Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Vitamiinid ja koensüümid". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
ioon, vitamiin, ensüüm, reaktsioon, koensüüm, amiini, kompleks, ensüümid, katalüüs, vitamiinid, süsinik, biotiin, seriini, koensüümid, retinool, lipoamiid, kofaktor, koosseisus, püridoksaalfosfaat, aatom, tiamiin, aminorühm, nadph, atsetüül, niatsiin, aldehüüd, ehkki, osalev, foolhape, tsüklis, tagavara, oksüdeerunud, riboosiToimub UV kiirguse ja välgu kaasabil maa atmosfääris. Eluslooduses on lämmastikku fikseerima võimelised vähesed mikroorganismid, kes redutseerivad elementaarse lämmastiku ammooniumiks. Mõned sellistest bakteritest on vabalt elavad, paljud on aga taimede, eelkõige liblikõieliste taimede, sümbiondid. Valdav enamus organisme on võimeline omastama lämmastikku NH 4+ vormis. Summaarne reaktsioon N2 + 10H+ + 8e- + 16ATP Z 2NH4+ + 16ADP + 16 Pi + H2 2. Kirjeldage reaktsiooni, mida katalüüsib nitrogenaasi kompleks, pöörates tähelepanu üldisele stöhhiomeetriale ning energia tarbimisele. Selgitage, millised on reduktaasi ja nitrogenaasi biokeemilised funktsioonid. Nitrogenaas katalüüsib õhulämmastiku fikseerimist. Koosneb dinitrogenaasist ja dinitrogenaasi reduktaasist. Taandab õhus sisalduva N2 ammooniumiks
Ensüümide Komisjoni (EC) poolt on välja töötatud ensüümide nimetamist ja klassifitseerimist võimaldav loogiline süsteem Ensüümi süstemaatiline nimetus baseerub katalüüsitaval reaktsioonil Biokeemias leiavad kasutamist eelkõige triviaalnimetused Ensüümi nimetus lõpeb alati sufiksiga -aas Ensüümi nimetus: substraat(+aas) või (+protsess aas) amülaas alkoholi dehüdrogenaas Ensüümide klassifitseerimine põhineb katalüüsitaval reaktsioonil ensüümid jagunevad kuude põhiklassi 1. Oksüdoreduktaasid, katalüüsivad oksüdeerumis redutseerumisreaktsioone 2. Transferaasid, katalüüsivad keemiliste gruppide ülekannet ühelt molekulilt (grupi doonor) teisele molekulile (grupi aktseptor) 3. Hüdrolaasid, katalüüsivad hüdrolüüsi reaktsioone 4. Lüaasid, katalüüsivad gruppide liitumist kaksiksidemetele või gruppide elimineerimist mille tulemusena moodustuvad kaksiksidemed või tsüklid 5
galaktaan. Molekulaarne äratundmine: rakupinna polüsahhariidid. Tärklis on glükoosi varu taimedes. Sisaldab 2 tüüpi glükoosi polümeere, millest 10-30% on amüloos ja 70-90% amülopektiin. Glükogeen on glükoosivaru loomades. Energiavaru, mis moodustab kuni 10% maksa ja 1-2% lihaste massist. Koosneb glükoosijääkidest, mis ühendatud (1,4)-glükosiidsidemetega. (1,6)-glükosiidsidemega hargnemised iga 8-12 jäägi järel. Amülaasid on ensüümid, mis katalüüsivad tärklise ja glükogeeni Tselluloos hüdrolüüsi. Tselluloos on looduses levinuim struktuurne polümeer. ,D- glükoosi jäägid ühendatud (14)-sidemetega lineaarseteks ahelateks Kitiin - eksoskelett koorikloomadel ja putukatel, esineb ka seente, pärmide rakuseinas; koosneb (14) seotud N-atsetüül-D- glükoosamiini monomeeridest. Risseotud dekstraanid on kasutusel geelidena kolonnkromatograafias
Ensüümid .. on bioloogilised katalüsaatorid, mille peamiseks ülesandeks elusorganismis on keemiliste reaktsioonide kiirendamine. .. on valgud ..ei saa käivitada termodünaamiliselt võimatut protsessi .. ei mõjuta reaktsiooni kulgemise suunda Ometi ensüümid kontrollivad ainevahetusprotsesside üldist suunda, sest nende aktiivsus sõltub organismi vajadusest ja ühed reaktsioonid ei kesta kogu aeg vaid muutuvad. Ensüümide katalüüsivõime aluseks on nende omadus alandada reaktsioonide aktivatsioonienergiat. Aktivatsioonienergia on energia, mis on vajalik reageerivate ainete ergastamiseks. Ensüümidele on iseloomulik spetsiifilisus: Stereokeemiline spetsiifilisus (eristatakse D- ja L-isomeere)
