biokemija i, 21. predavanje, 8. 4. 2013, d. rozman
TRANSCRIPT
![Page 1: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/1.jpg)
Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman
![Page 2: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/2.jpg)
NUKLEOTIDI IMAJO ŠTEVILNE NALOGE V CELIČNEM METABOLIZMU
‐ Predstavjajo energijsko valuto v presnovnih transakcijah
‐ So nujna kemijska povezava v odgovoru celice na signale
‐ So strukturna komponenta kofaktorjev encimov in intermediatov presnove
‐ So sestavine DNA in RNA
![Page 3: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/3.jpg)
NUKLEOTIDI SO OSNOVNA SESTAVINA NUKLEINSKIH KISLIN
![Page 4: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/4.jpg)
Baza je lahko purin
alipirimidin
baza
Riboza alideoksiriboza
baza
baza
Nukleozid Fosfat Nukleotid
Pirimidini
Purini
Citozin (C) Timin (T) Uracil (U)
Adenin (A) Gvanin (G)
SESTAVLJANJE NUKLEOTIDOV
![Page 5: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/5.jpg)
NUKLEOTIDI NASTOPAJO V OBLIKI MONO‐, DI‐ ALI TRI‐FOSFATOVNAPOGOSTEJŠI SO 5’‐MONOFOSFATI
1
234
5
![Page 6: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/6.jpg)
KEMIJSKE VEZI V MOLEKULI NUKLEOZID TRIFOSFATOV
![Page 7: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/7.jpg)
PRIMER: RAZLIČNE OBLIKE ADENOZIN MONOFOSFATA
Adenozin 5’ monofosfat Adenozin 3’ monofosfat Adenozin 2’ monofosfat
H H
PP PP
PP
5
3 2
![Page 8: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/8.jpg)
CIKLIČNI ADENOZIN 3’, 5’ MONOFOSFAT JE SIGNALNA MOLEKULA –ZNOTRAJCELIČNI SEKUNDARNI OBVEŠČEVALEC
![Page 9: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/9.jpg)
cAMP KOT SEKUNDARNI OBVEŠČEVALEC
![Page 10: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/10.jpg)
Baza Nukleozid(sladkor, baza)
Nukleotid(sladkor, baza, 1P)
Nukleinska kilsina
Adenin Adenozin Adenilat = Adenozin monofosfat (AMP) RNA
Adenin Deoksiadenozin Deoksiadenilat = Deoksiadenozin monofosfat (dAMP) DNA
Gvanin Gvanozin Gvanilat = Gvanozin monofosfat (GMP) RNA
Gvanin Deoksigvanozin Deoksigvanilat = Deoksigvanozin monofosfat (dGMP) DNA
Citozin Citidin Citidilat = Citidin monofosfat (CMP) RNA
Citozin Deoksicitidin Deoksicitidilat = Deoksicitidin monofosfat (dCMP) DNA
Timin Deoksitimidin Deoksitimidilat = Deoksitimidin monofosfat (dTMP) DNA
Uracil Uridin Uridilat = Uridin monofosfat (UMP) RNA
POIMENOVANJE NUKLEOZIDOV IN NUKLEOTIDOV
Di‐ in tri‐fosfate poimenujeno kot nukleozid difosfat oz. nukleozid trifosfat.Poznamo tudi CTP in dUTP, ki običajno ne nastopata v nukelinskih kislinah.
![Page 11: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/11.jpg)
OBSTAJA VEČ SPREMENJENIH NUKELOTIDOV, KI SE NAHAJAJO V NUKELINSKIH KISLINAH V MANJŠIH KOLIČINAH
Metil‐gvanozin, metil‐citidin, metil‐adenozin, hidroksimetil‐citidin, inozin, psevdouridin
7‐metli gvanozin – “kapa” vseh mRNA molekul
![Page 12: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/12.jpg)
MODIFIKACIJA NUKLEOTIDOV V DNA ‐ EPIGENETSKE SPREMEMBE
Primer : kemijske spremembe citozina. Metilacija ne spremeni parjenja baz, vpliva pa na vezavo proteinov na DNA.
http://www.ks.uiuc.edu/Research/methylation/
Citozin Metil‐citozin Hidroksimetil‐citozin
Encimska metilacija citozina
![Page 13: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/13.jpg)
BIOLOŠKA VLOGA METILACIJE NUKLEOTIDOV V DNA
• Utišanje prepisovanja (angl. silencing) • Kondenzacija kromatina (heterokromatin)• Zaviranje homologne rekombinacije• Inaktivacija kromosoma X• Itd.
