid, lipiidid. Kovalentsete sidemete abil lihtsatest molekulidest konstrueeritud biomolekul. - Molekulaarne hierarhia rakus: Anorgaanilised eellased (CO2, H2O, NH3, N2 NO3 ) > metaboliidid (püruvaat, tsitraat, suktsinaat) > monomeersed ehituskivid (aminohapped, nukleotiidid, monosahhariidid, rasvhapped, glütserool) >
Aminohapepd lahustuvad polaarsete lahustistes (vesi, etanool), ei lahustu apolaarsetes (benseen). Kõrge sulamistemperatuur (200C) 21) Aminohapete reaktsioonid: Peptiidside – ühe aminohaooe karboksüülrühm ühineb teise amonihappe aminorühmaga, eraldub veemolekul ja tekib peptiidside. Dekarboksüülimine – CO2 elimineerimine, mille käigus tekivad amiinid Jne 22) Aminohapete biofuntksioonid: Ehitusüksus (ensüümid, valgud, hormoonid), energeetiline funktisoon, eelühnedid biomolkeulide sünteesil 23) Peptiidid: Koosnevad peptiidsidemega ühendatud aminohappe jääkidest (oligopeptiidid 2-20 aminohappejääki, polüpeptiidid 25-50 aminohappejääki, valk üle 50 aminohappejäägi. Funktsioonid: signaalmolekulid, antioksüdandid. 24) Valgud: Biomakromolekulid, mis koosnevad ühest või mitmest polüpetpriidiahelast (üle 50 aminohappejäägi)
I. BIOKEEMIA AINE. RAKU EHITUS. VESI JA VESILAHUSED. (Õpik lk 3-32) 1. Bioelemendid. Bioloogilised makromolekulid. 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
sageli regulaaarseteks kombinatsioonideks- struktuurimotiivid' Domään- struktuuriliselt terviklik valguosa tavaliselt suurem kui 15kDa Helix-loop-helix Ca2+ siduv motiiv (kalmoduliin) Zinc finger- -heeliks ja 2 -lehte, mida hoiab koos Zn ioon Multimeersed valgud koosnevad mitmest alaühikust- mitmest polüpeptiidahelast- kvaternaarstruktuur Valkude struktuuri esituse erinevad graafilised vormid Skelett "ball and stick" sekundaar- struktuuri elementidega pinnalaengu jaotusega Valgud koosnevad erinevatest moodulitest Valkude homoloogia Sarnane struktuur-sarnane järjestus (Max Peruz 1960) Homoloogilised struktuurid- evolutsiooniliselt samast eellasest
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 Kude sarnase tekke/ehituse/talitlusega rakkude kogum.
Hüdrofoobsed: Alaniin, Valiin, Leutsiin, Metioniin, Isoleoutsiin, Fenüülalaniin, Trüptofaan, Tyrosiin. Hüdrofiilsed: Arginiin, Lüsiin, Aspargiin, Glutamaat, Proliin, Aspartaat. Polaarsed: Türosiin, Histidiin, Lüsiin, Arginiin, Aspartaat, Glutamaat, Treoniin, Seriin, Aspargiin, Glutamiin. Mittepolaarsed: Alaniin, Valiin, Leutsiin, Isoleutsiin, Fenüülalaniin, Metioniin, Proliin, Trüptofaan. 2. Peptiidside, C ja N teminus, peptiidid ja valgud, dalton. Peptiidside on kovalentne side peptiidides aminohapete vahel. Formeerumisel eraldub vesi. Esineb harilikult trans- konformatsioonis; on iseloomult osaline kaksikside; ~0,133nm pikk (lühem kui üksikside, pikem kui kaksikside); tänu kaksksideme iseloomule on 6 peptiidsideme aatomit asetunud planaarselt; peptiidi põhiskelett on kergelt laetud. Polüpeptiid on aminohapete järjestus. Peptiid on aminohapete järjestus, millel puudub selgelt defineeritud 3D struktuur