kristalliseeruvad · kõrgspetsiifilised tuleneb valgulisest loomusest ja see läbi ensüümi aktiivtsentri ja substraadi komplementaarsusest. See määrab suuresti protsesside kulu vajalikus suunas ja koordineerituses. - substraadispetsiifilisus- spetsiifilisus ühe substraadi suhtes (nt lipaasid lõhustavad ainult lipiide). *absoluutne spetsiifilisus ensüüm muundab vaid ühte substraati (arginaas muundab Arg, mitte metüülArg) *stereokeemiline spetsif E muundab vaid ühte stereoisomeeri (L-aminohappe oksüdaas toimib vaid L- aminohappele) *sidemespetsif sahharaas lõhustab vaid glükoosi ja fruktoosi vahelist glükosiidsidet sahharoosis *rühmaspetsiifilisus nii pepsiin kui ka trüpsiin hõdrolüüsivad peptiidsidemeid
akumuleeritakse maksas · Osa jääb imendumata ja väljutatakse (imendumist pärsib nt kohv ja alkohol) Loomne toit: · Retinüülester hüdrolüüsub retinool (imendub peensoole ülaosas) + rasvahapped Kudedesse liigub retinool, retinüülestrid (retinüülpalmitaat) on peamine (85...90%) vit. A deponeerimisvorm inimkehas (paikneb maksas)!!! Kudedesse liikumine: · Retinüülestrid hüdrolüüsitakse retinooliks · Seotakse RBP-ga (plasma retinol binding protein) · Kompleks retinool-RBP võetakse rakku retseptorite abil Rakus: RBP+retinool oks. retinaal oks. retineenhape · Eritub glükuroonhappe konjugeeritult sapiga Biofunktsioonid: 1. Nägemisprotsess (retinaal) o 11-cis-retinaal on nägemispigmendi rodopsiin valgustneelav komponent o valgus = rodopsiin (opsiin + 11-cis-retinaal) opsiin + trans-retinaal reetina Na-tasakaalu muutus, membraanide hüperpolarisatsioon elektriimpulss ajju
Mõõdetavat potentsiaali nimetatakse standardseks bioloogiliseks elektroodipotentsiaaliks Eo’. Redoksreaktsiooni vabaenergia on arvutatav otse Eo’ väärtusest Nernsti võrrandi abil. ΔGo’ = -nFΔEo’ Selles võrrandis on n- reaktsioonis osalevate elektronide arv F- Faraday constant (94.4 kJ/V/mol) Keemiliste reaktsioonide (loomulikult ka redoksreaktsioonide) kulgemisega kaasneb vabaenergia muutumine ja iga reaktsioon kulgeb eelistatult ühes suunas. Kui elektronid liiguvad spontaanselt ühe ühendi koosseisust teisele ühendile, kaasneb sellega energia vabanemine. NADH ja FADH2 on väga kõrge negatiivse redokspotentsiaaliga ja elektronid saavad liikuda sealt spontaanselt teiste ühendite koosseisu, mille redokspotentsiaal on positiivsem. Selle käigus vabaneb energia. Hapnik, viimane elektronide akseptor hingamisahelas on kõige positiivsema ehk madalama redokspotentsiaaliga
Monomeerne koostis alfa-D-glükoos beta-D-glükoos Glükosiidsideme tüüp alfa(1-->4)glükosiid beta(1-->4)glükosiid Polümeeri struktuur lineaarne, on olemas lineaarne, hargnemis punkte hargnemispunkte ei ole Lahustuvus vees lahustub ei lahustu Bioloogiline roll energiavaru struktuurne 17. Kas teate, millised ensüümid (üldnimetused) katalüüsivad järgmisi reaktsioone? Millised produktid tekivad? a) tärklise hüdrolüüs - Amülaasid. Tekivad dekstriinid + oligosahhariidid + glükoos b) tselluloosi hüdrolüüs Tsellulaas. Tekivad glükoos ja disahhariidid (tsellobioos) c)glükogeeni lõhustamine koos fosforüleerimisega Amülaasid. Tekivad dekstriinid+oligosahhariidid+glükoos d) piimasuhkru (laktoosi) hüdrolüüs - Laktaasid. Tekivad galaktoos ja glükoos e) maltoosi hüdrolüüs- Maltaasid
