Bioorganinės chemijos konspektas

7/25/2019 Bioorganinės chemijos konspektas

http://slidepdf.com/reader/full/bioorganines-chemijos-konspektas 1/41

1. Biochemijos objektas, šakos ir ištakos• Biochemija – mokslas, tiriantis gyvuose organizmuose vykstančias chemines reakcijas ir virsmus.

Biochemija tiria daugumos pavienių elementų ir jonų vaidmenį fermentinėse reakcijose ei med!iagų transporte, energijos virsmus gyvose sistemose ei chemines reakcijas, kurios yrakatalizuojamos fermentų . "ai mokslo sritis, siekianti sujungti ir paai#kinti ry#į tarp chemijosir iologijos, sukurti teorinį pagrind$ iotechnologijoms. Biochemijos tyrimo ojektai yra augalai,mikroorganizmai, gyv%nai, tarp jų ir !mogus.

•

Biochemijos kryptys, #akos&o 'tatinė iochemija ( organinių junginių strukt%ros, sudėties nagrinėjimas.o )inaminė iochemija ( nagrinėja organinių junginių kitimus.o *unkcinė iochemija ( nagrinėja įvairių organinių junginių kitimus veikiant organams.o +olekulinė iochemija ( nagrinėja procesus molekuliniame lygyje& tiriama makromolekulių vidinė

strukt%ra, steimi jų kitimai sveikoje ir patologinėje l$stelėse.• Biochemijos mokslo i#takos – tai senovės i#minčių mintys apie r%gimo prigimtį ir oro vaidmenį gyvųjų

organizmų mityoje. Biochemijos i#takos siejamos su alchemija ir jatrochemija. -- m. *rydrichas/ioleris susintetina #lapal$, ir paneigia vitalistų idėj$, jog organinių junginių negalima susintetinti u!gyvos l$stelės rių. 010 a, antrojoje pusėje i#tiriamos organinių med!iagų strukt%ros, imama jassintezuoti. 2m!iaus paaigoje pradedami sėkmingai tirti vitaminai, jų tyrimu ypačdomėjosi "artu universiteto mokslininkas 1luninas. 010(00 a. sand%roje vokietis 3. *i#erisi#toulino aminor%g#čių i#skyrim$ i# altymų hidrolizato, susintetino pirmuosius peptidus, tyrėfermentų specifi#kum$, vykdė lipidų tyrimus. 4! #iuos darus 56 metais apdovanotas 7oelio

premija. 568 metais 9arl 7euerg :adapt. ;arlas 7oiergas< spaudoje pirmasis paskelė termin$ =Biochemija>.

2. Elementinė gyvųjų organizmų sandara. Gyvybės makromoleklės• Biomolekulės yra cheminiai junginiai, nat%raliai aptinkami gyvuose organizmuose.• Biomolekulės sudarytos i# anglies, vandenilio, azoto, deguonies, fosforo ir sieros atomų.• ?andama ir kitų elementų, jų kiekiai menki.

• @yvyės makromolekulėso 7ukleor%g#tys yra nepaprastai sudėtingos, didelės molekulinės masės, polimerinės molekulės. Aų yra

dviejų tipų& deoksirionukleor%g#tis :)7?< rionukleino r%g#tys :?7?<o Baltymai– i# aminor%g#čių sudarytos makromolekulės. Baltymai įeina į l$stelių ir audinių sudėtį, jų

pagala formuojami l$stelių ir audinių griaučiai, reguliuojama normali organizmo veikla, kovojamasu infekcijomis, atliekamos sudėtingos cheminės reakcijos ir kita.

o 2ngliavandeniai, karohidratai ara sacharidai – polifunkciniai organiniai junginiai, kurie turi vien$ aldehido funkcin grup ara keto grup ir daug (CD grupių.

o

Eipidai– organiniai junginiai, sunkiai ara visai netirpstantys vandenyje. 'kirstomi į #ias pagrindinesgrupes& *osfolipidai 'teroidai "rigliceridai /a#kai

Eipidams %dingas did!iausias i# visų organinių molekulių, sutinkamų organizmuose,vandenilio procentas, todėl riealai yra naudojami energijos saugojimui.

!. "andens reikšmė gyvybei #emėje. $amatinės šio %enomeno &rie'astys Biocheminiams procesams %tina, kad molekulės galėtų kontaktuoti, tokia aplinka, kuri u!tikrintų

molekulių judrum$, turi %ti skysta. Fana#ios molekulinės masės cheminiai junginiai yra dujos, ovanduo – skystis.