kJ/mol, C-H 414, C-C 343, C-O 351, võivad olla lineaarsed, tsüklilised, hargnenud, planaarsed · van der Waalsi jõud 0,4 4 kJ/mol, 0,1-0,2 nm, tekivad lähestikku jõudnud positiivse tuuma ja negatiivse elektronpilve vahel · vesiniksidemed 10 30 kJ/mol, 0,3 nm, tekib kovalentselt seotud H ja teise elektronegatiivse aatomi vahel (O ja N), suur tähtsus makromolekulide ruumiliste struktuuride moodustamisel · ioonsed sidemed - 20kJ/mol, 0,25nm, vastaslaenguliste polaarsete funktsionaalsete rühmade vahel elektrostaatiline tõmbejõud · hüdrofoobsed vastasmõjud - < 40kJ/mol, sarnaste apolaarsete aatomirühmade omavaheline tõmbumine vesikeskkonnas (MITSELLIDE TEKE) Nõrkade jõudude roll biomolekulides biomolekulaarne äratundmine, kõrgemate struktuuride moodustamine, supramolekulaarsete komplekside moodustamine, piiritlevad biomolekulide kitsastesse keskkonnatingimustesse
moodustumiseks. Jood kilpnäärme hormoonide süntees, kilpnäärme töö ja valkude süntees, millest sõltub järglaste kasv, areng; metabolismi kiirus; termogenees; juuste, küünte ja naha seisund. Organismis veel leiduvaid mikrobioelemente : Seleen, Tina, Koobalt, Molübdeen, Nikkel, Kroom, Arseen, Vanaadium, Boor 3. Aminohapped: Omadused, klassifikatsioon Aminohapped on karbksüülhapete derivaadid. Inimkeha valgud ja peptiidid koosnevad aminohapetest. Aminohappeid kasutab inimkeha: ehitusüksustena; ensüümide, valkude, hormoonide süntees; energiamaterjalina süsinikskeleti lammutamisel; teiste biomolekulide sünteesil. Aminohappeid kui lihtbiomolekule kasutatakse inimorganismis : * Ehitusüksustena valkude, ensüümide, hormoonide, jne sünteesiks *Energeetiliste materjalidena (metaboolse kütusena) aminohapete süsinikskeleti lammutamisel saab salvestada metaboolset energiat.
Pro on sisuliselt võttes iminohape) · Asendamatud ja inimkehas sünteesitavad AH (asendatavad) 4.Valgud: üldiseloomustus, funktsioonid loomorganismis · Biomakromolekulid, mis koosnevad ühest või mitmest polüpeptiidahelast · Nende aminohappelise koostise erinevus, mis tingib nende individuaalsuse/rohkuse · Peptiidside aminohappejääkide vahel · Mitmetasemeline struktuurne organisatsioon · Omavad aktiivalasid ligandi sidumiseks Funktsioonid: a) Valgud täidavad organismis ensümaatilist funktsiooni b) Ehitusliku funktsiooni c) Transport funktsiooni d) Retseptor funktsiooni e) Regulatoorset funktsiooni f) Kaitse funktsiooni g) Liikumis- ja energeetilist funktsiooni 5. Valkude primaarstruktuur, valgu süntees. Valkude primaar e. esmane struktuur - AH suhteline hulk ja järjestus polüpeptiidahelas, mis on geneetiliselt määratletud. On aluseks kõikide kõrgemat järku struktuuride moodustamisele.