Kordamisküsimused (membraantransport, ensüümid, vitamiinid, regulatsioon) 1. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). dG=RTln(Cin/Cout) 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. Positiivne. Tasakaaluolek (dG=0) võib erineda olukorrast Cout=Cin juhul kui membraanil
toodab süsihapet, mille üheks lõhustumisproduktiks on prootonid -> annavad sekretoorsetes kanalikes kloor-ioonidega soolhappe. Soolhappe biofunktsioonid on: toiduvalkude denaturatsioon, osalemine aktiivse pepsiini tekkes pepsinogeenist, sekretiini vallandumise initsieerimine. Pepsiinid – tekib pepsinogeenidest HCl toimel, nad on happekindlad proteaasid, madala spetsiifilisusega. Seedimise põhikoht on peensooles., kus polü- ja oligopeptiidid lõhustatakse imenduvateks AH-ks. Pankreasenõre ensüümid: põhiosa on endopeptidaasid (trüpsiin, kümotrüpsiin, elastaas), teine osa eksopeptidaasid (karboksüpeptidaas A ja B ). Kõigepealt vabanevad pankreasest inaktiivsed proensüümid (trüpsinogeen, proelastaas, kümotrüpsinogeen, prokarboksüpeptidaas) sekretiini ja koletsüstokiniini toimel. Duodenumis need aktiveeritakse. Trüpsiin toimib järgnevalt keskse faktorina, aktiveerides teisi proensüüme. Soolenõre ensüümid on aminopeptidaasid.
reageerimine stimulatsioonile ja paljunemine Prokarüootne rakk DNA nukleoidis, paljuneb pooldumise või pungumise teel, puuduvad membraaniga ümbritsetud mitsellid, energia metabolism toimub plasmamembraanis, puuduvad tsütoskelett ja rakusisene liikumine Eukarüootne rakk DNA pakitud kromosoomidesse, paljuneb mitoosi teel, esinevad membraaniga ümbritsetud organellid, energia metabolism toimub mitokondrites, tsütoskelett on kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest, rakusiseseks liikumiseks on mitoos, vesiikulite transport. Rakuorganellide põhifunktsiooni · plasmamembraan aktiivse transpordi süsteemid · tuum DNA replikatsioon, tRNA, mRNA ja tuumavalkude süntees · endoplasmaatiline võrgustik lipiidide süntees, biosünteesitud valkude suunamine nende lõplikku paika rakus · Golgi kompleks membraanikomponentide lõplik valmimine
2. Kirjutage ensüümireaktsiooni algkiiruse võrrand (Michaelis-Menten'I võrrand) ja iseloomustage selles olevaid tegureid. Arvutage, millega võrdub suhe v/Vmax, kui substraadi kontsentratsion ületab 8-kordselt Km väärtust. v= Kui [S] = Km, siis v = Vmax/ 2. o Vmax = k2 [ET], (M s-1) o Km= , (M) · Vmax on ensüümi iseloomustav konstant · Vmax on teoreetiline maksimaalne reaktsioonikiirus, millist reaktsioon mitte kunagi ei saavuta · Vmax saavutamiseks peaksid kõik ensüümi molekulid olema seotud substraadiga, st [ES] = [ET]. · Km on konstant, mis avaldatav ES kompleksi moodustamise ja lagunemise kiiruskonstantide kaudu. · Kmon substraadi kontsentratsioon, mille juures v0 = ½ Vmax · Km arvväärtus on ES kompleksi tugevuse väljendaja. · Kui [S] on madal, siis kiiruse võrrand on S suhtes 1. järku
Elu Maal ei ole isoleeritud süsteem; lisaenergiat ammutatakse Päikeselt. 9. Kuidas on vabaenergia muutus seotud muutusega entalpias ja entroopias (valem, ühikud)? dG=dH dST, kus d tähistab deltat e muutust. 10. Kuidas on vabaenergia muutus seotud reaktsioonist osavõtvate ainete kontsentratsioonidega (valem, ühikud)? Glükoos + ATP Glc 6fosfaat + ADP 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? G=0 13. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14. Kas reaktsioon on isevooluline ja kuidas võib muutuda reaktsiooni isevoolulisus temperatuuri tõustes, kui