/andens molekulės jungiasi tarpusavyje vandeniliniais ry#iais. )ėl #ių ry#ių vanduo turi laai didel #ilumin talp$, t.y. veikia kaip temperat%ros =uferis>.

https://lt.wikipedia.org/wiki/Fermentai


https://lt.wikipedia.org/wiki/Biologija

https://lt.wikipedia.org/wiki/1828

https://lt.wikipedia.org/wiki/Vitaminai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Tartu

https://lt.wikipedia.org/wiki/Aminor%C5%ABg%C5%A1tis

https://lt.wikipedia.org/wiki/Lipidai



https://lt.wikipedia.org/wiki/Nobelio_premija



https://lt.wikipedia.org/wiki/Adaptuotoji_asmenvard%C5%BEio_forma

https://lt.wikipedia.org/wiki/Molekul%C4%97

https://lt.wikipedia.org/wiki/Deoksiribonukleor%C5%ABg%C5%A1tis


https://lt.wikipedia.org/wiki/Ribonukleino_r%C5%ABg%C5%A1tis


https://lt.wikipedia.org/wiki/Makromolekul%C4%97

https://lt.wikipedia.org/wiki/L%C4%85stel%C4%97

https://lt.wikipedia.org/wiki/Audinys


https://lt.wikipedia.org/wiki/Organinis_junginys

https://lt.wikipedia.org/w/index.php?title=Aldehidas&action=edit&redlink=1


https://lt.wikipedia.org/wiki/Ketonas


https://lt.wikipedia.org/wiki/Vanduo


https://lt.wikipedia.org/wiki/Fosfolipidai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Steroidai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Trigliceridas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Va%C5%A1kas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Vandenilis

https://lt.wikipedia.org/wiki/Biologija


https://lt.wikipedia.org/wiki/Vitaminai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Tartu







https://lt.wikipedia.org/wiki/Adaptuotoji_asmenvard%C5%BEio_forma

https://lt.wikipedia.org/wiki/Molekul%C4%97


https://lt.wikipedia.org/wiki/Ribonukleino_r%C5%ABg%C5%A1tis


https://lt.wikipedia.org/wiki/Makromolekul%C4%97

https://lt.wikipedia.org/wiki/L%C4%85stel%C4%97


https://lt.wikipedia.org/wiki/Organinis_junginys




https://lt.wikipedia.org/wiki/Fosfolipidai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Steroidai

https://lt.wikipedia.org/wiki/Trigliceridas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Va%C5%A1kas

https://lt.wikipedia.org/wiki/Vandenilis




E$stelių egzistavimui reikia, kad citozolyje %tų didelis kiekis skirtingos strukt%ros molekulių, odauguma tokių med!iagų tirpios vandenyje

/anduo yra universali ne tik vidul$stelinė terpė, et ir terpė l$stelės i#orėje

+olekulės, turinčios funkcinės grupes, geančias sudaryti vandenilinius ry#ius, paprastai lengvai sudarovandenilinius ry#ius ir su vandens molekulėmis

)ėl geėjimo sudaryti vandenilinius ry#ius vandenyje gerai tirpsta junginiai, turintys hidroksi( :(CD<,amino( :7D(<, keto( :(9GC<, karoksi( :(9CCD< grupes ir kiti organiniai junginiai, turintys pana#ias

grupes.

/anduo geras tirpiklis ne tik junginiams, kurie %na vandenilinio ry#io akceptoriai ara donorai, et ir junginiams, kurie vandenyje disocijuoja ir sudaro stailius jonus :pav. 7a9l<. "irpum$ lemia vandensmolekulių dipolinės savyės

/andens molekulė s$veikauja su jonais, juos hidratuodamas :apsupdamas kaip vandeninis luk#tas<.Didratacija yra energeti#kai palanki, ji stailizuoja jonus suma!indama elektrostatin s$veik$

• Didrofilinių molekulių tirpum$ vandenyje lemia energeti#kai palanki s$veika su dipolinėmis vandensmolekulėmis

• 7epolinės ir nejoninės molekulės :pav. angliavandeniliai<, kurie nesudaro vandenilinių ry#ių, laai prastai tirpsta vandenyje. "okios molekulės vadinamos hidrofoinėmis ( >ijančiomis vandensH

• Didrofoinės molekulės, jei ir i#tirpsta vandenyje, nesudaro hidratuotų >luk#tųH kaip hidrofilinėsmolekulės. /andens molekulės apie hidrofoines molekules sudaro vandeninius >narveliusH, kuriuossuformuoja vandens molekulių tinklelis.

(. Biologinių makromoleklių esminės %nkcinės gr&ės• Biologinių makromolekulių savyės apsprend!iamos jų sudėtyje esančių funkcinių grupių. 'variausios

funkcinės grupės&• Didroksi grupėje :–CD< vandenilio atomas suri#tas su deguonies atomu, kuris savo ruo!tu suri#tas su

organinio junginio anglies atomų karkasu. Didroksi grupė nėra laai reaktyvi, et pasi!ymi geėjimusudaryti vandenilio ry#ius ir s$lygoja molekulės tirpum$ vandenyje. 2ngliavandeniai pasi!ymi ypatingahidroksi grupių gausa.

• ;aronilo grupė sudaryta i# anglies atomo, prie kurio dvigua jungtimi prijungtas deguonies atomas:!ymima 9GC<. ;aip ir hidroksi grupės, karonilo grupės s$lygoja molekulės tirpum$ vandenyje. /isicukr%s turi ent vien$ karonilo grup.