lahused nõrgad puhvrid. Happelises keskkonnas katioonid ja aluselises anioonid. Kuna neil mitu laetud gruppi, solvateeruvad polaarsetes lahustites, kuid ei lahustu apolaarsetes. Nende sulamistäpp on kõrge. Põhiaminohapped omavad hiraalset tsentrit => D- ja L-isomeerid, inimkehas valdavalt L. Enamus aminohapped on alfa-aminohapped. Tsvitterioon ehk kaksikioon, -NH3+ ( protoneeritud) ja COO- (deponeeritud) 4. Valgud: üldiseloomustus, funktsioonid Valgud kõrgmolekulaarsed ühendid, mille monomeerideks on aminohapped, biomakromolekulid, ah on kondenseerunud peptiidsidemete abil. Üle 50 aminohappe VALK (kui alla siis polüpeptiid). Oligopeptiid- 2-20 am.j, Polüpeptiid- 20-50 am.j Inimkeha kõige arvukamad makromolekulid, geneetilise info realiseerimisvahendid. Peptoon ensümaatilisel teel hüdrolüüsitud valk. Sissesoolamine valgu lahustuvuse suurenemine nautraalsoola madalatel konts
Happelises keskkonnas katioonid ja aluselises anioonid. Isoelektriline punkt – pH väärtus, mille juures ei ole summarset laengut e laeng on 0 (anioonid=katioonid). Kuna neil mitu laetud gruppi, solvateeruvad polaarsetes lahustites, kuid ei lahustu apolaarsetes. Nende sulamistäpp on kõrge. Põhiaminohapped omavad hiraalset tsentrit => D- ja L-isomeerid, inimkehas valdavalt L. Enamus aminohapped on alfa- aminohapped. 4. Valgud: üldiseloomustus, funktsioonid Valgud – kõrgmolekulaarsed ühendid, mille monomeerideks on aminohapped, biomakromolekulid, peptiidsidet sisaldavad. Mitmetasemeline struktuuriline koostis. Üle 50 aminohappe – VALK(kui alla siis polüpeptiid). Oligopeptiid- 2-20 am.h Polüpeptiid- 20-50 am.h Peptoon – ensümaatilisel teel hüdrolüüsitud valk. Sissesoolamine – valgu lahustuvuse suurenemine nautraalsoola madalatel konts
paiknev kolmest järjestikusest nukleotiidist koosnev koodon tRNA's sisalduva antikoodoniga. Ribosoom sünteesib tRNA küljes olevate aminohapete vahele peptiidsideme. Kasvav peptiidahel on sünteesi käigus tRNA'ga kovalentselt seotud. Valgu biosünteesil osalevad veel paljud valgulised faktorid, ATP ja GTP ning veel mitmed molekulid, mida käsitleme valgusünteesi peatükis. Valkude ruumilise struktuuri moodustumine toimub nii translatsiooni käigus kui peale seda. Valgud viiakse organismis vajalikesse kohtadesse valkude transpordi teel. Geen - pärilikkuse ühik. DNA lõik, mis kodeerib eralduvat produkti RNA genoomide puhul RNA lõik. Eraldub produkt võib olla nii RNA kui valk. Algselt sünteesitakse valkude puhul mRNA, mis aga ei ole info ülekande mõttes lõplik produkt. mRNA alusel sünteesitakse valk. DNA kodeerib eelkõige iseennast, aga see ei ole eralduv produkt, kuna jääb DNA poolkonservatiivse replikatsiooni tõttu matriitsahelaga seotuks.