Jood (I) – türeoidhormoonide sünteesimiseks vajalik materjal; nende hormoonide kaudu mitmepalgeline mõju kogu organismi talitlusele. Mangaan (Mn) – toimimine rea ensüümide kaitsefaktorina, mis mõjutavad valkude, 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
Vitamiinid funktsioneerivad põhiliselt ensüümide koostises, mis omakorda omavad paljusid tähtsaid funktsioone inimese organismis. Ensüümid koosnevad valgulisest osast ja koensüümist. Koensüümisks ongi tihtipeale vitamiin või ta sisaldab vitamiini või on selleks molekul mis on toodetud vitamiinist. Ensüümid vastutavad oksüdatsiooniprotsesside eest organismis. Nad on osade biokeemiliste protsesside (kasvamine, ainevahetus, rakkude taastootmine, seedimine) olulisteks teguriteks. Kuna vitamiinid tegutsevad n.ö. raku tasemel, võib ühe või mitme vitamiini puudus esile kutsuda erinevaid haigusnähte. Paljud inimesed arvavad, et vitamiinid võivad asendada toitu. Tegelikult aga vitamiinid ilma toiduta ei omastu. Vitamiinidel on oluline osa rasva ning süsivesikute muutmisel energiaks, samuti luu- ning lihaskoe moodustumisel. Välja arvatud mõned erandid, ei ole inimese organism ise võimeline sünteesima vitamiine ja seega peab ta neid saama toiduga.
Lühikeses -struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. · Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne (gloobul) või niitjas (fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
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. Kas tasakaaluolekus on reeglina suurem pärisuunalise või vastassuunalise reaktsiooni kiirus? Tasakaaluolekus ei ole soodustatud ei pärisuunaline ega vastassuunaline reaktsioon. G=0 14. Kas reaktsioon on isevooluline ja kuidas võib muutuda reaktsiooni isevoolulisus temperatuuri tõustes, kui a) H > 0
Cl--osmoregulatsioon(kehavedelikes lahustunud ainete sisalduse reguleerimine); happe-leelistasakaal (kuulumata puhversüsteemidesse); membraantransport (s.h. ka imendumine) ja vedelike liikumine verest rakku ja vastupidi; rakkude normaalne membraanipotentsiaal. Kloori-ioonid on hädavajalikud soolhappe sünteesiks maos. Essentsiaalsed mikrobioelemendid: Fe, Cu, Zn, Mn, Co, I, jne. (näiteid funktsioonidest õppige näiteks 5-6 ära) Fe- paljud ensüümid rauda kofaktorina, kus nende funktsioneerimine baseerub raua oksüdatsiooniastme muutusel. On vajalik hemoglobiinis hapniku transpordiks. vajalik paljude ensüümide ja valkude ehituses ja talitluses Cu-Vask-Inimorganism vajab vaske hemoglobiini sünteesiks, aminohapete metabolsimi ja fosfolipiidide sünteesi ensüümide kofaktorina. Vajalik rakuhingamise (hingamisahela) ühes võtmeensüümis ning on vajalik luukoe tekkes
RAKU JAGUNEMINE Pooldumine, pungumine mitoos MEMBRAANIGA Puuduvad Mitokondrid, kloroplastid, ÜMBRITSETUD golgi aparaata ORGANELLID TOITUMINE Absorptsioon, vahel Absorptsioon, seedimine, fotosüntees fotosüntees ENERGIA Oksüdatiivsed ensüümid Oksüdatiivsed ensüümid METABOLISM plasmamembraanis mitokondrites TSÜTOSKELETT Puudub Kompleks mikrotuubulitest ja filamentidest RAKUSISENE Puudub Endotsütoos, mitoos, LIIKUMINE vesiikulite transport · Plasmamembraan aktiivse transpordisüsteem