• 2ldehido grupė& 9GC yra organinės molekulės gale. /andenilio atomas suri#tas su tuo pačiu angliesatomu

• ;eto grupė& 9GC grupė yra organinės molekulės viduje. /andenilio atomo prie #ios anglies nėra.2ldehidas ir ketonas gali %ti strukt%riniai izomerai, pasi!ymintys laai skirtingomis savyėmis:acetonas ir propanalis<

• ;aroksi grupė :!ymima 9CCD< turi karonilo ir hidroksi grupes, prijungtas prie to paties angliesatomo. "ai s$lygoja naujas grupių kominacijos savyes. ;aroksi grupės yra silpnos r%g#tys, dalinai

disocijuoja atpalaiduodamos proton$ :vandenilio jon$<.• 2mino grupė :–7D< sudaryta i# azoto atomo, suri#to su dviem vandenilio atomais ir anglies atomų

karkasu. 2ptinkama amino r%g#tyse.• +erkapto grupė :–'D< sudaryta i# sieros atomo, suri#to su vandenilio atomu. Fagal form$ ir savyes

primena hidroksi grup. )vi merkapto grupės gali reaguoti, sudarydamos disulfidin jungtį :>tiltelįH< ('('(. 'tailizuoja altymų strukt%r$.

• *osfato grupėje fosforo atomas sujungtas su keturiais deguonies atomaisI vienas deguonies atomassujungtas su anglies atomu i# karkasoI du deguonies atomai turi prijungtus vandenilio atomus./andenilio atomai :protonai< gali %ti prarasti – grupė įgys neigiam$ kr%vį. @ali perne#ti energij$ tarp

iologinių makromolekulių :2"F pavidalu<.

). *tomo modelis. +vantiniai skaiiai ir jų &rasmė• 7. Boras 58 m. paskelė atomo modelį, kuris įvedė elektrono energijos lygmenis :kvantuot$

energij$<. "ikimyė aptikti elektron$ tam tikroje erdvės vietoje apirė!iama oritalės s$voka. ;iekvienai



oritalei %dingas tam tikras :savitas< energijos lygmuo. Critalės api%dinamos keturiomiskonstantomis – kvantiniais skaičiais n, l, m ir '&o n – pagrindinis kvantinis skaičius, atspindi >sluoksniusHo l – #alutinis :oritinis< kvantinis skaičius, apra#antis >pasluoksniusH. l lygus sveikam skaičiui tarp 6 ir

n(. 2tspindi oritalės geometrij$.o m – magnetinis kvantinis skaičius, apirė!iantis l oritalių kiekį. m G l J o ' – sukinio kvantinis skaičius. ' G JK ara (K

• Critalėms %dinga savita geometrinė forma&o ;ai l G 6, tai s oritalė. Ai sferos formos. 'luoksnyje yra viena s oritalėo ;ai l G , tai p oritalė. Ai turi simetrijos a#į ir pana#i į a#tuonet$, sukam$ apie ilg$j$ a#į. 'luoksnyje

yra trys p oritalėso ;ai l G , tai d oritalė. @eometrija& dvi statmenos erdvėje a#tuoniukės :viso L formos< ir viena

a#tuoniukė su !iedu aplink centr$. 'luoksnyje yra penkios p oritalės• ;iekvienoje oritalėje telpa po du elektronus su skirtingais sukinio :'< skaičiais• Faulio draudimo principas& atome negali %ti dviejų elektronų su tuo pačiu kvantinių skaičių rinkiniu.• Dundo taisyklės& u!pildant l oritales, pirmiausia į kiekvien$ jų patalpinama po vien$ to paties sukinio

elektron$. "ik pilnai u!pild!ius laisvas oritales, į jas talpinami prie#ingo sukinio elektronai.

• 1#orinis atomo sluoksnis n vadinamas valentiniu, atitinkamai ir jo oritalės ei elektronai.

-. *nglis kai& gyvybės &agrindas. +vantinės reiškinio &rielaidos• 2nglis sudaro MN6O endros organinės kilmės iomasės• Crganinė chemija – gyvosios kilmės anglies junginių chemija• 2nglis sugea suformuoti stailius ry#ius& vienguo 9 9 ry#io energija ( -8 kcalKmol ‒

• ?y#iai universal%s& gali suformuoti vienguus, dviguus ir triguus ry#ius su kitais atomais ( D, C, 7, '• @ali suformuoti eveik neriot$ kiekį skirtingo dyd!io ar masės junginių • 3nergijos skirtumas tarp to paties sluoksnio s ir p oritalių nedidelis, todėl elektron$ i# suporuotos s

oritalės galima perkelti į neu!imt$ p orital. s oritalei %dingas didesnis stailumas, p – azinės

savyės. 2nglies atveju taip gaunama unikali situacija – viena s ir trys p oritalės, kuriose yra po vien$ elektron$.•

• "eori#kai anglies atomas turėtų %ti ara dvivalentis :dalyvaujant tik p elektronams<, ara keturvalentis:vienas s ir trys p elektronai< – #iuo atveju jungtys %tų skirtingos. 1# tikrųjų visos jungtys 9DL ara

99lL – vienodos. "aip yra dėl oritalių hiridizacijos. s ir p oritalės hiridizuojasi skirtingomis proporcijomis, rezultatas – sp, sp ir sp8 hiridizacija. @aunasi hiridinės geometrijos oritalės:i#temptos a#tuoniukės<&o sp hiridizacija ( dvi tiesėje i#sidėsčiusios oritalės. Eikusios p oritalės atsiduria statmenose

plok#tumose. Pi hiridizacija %dinga triguiems ry#iamso sp hiridizacija ( trys plok#tumoje i#sidėsčiusios oritalės. Eikusi p oritalė atsiduria statmenoje

plok#tumoje. Pi hiridizacija %dinga dviguiems ry#iamso sp8 hiridizacija ( keturios tetraedru i#sidėsčiusios oritalės :kampas 65,NQ<. Pi hiridizacija

%dinga vienguiems ry#iams.