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:
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
2. Kovalentse ja vesiniksideme pikkused on fikseeritud suurused, erinevalt mittekovalentsest 3. 4. 40. Kui suur on tüüpiline vesiniksideme energia? a) 20 kJ/mol b) 200 kJ/mol c) 0,2 kJ/mol 5. 6. 41. Mitu kovalentset sidet moodustab reeglina: a) süsinikuaatom 4 b) vesinikuaatom 1 c) hapnikuaatom 2 O 2, H 1, C 4 7. 8. 42. Millised on kolm eluslooduses olulisemat makromolekulide klassi? nukleiinhapped, sahhariidid ja valgud 9. 10. 43. Miks peavad valgud olema makromolekulid? Suur monomeeride hulk tagab keerulise ja küllaltki ainulaadse 3D stuktuuri, mis omakorda tagab selle, et konkreetne (ensüüm)valk seondub konkreetse substraadiga ja osaleb konkreetses reaktsioonis. (Kui valkudel oleks kõigil väga sarnane kuju, siis oleks ...no näit tuuma töö ehk biokeem. reaktsioonide regulatsioon mõttetu...õigemini võimatu....ja kui tuum ära võtta, siis ...mnjah, asja tuum on teile nii kui nii selge) 11. 12. 44
39. Milliseid ühisjooni on vesiniksidemel ja kovalentsel sidemel (nimetage kaks)? 1. Side moodustub läbi kahe aatomi ühise elektronpaari. 2. Kovalentse ja vesiniksideme pikkused on fikseeritud suurused, erinevalt mittekovalentsest 40. Kui suur on tüüpiline vesiniksideme energia? a) 20 kJ/mol 41. Mitu kovalentset sidet moodustab reeglina: O 2, H 1, C 4 42. Millised on kolm eluslooduses olulisemat makromolekulide klassi? nukleiinhapped, sahhariidid ja valgud 43. Miks peavad valgud olema makromolekulid? Suur monomeeride hulk tagab keerulise ja küllaltki ainulaadse 3D stuktuuri, mis omakorda tagab selle, et konkreetne (ensüüm)valk seondub konkreetse substraadiga ja osaleb konkreetses reaktsioonis. 44. Miks on enamikul rakkudel küllaltki sarnane suurus? Rakkudel on sarnane suurus kuna: Suur hulk biokeemilisi reaktsioone nõuab teatud ruumala olemasolu; Keskkonnaga toimuv ainevahetus nõuab teatud pindala olemasolu; Suuruse määrab optimaalne pindala/ruumala suhe 45
a. arhedes DNA kromatiin koosneb peamiselt histoonist. 12. Kirjelda eukarüootse (ka inimese) raku kromatiini struktuuri. Kromatiin on DNA-st ja valkudest koosnev pakitud kompleks, millest moodustuvad kromosoomid. Kromatiini all mõistetaksegi rakutuumas olevat DNA-d, mis on seotud valkudega. DNA-ga seonduvaid valke on laias laastus kahte sorti: struktuursed ja regulatoorsed. Kromatiini koostises olevad valgud jaotuvad kahte suurde klassi: 1. Histoonid - aluselised valgud. (neutraalse pH juures postiiivselt laetud). 2. Mittehistoonsed kromosoomivalgud - tugevalt happelised valgud (neutraalse pH juures negatiivselt laetud). Struktuur (kondenseerumise astmed): Kromatiini struktuur rajaneb järjestikulistele DNA kokkupakkimise tasanditele. Eukarüootne kromatiin koosneb enamjaolt DNA-st ja histoonidest. Ümber histoonide keerdunud DNA-d
Õhulämmastiku assimileerimisega on seotud selts Rhodospirillales. Azospirillum. (?) 8.)Millised tunnused näitavad et mitokondrid on tekkinud endosümbioosi teel: Mitokondris on olemas oma ribosoomid (70S), ja rõngaskromosoom. Mitokondri genoom kodeerib rRNA-sid, t-RNA-sid ja mõningaid mitokondriaalse hingamisahela valke. Paljud mitokondri algse genoomi geenid on üle kolinud tuumagenoomi. Nad on ära tuntavad järjestuse analüüsil, kuna nendega kodeeritavad valgud on sarnased prokarüootide valkudega. Mitokondri eellane oli ilmselt üks ürgne alfa-proteobakter (Rhodospirillum rubrum?) 9.)Millised tunnused näitavad et kloroplastid on tekkinud endosümbioosi teel: Eukarüootide kloroplasti eellaseks peetakse ürgset tsüanobakterit. Kloroplastis on oma ribosoomid (70S tüüpi) ja rõngaskromosoom. 2 Membraanid 1.Raku membraani paksus: 7,5-10 nm 2
Ribosoomid stabiliseerivad RNA- valgu struktuuri. Subühikuid iseloomustatakse raskusväljas liikumise kiiruse järgi (sadenemise järgi) – Svedberg. Bakteri ribosoomid 30S ja 50S – kokku 70S. Eukarüootidel 40S ja 60S – kokku 80S. Sõltub osakeste massist ja tema tihedusest – Svedberg. Sõltub osakeste massist ja tema tihedusest. Subühikud on omavahel koos subühikutevaheliste sildadega, põhiliselt RNA-RNA interaktsioon. Väike subühik – 1500 nukleotiidiline, 1 heeliks ja valgud. Suur subühik on natukene teistmoodi orienteeritud. Suur subühik – 6 sekundaarstruktuuri, lisaks 5S RNA. Subühikute vahele seostub tRNA 3 erinevasse saiti (A, P, E). Subühikud võivad olla erinevad, aga neid on alati kaks. 23S + 15 S RNA (suur subühik). Ribosoomi massist prokarüootidel 2/3 RNA. Eukarüootidel on suhteliselt rohkem valke (umbes pooleks), aga ka RNA on suurem. Põhjus, miks ta koosneb kahest subühikust on see, et mRNA käib kahe subühiku vahelt läbi.