Normalna celica
Rakasta celica
PRIMER
hipermetilacija tumor zaviralnih genov v rakastih celicah.Pogosto so metilirani Citozini v CpG otočkih
![Page 14: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/14.jpg)
HIDROLIZA ATP JE EKSERGONSKA REAKCIJA
![Page 15: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/15.jpg)
BIOMOLEKULE SE AKTIVIRAJO PREKO SKLOPITVE S HIDROLIZO ATP
![Page 16: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/16.jpg)
PRIMER AKTIVACIJE GLUKOZE PREK SKLOPITVE S HIDROLIZO ATP
Le aktivirana (fosforilirana) glukoza lahko vstopi v glikolizo.
![Page 17: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/17.jpg)
VSI NTP LAHKO AKTIVIRAJO BIOMOLEKULE. PRIMER: AKTIVACIJA GLUKOZE Z UTP V PROCESU DETOKSIFIKACIJE
UDP‐glukuronat
![Page 18: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/18.jpg)
PRIMER DETOKSIFIKACIJE: Z UTP AKTIVIRANA GLUKOZA INAKTIVIRA BENZOPIREN IN POVEČA NJEGOVO TOPNOST, DA SE LAHKO IZLOČI IZ TELESA
![Page 19: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/19.jpg)
Živi organizmi so odvisni od energije, ki jo potrebujejo za številneprocese, od izgradnje molekul, do premikanja, itd.
ATP zagotavlja energijo s prenosom (fosfatne) skupine. Prostoentalpijo hidrolize ATP označimo tudi kot fosforilacijski potencial.
ATP KOT “OBNOVLJIVI” VIR ENERGIJE
![Page 20: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/20.jpg)
http://fgamedia.org/faculty/cholcroft/Bio45/miscellaneous_web_pages/Lectures/Metabolism/Metabolism_Intro.html
ATP KOT ENERGIJSKA VALUTA PRI PRESNOVNIH PROCESIH
![Page 21: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/21.jpg)
HIDROLIZA ATP OMOGOČA GIBANJE
![Page 22: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/22.jpg)
HIDROLIZA ATP OMOGOČA VZDRŽEVANJE MEMBRANSKEGA POTENCIALA
![Page 23: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/23.jpg)
Hanke et al., Advances in Botanic Research, 2009
POLEG ATP IMA CELICA ŠE DRUGE “ENERGETSKE” KOMPONENTE
![Page 24: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/24.jpg)
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/respiration.htm
ATP, NAD(P)H, FADH2 NASTAJAJO PRI RAZGRADNJI HRANIV (KATABOLIZEM) IN SE PORABLJAJO PRI IZGRADNJI BIOMOLEKUL (ANABOLIZEM)
GLIKOLIZA PRETVORBA PIRUVATA IN KREBSOV CIKLUS
NADH je lahkokoencim, FADH2 pa prostetičnaskupina določenihencimov.
![Page 25: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/25.jpg)
MNOGI ENCIMI ZA SVOJE DELOVANJE POTREBUJEJO KOFAKTORJE: KOENCIME, PROSTETIČNE SKUPINE ALI KOVINSKE IONE
Pri mnogih encimih se poleg substrata v aktivno mesto veže še kofaktor
K
K
![Page 26: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/26.jpg)
KOENCIMI SO MALE ORGANSKE MOLEKULE, KI DO AKTIVNEGA MESTA PRIDEJO SKUPAJ S SUBSTRATOM.