. +ovalentinio ryšio r/šys• ;ovalentiniam ry#iui %dingas valentinių elektronų oritalių persiklojimas ir endrų :molekulinių<elektronų oritalių susiformavimas. ?y#ys tarp atomų susidaro, kai endrose oritalėse atsiranda povien$ i# endrų elektron$. Aų sukiniai privalo skirtis. 7epadalintos elektronų poros i# i#orinio sluoksnio



neu!ima erdvėje lygiavertės pozicijos endroms elektronų poroms, todėl molekulių geometrijai#kreipiama. 'kiriami tokie kovalentinio ry#io tipai& s ir p&

• s ry#ys jungia atomus i#ilgai jų centrus jungiančios a#ies. Aį gali sudaryti s, p ir hiridinės oritalės. 7enutr%ksta, atomams apie juos sukantis

• p ry#ys susidaro susiklojant p oritalėms, tik jau esant s ry#iui. 2prioja atomų sukim$si apie s• ry#io a#į 'usijungiant p oritalėms :sp hiridizacijoje< , įvyksta jų konjugacija• ;onjugacija %dinga junginiams, kurių strukt%rai %dingi esikartojantys viengui ir dvigui ry#iai.

;onjugacijai galima tik tarp sp8 hiridizacijos atomais nepertrauktos sistemos. 9iklinės konjuguotossistemos pasi!ymi kokyi#kai naujomis savyėmis – taip vadinamu aromati#kumu.• 'usidarant cheminiam ry#iui, atomų valentinės oritalės suartėja ir susiformuoja molekulinės oritalės• 9heminio ry#io ilgis – atstumas tarp atomų randuolių centrų molekulėje. ;uo didesnis atomų

elektroneigiamumas, tuo trumpesnis kovalentinis ry#ys. ;uo didesnis s oritalės indėlis į hiridin orital, tuo ry#ys trumpesnis. ?y#io ilgį gali keisti pakaitai. 3lektronus atitraukiantys pakaitai ry#į trumpina. 'varus ry#io rodiklis – jo energija. "ai rodiklis, apirė!iantis cheminio ry#io suardymui į atomus ara laisvuosius radikalus standartinėse s$lygose reikalingas energijos s$naudas.

• ?y#io disociacijos energija ma!ėja, didėjant atomų matmenims. ?y#io jonizacijos energija apirė!iary#io suardymui į jonus standartinėse s$lygose reikalingas energijos s$naudas. Ai paprastai daug didesnė

u! disociacijos energij$ • ?y#io poli#kumas yra elektronų tankio tarp ry#yje dalyvaujančių atomų netolygumas. p ry#iai :ypačkonjuguotose ir aromatinėse sistemose< lengviau poliarizuojasi u! s.

0. ar&moleklinės sveikos r/šys /andeniliniai ry#iai susidaro tarp stiprias dipolio reik#mes turinčių junginių&

o Fagal stiprum$ #is ry#ys yra tarpinis tarp kovalentinio ir joninioo ?y#ys ilgesnis u! kovalentinį o @ali %ti tiek tarp(, tiek vidumolekuliniaio Friklausomi nuo aplinkos dielektrinės konstantoso Friklausomi nuo donoro ir akceptoriaus elektroneigiamumoo 'usidaro tarp C ir DI 7 ir D, ' ir D atomų molekulėse.o (86 kAKmol

/an der /also s$veika atsiranda dėl momentinių dipolių susidarymoo 2psprend!iama traukos ir st%mos jėgų pusiausvyroso ?y#ys ilgesnis u! kovalentinį o 6,L(L,6 kAKmol

Didrofoinė s$veika atsiranda tarp hidrofoinių molekulių, joms patekus į hidrofilin aplink$ o RL6 kAKmol

'tekingo s$veika %dinga aromatinėms sistemoms, s$veikaujančioms plok#tumomis

Aoniniai ry#iai tarp skirting$ kr%vį turinčių molekulių galų o 6 kAKmol

3. 4kleor/gšių tyrimai 5 6entrinės dogmos ištakos• 7ukleor%g#čių tyrimai&

o -S5 m. #veicarų gydytojas onkologas i# auglių l$stelių randuolių i#skyrė r%g#tinės prigimtiesmed!iag$, kuri$ pavadino >nukleinuH. "ai laikoma nukleor%g#čių atradimo data

o -S5 m. A.*. +eischer i#skirto >nukleinoH cheminė(elementinė analizė parodė, kad #ioje med!iagojeyra 9, 7, D, C ir F elementai

o --N(56 m. 2lrecht ;ossel apra#o heterociklines azes :56 m. 7oelio premija fiziologijos ir medicinos srityje<

o 55 m. Fhoeus Eevene :*i#elis Eevinas, gims -S5 m. Tagarėje<, nustato nukleozidinius )7? komponentus

o 588 m. "homas Dunt +organ gauna 7oelio premij$ u! įrodym$, kad chromosomose slypi paveldimum$ lemianti informacij$. Farodė, kad l$stelinė informacija turi fizin prigimtį



o 5L5 m. 3rUin 9hargaff hidrolizuoja nukleor%g#tis, ir nustato heterociklinių azių ekvimoliari#kum$ ( V2WGV"W, V@WGV9W