ja vabastavad transkriptsioonifaktori domääni, mis imporditakse tuuma. Teistel juhtudel reguleeritakse tuuma transport post-translatsiooniliste modifikatsioonidega näiteks fosforüleerimine suurendab nende afiinsust spetsiifilisele eksportiinile. Tuuma impordi ja ekspordi reguleerimine on võimas mehhanism, millega saab kontrollida transkriptsioonifaktori aktiivsust ta saab siduda geenidele ainult siis, kui on tuumas. DNAd-siduvatest valkudest näit. bHLHd ja bZip valgud võivad anda alternatiivseid heterodimeere, sõltuvalt siis nendega interakteeruvatest monomeeridest. Ka teistesse klassidesse kuuluvad transkriptsiooni faktorid võivad moodustada heterodimeerseid komplekse. Mõnedel juhtudel heterodimeeride alternatiivsed vormid ei mõjuta DNA-sidumise spetsiifikat, pigem soodustab iga monomeeriga seotud aktivatsioonidomäänide alternatiivsete kombinatsioonide teket ning seeläbi mõjutab tekkinud dimeerse transkriptsioonifaktori aktivatsiooniomadusi.
aminorühmaga. Kuna peptiidsideme moodustumisel eraldub vesi, võib seda nimetada ka kondensatsioonireaktsiooniks. Peptiidside on osalise kordsuse tõttu planaarne ning enamasti trans-konformatsioonis. 4 Peptiidsideme moodustumine Valkude koostises leidub 20 üldlevinud aminohapet, mida nimetatakse proteogeenseteks aminohapeteks. Lisaks neile sisaldavad mõningad valgud ka nn ebaharilikke aminohappeid, peamiselt üldlevinud aminohapete hüdroksü-, metüül-, fosforüül- jt derivaate. Tuntud on ka rida aminohappeid ja nende derivaate, mida ei leidu valkudes, kuid mis täidavad olulisi füsioloogilisi funktsioone (-aminobutüraat, -alaniin, ornitiin jt). 5 Proteogeensete aminohapete struktuurid ja jaotus polaarsuse järgi
Seega omavad enamus A-rikkaid järjestusi, mis põhjustavad DNA paindumist (bendingut), transkriptsiooni aktivatsioonil positiivset rolli eeskätt UP- elemendina. Teatud juhtudel võib UP-element transkriptsiooni mõjutata ka negatiivselt. Seda juhul, kui - CTD seondub UP-elemendiga liiga tugevalt. Siis on raskendatud RNA polümeraasi promootorilt edasi liikumine (ingl. k. promoter clearance). DNA bendingut võivad põhjustada ka nukleoidiga (bakterikromosoomiga) assotsieerunud valgud, näiteks IHF (Integration Host Factor) . IHF on heterodimeerne valk, mis seondub DNA-ga spetsiifiliselt ja painutab seda 160° kuni 180°. IHF-il on enamasti arhitektuurne funktsioon ta soodustab valk-DNA komplekside moodustumist. Selle tulemusena võib muutuda DNA heeliksi struktuur, mis omakorda soodustab avatud kompleksi teket transkriptsiooni initsiatsioonil (näiteks ilvPG promootor). Faag lambda PL promootori ja Mu