Lühikeses β-struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe ja sama polüpeptiidahela volte. • Teised stabiliseerivad lisajõud: aminohappejääkide R-gruppide hüdrofoobsed interaktsioonid ja erinimelise laenguga R-gruppide elektrostaatilised interaktsioonid (vastaktoimed). Tertsiaarstruktuur: kerajas-ellipsoidne(gloobul) või niitjas(fibrill) kolmemõõtmeline konformatsioon. Enamik valgud on fibrillaarsed, kõik ensüümid nt. Teda hoiavad põhiliselt nõrgad sidemed, neid palju => struktuuri stabiilsus. Tekib väga kiiresti, spontaanne. Selles struktuuris esinevad domeenid Kvaternaarstruktuur: vähemalt kaks tertsiaarstruktuuriga polüpeptiidahelat ehk alaühikut ehk subühikut, nõrgad või disulfiidsidemed. Nim oligomeerseteks valkudeks. Nt hemoglobiin. Võib öelda, et see on uus kvaliteet valkude funktsioneermises, lubab elimineerida mõningaid juhuslikke/ajutisi biosünteesi vigu. 7
määratakse Mr eksperimentaalselt(mass-spektromeetriga) Valgud on keha peamised ehitusmakterjalid ( lihastes valgu osakaal 80%) Ainevahetus (vitamiinide ja teiste ainete trantsport) Aitavad vere pH säilitada (puhversüsteemid) Vere hüübimist teostab vereplasma valk- fibrinogeen Trantsport hemoglobiin, mis varustab kogu keha hapnikuga Biokatalüsaatoriteks-> fermentideks( ensüümid) Valgustruktuurid kindlustavad kudedes erituse tekke ja erutuse levimise Funktsioonid: *ensümaatiline katalüüs (CO2 hüdraatimine, RNA). Peaaegu kõik ensüümid on valgud. * Transport ja säilitus funktsioon. Ainete transport biovedelie kaudu, transport läbi biomembraanide * Koordineeriutd liikumine (lihaste kontraktsioon, kromosoomide liikumine mitoosis) * strukturaalne (nahk, kondid) * immuunvastutus * närviimpulsside teke ja ülesanne (retseptorvalgud meeleelundites, sünapsis) * rakkude, kudede, organismi kasv ja diferentseerumine, jagunemine
Tuleb rõhutada, et inimorganismis on palju küllastamata mittearomaatseid karbotsüklilisi ühendeid, mis on kesksed metabolismis, näiteks HO ⇒ steroolid (nt kolesterool, joon. 5); ⇒ vitamiinid (nt vitamiin A, joon. 9); K o le s t e r o o l ⇒ prostaglandiinid. ( b io m e m b ra a n id e e h it u s k o m p o n e n t ja s t e ro id h o rm o o n id e e e lla n e ) 6 • Aromaatsed karbotsüklilised ühendid: selle klassi spet- siifiline süsivesinik on benseen (C6H6), mille 6-lülilises rõngas sisaldub 3 konjugeerunud kaksiksidet
Keemiliste reaktsioonide puhul reageerivate ainete kontsentratsioonide muutus ajas. Nt [ATP] on õige tähis. Mõõtmiseks kasutame molaarset kontsentratsiooni. Molaarne kontsentratsioon on numbriline konts, näitab osakeste arvu ruumala ühikus 1M=1mol/L. Milli (-3), mikro (-6), nano (-9), pento (-12), fento (-15). Vee c on ülempiir. Reaktsiooni kiiruse määrab kokkupõrge. Kokkupõrke sagedus sõltub osakeste arvust. Numbriline konts üks molekul põrkab teisega, toimub reaktsioon sõltumata molekulide massist vms. v=dc/dt (hetkkiirus). v=c/t=c2-c1/t2-t1 (keskmine kiirus), seega =lõppolek-algolek. Kui lõpmata väike, siis d. on muutus ja see tähendab erinevust lõppoleku ja algoleku vahel. C= Ct2- Ct1. abil väljendamine diskreetne suurus mingi kindel väärtus. Keskmine kiirus vaatab ainult kahe oleku vahet, see, mis vahepeal toimus, seda ei näe. näiteks. =lõpp-algus
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!; võimelised moodustama suuri struktuure, kuid monomeerid
Rakk on isepaljunev mullreaktor. Prokarüootse ja eukarüootse raku võrdlus. Loeng 01/slaid 36 Rakuorganellide põhifunktsioonid. (vt lisaks gümn bio kokkuvõtet) Plasmamembraan aktiivse transpordisüsteemid. Tuum DNA replikatsioon, RNA transkriptsioon ja tuumavalkude süntees. ER lipiidide süntees, biosünteesitud biomolekulide suunamine nende lõplikku paika rakus. Golgi kompleks glükoproteiinide ja muude membraanikomponentide lõplik valmimine. Mitokondrid tsitraaditsükkel, elektrontransport ja oksüdeeriv fosforüleeimine, rasvahapete ja püruvaadi oksüdatsioon, 1 aminohapete katabolism.