KOENCIMI SO PO ZGRADBI LAHKO NUKLEOTIDI. LAHKO IZHAJAJO IZ VODOTOPNIH VITAMINOV (koencimske oblike vitaminov)
![Page 27: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/27.jpg)
PROSTETIČNE SKUPINE SO MALE ORGANSKE MOLEKULE, KI SO KOVALENTNO VEZANE V AKTIVNEM MESTU ENCIMA
PROSTETIČNE SKUPINE SO PO ZGRADBI LAHKO NUKLEOTIDI. LAHKO IZHAJAJO IZ VODOTOPNIH VITAMINOV
![Page 28: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/28.jpg)
KOENCIMSKE OBLIKE VITAMINOV SO ESENCIALNE KOMPONENTE PRESNOVE
http://fgamedia.org/faculty/cholcroft/Bio45/miscellaneous_web_pages/Lectures/Vitamins/Water_Soluble_Vitamins.html
![Page 29: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/29.jpg)
Vitamin Koencim Kratica Reakcije
Tiamin (B1) Tiamin pirofosfat TPP DekarboksilacijeRiboflavin (B2) Flavin adenin dinukleotid FAD OksidoredukcijeRiboflavin (B2) Flavin mononukleotid FMN OksidoredukcijeNiacin (nikotinskakislina, B3)
Nikotinamid adenin dinukleotid NAD Oksidoredukcije
Niacin (B3) Nikotinamid adenin dinukleotidfosfat
NADP Oksidoredukcije
Pantotenska kislina Koencim A CoA Prenos acilnih skupin
Biotin Biotin = N‐karboksil biotinil lizin KarboksilacijeVitamin B6 Piridoksal fosfat PLP TransaminacijeFolna kislina (B9) Tetrahidrofolna kislina THFA Prenos metilnih skupin
Vitamin B12 Metil‐kobalamin Prenos acilnih skupinVitamin C / Hidroksilacija prolina v kolagenu
KOENCIMSKE OBLIKE VITAMINOV
![Page 30: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/30.jpg)
TIAMIN (B1) JE PREDHODNIK KOENCIMA TIAMIN PIROFOSFATA
tiamin
pirofosfat
![Page 31: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/31.jpg)
RIBOFLAVIN (B2) JE PREDHODNIK KOENCIMOV FAD IN FMN
![Page 32: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/32.jpg)
FAD IN FMN STA PROSTETIČNI SKUPINI NEKATERIH OKSIDOREDUKTAZ
flavin
monofosfat
flavin
adenindinukleotid
![Page 33: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/33.jpg)
FADH2 IN FMNH2 PRENAŠATA ELEKTRONE V OBLIKI VODIKOVIH ATOMOV( n=2)
![Page 34: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/34.jpg)
NAD IN NADP STA KOENCIMA NEKATERIH OKSIDOREDUKTAZ
nikotinamid
adenindinukleotid
P
![Page 35: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/35.jpg)
Nosilec elektronov
redukcija
oksidacijahidridni ion
NAD(P)H PRENAŠATA ELEKTRONE V OBLIKI HIDRIDNEGA IONA ( n=2)Hidridni ion je vodikov atom z enim dodatnim elektronom
![Page 36: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/36.jpg)
2O
REDUKCIJA KETONA (npr. PIRUVAT) V ALKOHOL (LAKTAT)
Laktat‐dehidrogenaza
piruvat laktat
![Page 37: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/37.jpg)
VITAMIN PANTOTENSKA KISLINA JE PREDHODNIK KOENCIMA A
![Page 38: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/38.jpg)
ACETIL‐KOENCIM A JE OSREDNJI INTERMEDIAT METABOLIZMA
![Page 39: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/39.jpg)
VITAMIN BIOTIN JE ŽE SAM PO SEBI KOENCIM
![Page 40: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/40.jpg)
VITAMIN B6 JE PREDHODNIK KOENCIMA PIRIDOKSAL FOSFATA
![Page 41: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/41.jpg)
FOLNA KISLINA (B9) JE PREDHODNIK KOENCIMA TETRAHIDRO FOLNE KISLINE
![Page 42: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/42.jpg)
ZDRAVILA SULFONAMIDI BLOKIRAJO SINTEZO FOLNE KISLINE PRI MIKROORGANIZMIH
![Page 43: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/43.jpg)
VITAMIN B12 JE PREDHODNIK KOENCIMA METILKOBALAMINA
![Page 44: Biokemija I, 21. predavanje, 8. 4. 2013, D. Rozman](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012320/58906f4e1a28ab05408ba783/html5/thumbnails/44.jpg)
VITAMIN C JE ASKORBINSKA KISLINA. JE ANTIOKSIDANT IN POMEMBEN KOT KOFAKTOR PRI SINTEZI KOLAGENA