C;H;O esinevad kõikides oraanilistes biomolekulides. N;P;S mitmekesistavad biomolekulide struktuure. 6 lego klotsist saab oluliselt rohkem struktuure kui 3- st. Neid elemente võb leida valkudest, nukleiinhapetest, vitamiinidest, hormoonidest kuid ka lipiididest (fosfolipiid) ja osadest süsivesikutest (kitiin). Nende elementide esinemine keemilistes rühmades tõstab ühendite reaktsioonivõimet. Kõik need elemendid osalevad erinevates keemilistes sidemetes. N (vesinik v. peptiid sidemed); S (S-S) sidemed, P (fosfoester sidemed). Mesoelemendid Na, K,Ca, Mg, Cl elemendid, mis esinevad keskmises hulgas. Sisaldus organismiti võib suures hulgas erineda. Loomades on palju kaltsiumi, taimedes ja seentes aga vähe. Biofunktsioone täidavad valdavalt ioonsel kujul. Na/K kontrollivad organismi veebilanssi. Na seob vett, südame haigetel on Na vaene dieet. Noortel naistel hommikul silmaalused paistes, võib viidata mineraalainete puudusele? K viib vett välja ehk on
DNA polümeraasid bakterites: E. coli DNA polümeraas I; replikatiivne DNA polümeraas III; DNA polümeraaside vigu korrigeeriv (proofreading) aktiivsus; vigaderohked DNA polümeraasid pol IV ja pol V bakterites. DNA replikatsiooni toimumine mõlemalt DNA ahelalt korraga: juhtiv ahel; mahajääv ahel; Okazaki fragmendid; praimosoom; replisoom. DNA replikatsiooni initsiatsioon oriC-lt bakteris E. coli. DNA ahelate lahtikeeramisel osalevad valgud. Veereva ratta replikatsiooni mudel. Eukarüoodi kromosoomi replikatsiooni eripärad. Replikon. Telomeeride pikkus ja vananemine. 12. Transkriptsioon ja RNA protsessing. Molekulaarbioloogia põhidogma. RNA tüübid: tRNA, rRNA, mRNA, snRNA. RNA süntees ja selles osalevad valgud; promootorid; transkriptsiooni regulaatorid. Transkriptsioon prokarüootides: prokarüootne RNA polümeraas; 5´ ja 3´- järjestused; transkriptsiooni
HClO2 HCl + 2O Lisaks naatriumkloritile ( NaClO2, ), kasutatakse naatriumperokso-disulfaati Na2S2O8, peroksüetaanhapet CH3COOOH. Need oksüdeerijad lagundavad värvaineid värvituteks saadusteks. Värviliste lisandite päritolu ja keemiline ehitus on vahetilt seotud kiu enda ehitusega. Orgaaniliste ainete värvus on tavaliselt põhjustatud kromofoorse süsteemi olemasolust aine molekulis. Kromofoorne süsteem koosneb pikast konjugeeritud sidemetega peamiselt süsiniku jt aatomite ahelast, kus kahekordne side vaheldubühekordse sidemega, võimaldades tekkida ühtsel elektronpilvel, mille elektronid omavad teatud liikuvuse. Konjugeeritud süsteem võib oma ahelas omada ka S, N, ja O aatomeid. Selleks, et värviline lisand kaotaks oma värvuse, tuleb konjugeeritud süsteem lõhkuda. Kui oksüdeeritakse ühte kaksiksidet mingi oksüdeerijaga, tekivad karbonüülrühmad ja pika ahela konjugatsioon katkeb. oksüdeerimine -C=C- ----------------- -C=O + O=C-