17. 849 5 genetinė med'iaga. $rielaidos ir mechanizmai

-SS m. @. +endel paskelia tris paveldimumo taisykles :+endelio dėsnius<. Faveldimumasrealizuojamas per informacijos paketus

588 m. "homas Dunt +organ gauna 7oelio premij$ u! įrodym$, kad chromosomose slypi

paveldimum$ lemianti informacij$. Farodė, kad l$stelinė informacija turi fizin prigimtį 5LL m. 2very, +c9arty and +cEeod paskelė& X)eoYyrionucleic acid :)72< plays a central role in

determining specific characteristics in the course of reproduction.H Farodė, kad cheminė med!iaga – )7? – yra genetinės informacijos pagrindas.

5LS m. Dermann +Zller gauna 7oelio premij$ u! genetinių efektų tyrim$, pasitelkiant jonizuojanči$ spinduliuot. Farodė, kad genetine informacija galima manipuliuoti fizinių metodų pagala

• 5N8 m. [atson ir 9rick pasi%lė antrinės )7? strukt%ros modelį. )7? yra&o 2ntilygiagreti dvigua spiralėo Bazės nukreiptos į vidų, jų plok#tumos lygiagrečios viena su kita ir statmenos spiralės a#iaio ;arkas$ sudaro deoksiriozės ir fosforo r%g#ties liekanos, esančios i# į#orėso

2 su " sudaro , o @ su 9 – 8 vandenilinius ry#iuso )eoksiriozė ir fosforo r%g#tis sudaro su vandeniu vandenilinius ry#iuso 'piralės stailum$ taip pat palaiko stekingas ir hidrofoinė s$veika tarp azių !iedų

• ;omplementarumas u!tikrina paveldimumo informacijos kopijavim$ skaitmeniniu :inariniu< %du.)7? kopijuojama laai tiksliai

• )7? yra paveldimumo med!iaga. )7? dalis, koduojanti iologi#kai aktyvaus produkto sintez, yravadinama genu. @eno produktas gali %ti altymas ara ?7?

11. 6entrinės dogmos objektas• 9entrinė dogmao 'uformuluota *rancis 9rick 5N-:5\<&o )7? koduoja ?7? o ?7? koduoja altymuso Baltymai apsprend!ia fenotip$ o )ogma – iologinės informacijos srauto perdavimo principaso 'varu& altymuose realizuota informacija į nukleor%g#tis

negrį!tao 'usideda i# )7? replikacijos, transkripcijos ir transliacijos

12. :stelės inventoris; dyd'iai, kiekiai, greiiai• 3. 9oli sudėtis

• )yd!iai, kiekiai, greičiai



1!.

1!.

1!.

1!.

1!.

4kleor/gšių atradimas ir kertiniai tyrimų &asiekimai• -S5 m. #veicarų gydytojas onkologas i# auglių l$stelių randuolių i#skyrė r%g#tinės prigimties

med!iag$, kuri$ pavadino >nukleinuH. "ai laikoma nukleor%g#čių atradimo data• -S5 m. A.*. +eischer i#skirto >nukleinoH cheminė(elementinė analizė parodė, kad #ioje med!iagoje yra

9, 7, D, C ir F elementai• --N(56 m. 2lrecht ;ossel apra#o heterociklines azes :56 m. 7oelio premija fiziologijos ir

medicinos srityje<• 55 m. Fhoeus Eevene :*i#elis Eevinas, gims -S5 m. Tagarėje<, nustato nukleozidinius )7?

komponentus• 588 m. "homas Dunt +organ gauna 7oelio premij$ u! įrodym$, kad chromosomose slypi

paveldimum$ lemianti informacij$. Farodė, kad l$stelinė informacija turi fizin prigimtį • 5L5 m. 3rUin 9hargaff hidrolizuoja nukleor%g#tis, ir nustato heterociklinių azių ekvimoliari#kum$ (

V2WGV"W, V@WGV9W• 5N8 m. Aames [atson ir *rancis 9rick sukuria dvi grandininės )7? spiralės strukt%ros modelį. Aie

rėmėsi rentgenostrukt%rinės analizės darais, kuriuos atliko ?osalind *ranklin ir +aurice [ilkins. 5S

m. A. [atson, *. 9rick ir +. [ilkins apdovanoti 7oelio premija u! )7? strukt%r$ • 5]8 m. '.D. ;im ir kt. nustato t?7?(Fhe kristalin strukt%r$ • ^5-6 m. "homas ?. 9ech ir 'idney 2ltman apra#o :atitinkamai< 1 grupės intronų ir rionukleazės F

katalitines s$vyes. 5-5 metų 7oelio premija chemijos srityje u! ?7? katalitinių savyių tyrim$ • ^666 m. ?iosomų strukt%ros tyrimai& 2da _onath, /enkatraman ?amakrishnan, "homas 'teitz. 665

metų 7oelio premija chemijos srityje1(. <eterociklinės bazės 949 ir 849; sandara, %izikinės savybės