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 VI Organellid tuum, mitokondrid, kloroplastid, EPR, Golgi kompleks Organisatsioonilised tasandid eluslooduses: Molekul lihtsaine või ühendi väikseim, iseseisvalt eksisteeriv osake Makromolekul teatud struktuuri ja funktisooniga molekulide kogum Organell ainevahetusreaktsioone ajas ja ruumis eraldav rakusisene moodustis Rakk eluslooduse väikseim struktuurne ühik Kude sarnase tekke, ehituse ja talitlusega rakkude ja rakkudevahelise aine kogum
Ensümoloogia alused. Kordamisküsimused Ensüüm kui valk: valgu struktuur, aminohapped, mittekovalentsed interaktsioonid, vesilahused ja unikaalsed vee omadused. Valgu funktsioneerimise tagab tema struktuur. Ensüüm kui katalüsaator: keemiline reaktsioon, termodünaamika, kineetika, katalüüs, mehhanism, ensüümide kasutamine tööstuses. Ensüüm kui bioloogiline katalüsaator: sidustatud reaktsioonid, bioenergeetika, metabolism, regulatsioon, klassifikatsioon ja nomenklatuur. Ensüümid on organismide tööhobused. 1) Ensüümkatalüüsi põhimõisted ja printsiibid + Ensüümkatalüüsi peamised tunnus- jooned. · Ensüümkatalüüs põhineb rangelt füüsikalistel ja keemilistel vastasmõjudel. · Kõik ensüümid on evolutsioonilise arengu produktid ja kujunenud selliseks, nagu me
Mn Mn2+ Superoksiiddismutaas, peroksidaas Na Na+ Vajalik halofiilidele, ainete transpordiks, viburi töölepanekuks ja rakukesta stabiliseerimiseks Mo MoO42- Nitraadireduktaas, nitrogenaas Co Co2+ Vitamiin B12 ja selleseoselised ensüümid Cu Cu2+ Cyt oksüdaas ja oksügenaasid W WO42- Formiaadi dehüdrogenaas Ni Ni2+ Ureaas, hüdrogenaas, CO dehüdrogenaas Aktiveeritud sulfaat PAPS Väävel mikroobid kasutavad enamasti sulfaatset väävlit, mida tuleb rakuainesse lülitamiseks redutseerida
(2) tsükliline osaleb ainult FSI, ATP on ainus produkt, O2 ei genereerita ja NADPH ei sünteesita. 5. Süsivesikute süntees Calvini tsüklis pimereaktsioonid. Eristatakse nelja etappi: I etapp: CO2 sidumine pentoossuhkrust aktseptorile (ribuloos-1,5-difosfaat) ning trioossuhkru (3-fosfoglütseraat) teke. CO2 seotakse ribuloos-1,5-difosfaadile ensüümi ribuloos-1,5-difosfaadi karboksülaasi/oksügenaasi (rubisco) poolt. Rubisco on bifunktsionaalne ensüüm, omades lisaks karboksülaasi aktiivsusele ka oksügenaasi aktiivsust, koosneb 8 suurest ja 8 väikesest subühikust. II etapp: 3-Fosfoglütseraadi konversioon glütseeraldehüüd-3-fosfaadiks III etapp: süsivesikute süntees glütseeraldehüüd-3-fosfaadist. IV etapp: ribuloos-1,5-difosfaadi regenereerimine. 1 molekuli glükoosi sünteesiks kulub 6 Calvini tsüklit ja 6 CO 2 ning