erinevates kudedes erinev. Raku üldstruktuur on kõigil juhtudel siiski sama. Membraaniga ümbritsetud tuumas paikneb raku DNA ning seal toimub ka RNA süntees. Sünteesitud RNA molekulid transporditakse tsütoplasmasse läbi tuumapooride. Tsütoplasma sisaldab torujaid membraane, mis moodustavad võrgustiku, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retiikulumiks (ER). Osa ER-st on karedapinnaline, kuna seal paiknevad ribosoomid ning seal toimub valgusüntees. Sünteesitud valgud transporditakse läbi ER membraani ning viiakse raku erinevatesse piirkondadesse, kus neid vajatakse. Ribosoomidest vaba ER-i nimetatakse siledaks ER-ks ning seal toimub näiteks teatavate hormoonide süntees. Golgi kompleksis, mis koosneb samuti membraansetest struktuuridest, säilitatakse ning sageli modifitseeritakse sünteesitud valke. Näiteks insuliin sünteesitakse esmalt proinsuliinina, mis seejärel Golgi kompleksis lõigatakse funktsionaalseks insuliiniks
ENSÜMOLOOGIA Lp tudengid. See konspekt on kirjutatud tudengite, kelle nimed on mulle paraku teadmata, poolt. 2013 aastal täiendas konspekti magistrant Karl Annusver, kes lisas joonised ja tegi võrrandid paremini jälgitavaks. Konspekt on kirjutatud seotult loengus näidatavate slaididega. Konspekt on minu poolt läbi vaadatud ja suuremaid möödalaskmisi ei sisalda. Päris iseseisvaks õppimiseks see siiski mõeldud ei ole. Edukat ensümoloogia õppimist ja tänud anonüümsetele autoritele ning Karl Annusverile! Priit Väljamäe 20.11.2017 ,,Structure and mechanism on protein science" Alan Fersht Biokeemia põhiõpik, kus ensümoloogia ka sees. Ensüüm keemiliste reaktsioonide katalüsaator (kiirendaja). Iseloom molekulina pole oluline, struktuur pole samuti. Vaatame ainult, mida ta teeb! Substants, mis kiirendab keemiliste reaktsioonide toimumist on katalüsaator. Ise jääb reaktsiooni lõppedes muutumatule kujule. Keemilisele reaktsioonile vahendaja. Üks katalüsaaa
2. rakuümbris, mis koosneb tsütoplasmamembraanist, rakukestast ning kapslist 3. jätked, mis on viburid ja mitmesugused piilid Peamine KomponKomponent Funktsioon koostisosa Tsütoplasma Tsütoplasmamebra Selektiivne barjäär, ainete Fosfolipiidid ja valgud an transport, energia tootmine. 15 Ribosoomid Translatsioon RNA ja valgud Varieeruv, süsivesikud, Inklusioonkehad Sageli toitainete talletamiseks lipiidid, valgud, anorgaanilised ained
Negatiivse selektsiooni käigus elimineeritakse autoreaktiivsete retseptoritega (retseptorid, mis tunnevad ära kehaomaseid antigeene) T-rakud, mille eemaldamine on oluline, et tagada organismi enese kudede vastane tolerantsus. Negatiivne selektsioonil osutub määravaks antigeeni seondumise tugevus T-rakuga, liiga tugev signaal viib raku apotooosi. Ehk siis perifeeriasse pääsevad vaid need T-rakud, mis tunnevad ära oma MHC- peptiid molekule kuid ei oma olulist afiinsust self peptiidi suhtes. AIRE – autoimmuunregulaator, mis ekspresseerub tüümuses. Tänu AIRE’le ekspresseeruvad tüümuses kehaomased antigeenid ning tänu sellele saab tüümuses toimuda T-rakkude negatiivne selektsioon. Mutatsioonid AIRE geenid võivad esile kutsuda autoimmuunhaigusi. 6. Immunoloogiline tolerantsus (tsentraalne ja perifeerne).
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