9itozinas :9yt<, L(amino((oksopirimidinas "iminas :"hy<, ,L(diokso(N(metil(pirimidinas 4racilas :4ra<, ,L(diokso(N(pirimidinas

2deninas :2de<, S(aminopurinas @uaninas :@ua<, (amino(S(oksopurinas

@likozidinį ry#į sudaro pirimidino azės 7 ara purino azės 75atomas ir riozės ara deoksiriozės 9` atomai

Eaisvos pirimidinų ir purinų azės gali %ti dvejose ar daugiautautomerinių %senų. Pios %senos gali keisti erdvinesnukleor%g#čių savyes



1). 4kleor/gšių sdėtiniai elementaiDidrolizuojant nukleor%g#tis susidaro nukleotidai, kurie toliau hidrolizuojami iki nukleozidų ir fosforo

r%g#ties. 7ukleozidai sudaryti i# heterociklinės azės ir pentozės. 7ukleor%g#tyse esančios heterociklinės azes&

9itozinas :9yt<, L(amino((oksopirimidinas "iminas :"hy<, ,L(diokso(N( metil(pirimidinas• 4racilas :4ra<, ,L(diokso(N( pirimidinas• 2deninas :2de<, S(aminopurinas

• @uaninas :@ua<, (amino(S( oksopurinas)7? pentozė – deoksiriozė :ties anglimi nėra deguonies<.

1-. $irmoji a&rašyta antrinė nkleor/gšių strkt/ra5N8 m. A. [atsonas ir *. 9rickas pasi%lė antrinės )7? strukt%ros modelį& )7? yra antilygiagreti

dvigua spiralė. ;arkas$ sudaro deoksiriozės ir fosforo r%g#ties liekanos, susijungusios 8`,N` diesteriniury#iu. )eoksiriozė ir fosforo r%g#tis sudaro su vandeniu vandenilinius ry#ius. Bazės nukreiptos į vidų, jų

plok#tumos lygiagrečios viena su kita ir statmenos spiralės a#iai. 2 su " sudaro , o @ su 9 – 8 vandeniliniusry#ius. 'piralės stailum$ taip pat palaiko stekingas ir hidrofoinė s$veika tarp azių !iedų.

1. =izinės nkleor/gšių savybės

@alimos riofuranozės konformacijos& plok#čias penkianaris !iedas :niekada nesutinkamas<, vokokonformacija :3, envelope<, i#sikraipiusi konformacija :", tUist<.

7ukleozidai – altos, kristalinės, gana logai vandenyje tirpstančios med!iagos. 7ukleozidų strukt%rojeesančios heterociklinės azės sugeria trumpaang #vies$ :4/<. 7ukleozidų sugerties spektrai charakteringikiekvienai heterociklinei azei. 'ugertis priklauso nuo tirpalo pD, nes kinta hetrerociklinių azių jonizacija,tuo pačiu keičiasi ir sugertis.

10. 4kleotidų %nkcijos lstelėje• 7ukleozid(Nb(trifosfatai ( energijos ne#ėjai• 2"F yra pagrindinis ir universalus energijos #altinis•

2)F įeina į kofaktorių sudėtį • 9ikliniai nukleotidai yra signalinės molekulės ir l$stelinio metaolizmo reguliatoriai• @"F dalyvauja altymų sintezėje• 9"F dalyvauja lipidų sintezėje• 4"F dalyvauja angliavandenių metaolizme

7ukleoazės tarnauja atpa!inimo determinantėmis

13. 4kleobazių hibridizacijos r/šys 849 *&art skaidrės nieko nerada



27. 849 antrinės strkt/ros ti&aiB formos )7? ( dominuojanti iologinė )7? forma. )e#inio sukimo dvigua spiralė. Bazės viduje,

nukleotidų plok#tuma statmena dviguos grandinės a#iai. Falaikoma van der [aals kontaktų. ^6 skersmens. 'iauras ma!asis griovys. Flatus didysis griovys. Filnas apsisukimas kas 6 nukleotidų. [atson(9rick azių poros strukt%ri#kai pakeičia viena kit$, nepriklausomai nuo orientacijos.

2 formos )7? ( susidaro i# B formos )7?, kai drėgmė suma!ėja iki ]NO. 'trukt%ra relaksuoja į Bformos )7?. Flatesnė ir plok#tesnė de#inio sukimo spiralė. ,S nukleotidų pilname apsisukime, 8L skersmens. Bazių porų plok#tumos pasuktos 6Q dviguos grandinės a#ies at!vilgiu. @ilus didysis griovys.'eklus ma!asis griovys. Biologiniai pavyzd!iai& 8 nukleotidų segmentas aktyviame )7? polimerazėscentre. 2ptinkama @ram(teigiamų akterijų sporose.

formos )7? ( atrasta [ang ir ?ich oligonukleotide d:9@9@9@<. ;airiojo sukimo dvigua grandinė. [atson(9rick nukleotidų porų pilnam apsisukimui. LL skersmens. @ilus ma!asis griovys. )id!iojogriovio nėra. 7ukleotidų poros apverstos -6Q, lyginant su pozicijomis B formos )7?. Fasikartojantismotyvas sudarytas i# dviejų nukleotidų porų. *osfatai i#sidėst zigzago principu. 'utinkama, kai purinaskeičia pirimidin$ auk#tos joninės jėgos salygomis. 3gzistuoja )7? suri#antys altymai :2)2?< ar atskiri domenaiI tai rodo, kad #i forma gali egzistuoti in vivo.