Polaarsed; 2. Apolaarsed; 3. Amfifiilsed Struktuurne klassifikatsioon: 1. Lihtvalgud a) Fibrillaarsed kollageenid, elastiinid, keratiinid, fibroiinid (fibrinogeen), müosiinid b) Globulaarsed albumiinid, globuliinid, histoonid, protamiinid, prolamiinid, gluteliinid 2. Liitvalgud: kromoproteiinid, fosfoproteiinid, glükoproteiinid, proteolipiidid, lipoproteiinid, nukleoproteiinid, metalloproteiinid ja liitensüümid. Funktsionaalne klassifikatsioon: · Ensüümid ( pepsiin, trüpsiin, amülaas) · Trantsportvalgud (hemoglobiin, vereseerumi albumiin, ioonpumbad) · Struktuurvalgud (kollageenid, elastiinid, histoonid) · Kontraktiilsed valgud (aktiin, müosiin) · Regulatoorvalgud (insuliin, histoonid) · Aktiivkaitse valgud (immuunglobuliinid, fibrinogeen, trombiin) · Toite ja varuvalgud (piima kaseiin, muna ovoalbumiin) 10. Kromatograafia. Elektroforees. <- valkude lahutamise meetodid
Nii on glükoosi metabolismi defektid põhialuseks kahele üldisele metaboolsele haigusele: suhkurtõbi ja rasvumine. Need on aga tihedalt seotud terve rea tõsiste meditsiiniliste probleemidega nagu ateroskleroos, kõrgvererõhktõbi, retinopaatia, neeruhaigused, kasvajad jt. Sahhariidide seedimine: 1 1. Suuõõnes algab tärklise ja glükogeeni hüdrolüüs sülje -amülaasi toimel. Ensüüm lõhustab sisemisi glükosiidsidmeid. 2. Maos jätkub tärklise ja glükogeeni seedimine sülje amülaasi toimel, kuni ensüüm inaktiveerub maosoolhappe toimel. Maos ei ole süsivesikuid seedivaid ensüüme. 3. Peensooles süsivesikute seedimise põhikoht. a) Pankrease -amülaas jätkab sülje amülaasi alustatud tärklise ja glükogeeni seedimist. See toimub pms. 12sõrmiksoole valendikus, kus on pankrease amülaasi põhihulk
keemiliseks potentsiaaliks µ0. Kui aine A muutub aineks B, siis summaarne A 0 RT ln B energeetiline efekt oleks . Kui reaktsioonis osalevate ainete kontsentratsioonid on võrdsed, ainult siis on reaktsiooni energeetiline efekt võrde molekulisisese muutuse poolt põhjustatuga µ0 [J/mol]. Reaktsiooni energeetiline efekt läheneb nullile, kui reaktsioon toimub keemilise tasakaalu lähedal. Kui reaktsioonis toimuv keemiline potentsiaali muutus oleks 96500 J/mol, võiks öelda, et reaktsioonis olevate ainete redokspotentsiaalide vahe oleks 1V. ATP laialdane kasutatavus metabolismis tuleneb energiarikka sideme ülekandevõimalusest, fosfaatrühma ülekande teel. ATPs on rida O aatomeid paigutatud lähestikku lineaarses struktuuris. O aatomite vahel valitseb tugev tõukejõud, mis püüab fosfaatrühmi üksteisest lahku tõugata.
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. Valkudel on organismis elutähtis roll, sest osalevad põhimõtteliselt kõikides bioloogilistes protsessides - Valgud on ensüümid, mis reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust, valgud kaitsevad antikehade vastu, vastutavad rakuliikumise eest, kontrollivad kasvu jne. Aminohape koosneb amino(-NH2) ja karboksüül (-COOH) rühmast ning igale aminohappele iseloomulikust kõrvalahelast, mis moodustab omavaheliste peptiidsidemete abil valkusid. Seedimise käigus lagundatakse kõik valgud aminohapeteks ja kantakse vereringega laiali. Aminohapped on keha alustala, ehitusmaterjal ja vundament.
annaabi.ee 