21. 849 b/vis lstelėjeTmogaus l$stelės )7? turi S,SY65 p, kurios i#sidėsto LS chromosomose. /isos )7? ilgis yra per m, ji yra randuolyje, kurio skersmuo apie 6 m. )7? molekulė susijungia su altymais ir yra supakuojama.+etafazės metu did!iausia chromosoma yra apie 6m ilgio. 9hromatinas yra )7? ir altymo kompleksasfaziniame randuolyje. 9hromatino altymai histonai yra ma!os molekulinės masės aziniai altymai,turintys daug azinių lizino ir arginino amino r., kurių teigiamieji kr%viai sudaro joninius ry#ius su neigiamaiįkrautomis polinukleotidinės grandinės fosfato molekulėmis. )7? ir histonų kompleksas vadinamasnukleosoma. )7? apsukimas apie nukleosomos #erdį ma!ina )7? ilgį apie ] k. 'usidarant chromosomai)7? sutrumpėja per 66 666 kartų.

;ondensuotos formos akterijų )7? jungiasi su aziniais altymais ir taip pat sukuria kompakti#kesnesstrukt%ras. Aos nesudaro į nukleosomas pana#ių dalelių ir didelė dalis )7? yra nesusijungusi su altymais.

Bakterijų )7? vienoje ar keliose vietose yra susijungusi su plazmine memrana. Bakterijų chromosomossudaro strukt%ras, kurios vadinamos nukleoidu.

22. 849 ir 949 cheminių savybių skirtmai ir &anašmai'kirtumai&?72 atspari praskiestai r%g#čiai, )72 praskiesta r%g#timi depurinizuojama. )72 atspari azėms, ?72

azėmis hidrolizuojama. `(hidroksilo grupė ?7? molekulėje gali sudaryti vandenilinius ry#ius, dalyvautispecifinėse cheminėse ir fermentinėse reakcijose.

Fana#umai&"iek )7?, tiek ?7? mainų reakcijos vyksta prie heterociklinių azių 9 atomų. Firimidininiai

nukleozidai halogenus :*, 9l ir Br< prisijungia evandenėje terpėje, jodo prisijungimas vyksta sunkiau.

Furininiai nukleozidai lengvai halogeninami vandeniniuose tirpaluose ir organiniuose tirpikliuose.

2!. 6heminės heterociklinių bazių savybės+ainų reakcijos vyksta prie heterociklinių azių 9 atomų. Firimidininiai nukleozidai halogenus :*, 9l ir

Br< prisijungia evandenėje terpėje, jodo prisijungimas vyksta sunkiau. "aip gaunami N(fluor(, N(chlor(, N( romuridinas ir N(fluor(, N(chlor(, N( romcitidinas. Furininiai nukleozidai lengvai halogeninamivandeniniuose tirpaluose ir organiniuose tirpikliuose. Dalogenus purino 9- padėtyje galima pakeisti kitais

pakaitais. @uanozinas halogen$ pakeičia lengviau negu adenozinas. Frijungimo :ir hidrinimo< reakcijosvyksta tik prie pirimidininių heterociklinių azių 9N(9S dviguojo ry#io. 2lkilinimo reagentai – diazometanas, alkilhalogenidai ar alkilsulfatai. 2lkilinimo reakcijose dalyvauja heterociklinių azių azotoatomai. +etilinimo reakcija naudojant diazometan$ priklauso nuo reakcijos s$lygų& jei reakcija vykstainertiniame organiniame tirpiklyje, metilinami 4rd, 9yd :pirimidinų< ir 2do, @uo :purinų< 78 atomai. @uometilinant vandens ir organinių tirpiklių :eterio< mi#inyje, metilinamas 7] atomas. +etilinimo eilėeterioKDC mi#inyje& @uoM4rdM9ydM2do. +etiljodidas neutralioje terpėje metilina @uo, 2do ir 9yd, et



nemetilina 4rd ir "hd 2denozino metilinamas 7, citidino ( 78, guanozino ( 7] atomai. @ali %timetilinamas ir @uo 7 atomas, jei reakcijos mi#inyje yra karonato.2(. 4kleotidų trans%ormacijos lstelėje>a? )eamininimas – amino grupės pa#alinimas i# molekulės. "ai katalizuojantys fermentai vadinami

deaminazėmis.:< )epurinizacija – cheminė deoksirionukleozidų purinų reakcijam, kurioje (7(glikozidinis ry#ys yra

hidroliti#kai suardomas, gaunama nukleoazė – adeninas ara guaninas. )epurinizacija turi did!iul įtak$ vė!inių l$stelių formavimuisi.

Firimidino dimerai yra molekulinis pa!eidimas,suformuotas i# timino ara citozino azių vykstant

fotocheminėms reakcijoms. 4/ #viesa skatinakovalentinių ry#ių susidarym$. )u pagrindiniai produktai yra cikloutano pirimidino dimerai ir S,Lfotoproduktai. Firimidino dimerai yra pagrindinėmelanomų vystymosi prie!astis.



2). 4kleozidų %os%orilinimo b/dai*osforilinimas halogenų anhidridais :FC9l8<. Eaai efektyvus fosforilinimo reagentas ( fosforo

oksichloridas FC9l8. Farinkus fosforilinimo s$lygas :acetonitrilo(piridino(vandens mi#inyje<, fosforooksichloridas fosforilina tik N` hidroksigrup, nereikia lokuoti 8`(CD. N` hidroksigrupė nukleoziduosevadinama pirmine grupe, ji da!niausiai efektyviausiai fosforilinama :yra aktyvesnė, nei kitoshidroksigrupės<.

*ermentinis nukleozidų fosforilinimas( i#skiriama daug fermentų, kurie katalizuoja nukleozidų fosforilinimo reakcijas. "okie fosforilinantys fermentai vadinami kinazėmis. *osfato grupės donoru jienaudoja 2"F, rečiau kitus nukleozidtrifosfatus. ;inazės fosforilina tik N` hidroksigrupes. Blokuoti kitų grupių nereikia 7ukleozidas J 2"F 7ukleozid(N`(monofosfatas J 2)F. ;iti fermentai (nukleozidtransferazės ( taip pat katalizuoja nukleozidų fosforilinim$. ;ai kurios :pvz., i#skirta i# 3. coli<fosforilina 8`(CD grupes, o akterijų 'erratia marcescens – N`(CD ir 8`(CD grupes rio( ir deoksirio(nukleoziduose.

2-. =nkcinės gr&ės, blokojamos oligodeoksinkleotidų sintezės met. 9eikalavimai blokotėmsCligodeoksirionukleotidų cheminės sintezės metu %tina lokuoti #ias funkcines grupes& amino grupes

heterociklinėse azėse :2de, 9yt, @ua<, deoksiriozės N` ara 8` hidroksigrupes, fosfatus :monoesteriuose ir diesteriuose< ?eikalavimai lokuotėms& selektyviai įvedamos, stailios cheminės sintezės metu, selektyviai

pa#alinamos. "arpnukleotidinių fosfodiesterinių ry#ių sudarymui %tina naudoti aktyvuojančius agentus.2. @ligodeoksinkleotidų sintezės b/dai

H-fosfonato/fosfatotriesterinis metodas (A. Todd, 1950 m.)

Fosfodiesterinis metodas (H.G. Khorana, 1950 m.) ( 'intezei reikalingi du komponentai& .nukleozidinis :hidroksilinis<. "ai lokuotas nukleozidas ara nukleotidas su laisva 8`–CD grupe. .nukleotidinis :fosfatinis<. "ai lokuotas nukleotidas su laisva N` fosfatine grupe. 'intezei svaru parinktitinkamas lokuotes, nes vienas reikia pa#alinti po kiekvienos sujungimo reakcijos stadijos, o kitos

pa#alinamos tik susintetinus norimo ilgio oligonukleotid$. /ienos lokuotės pastovios, kitos – laikinos.@. ;oranos pasi%lytos lokuotės ( 7ukleozidinio komponento N`(CD grupei – p(

dimetoksitrifenilmetano lokuotė :tritilinė lokuotė<. 7ukleotidinio komponento deoksiriozės 8`(CD

grupė acetilinama ( 9C(9D8 :acetil(<. Deterociklininių azių :2de, 9yt, @ua< amino grupės acilinamos& (9C(9D:9D8 < :izoutilinė ara acetilinė lokuotė< 2ktyvatoriai& )99 :dicikloheksilkarodiimidas<, "F':triizoprpilenzsulfochloridas ara tozilchloridas<, +' :mezitilensulfochloridas<. Cligonukleotidinė grandinėilginama N`8` kryptimi.

Aei sintetinant fosfodiesteriniu metodu nukleozidinis komponentas yra nukleotidas, tai jo fosfatinėliekana lokuojama cianetiline lokuote 97(9D (9D (. *osfodiesteriniu metodu paprastai sintetinamitrumpi N(6 monomerų oligonukleotidai. Fagrindiniai metodo tr%kumai& Fa#alinės reakcijos, kuriosedalyvauja oligonukleotidų tarpnukleotidinio fosfato liekanos :grandinė #akojasi<, 1lginant oligonukleotidin grandin, kiekvieno etapo metu gaunamos vis ma!esnės i#eigos, +etodas rangus, didelės laiko ir reagentų s$naudos.

Fosfotriesterinis metodas (R. Letsiner, !. Reese, F. !ramar, 19"0-"5 m.) ( 'intetinant #iuo metodu,

oligonukleotidų tarpnukleotidinius fosfatus %tina lokuoti :susidaro fosfotriesteriai<, todėl nevyksta pa#alinės reakcijos. "okius junginius lengviau i#skirti i# reakcijos mi#inio. 1(asis nukleozidinis komponentas( N`(lokuotas nukleozidas fosforilinamas chlorfenilfosfatu :reikalingas aktyvatorius +' ara "F'<.'usidaro 8`( fosforilintas nukleotidas. Frie fosforilinto 1(ojo komponento pridedamas 11(asis komponentas (nukleotidas su laisva N`(CD grupe. ;ondensacijos metu susidaro 8`N` fosfotriesterinis ry#ys. ?eikalingasaktyvuojantis reagentas. 9ianetilinė lokuotė nuo tarpnukleotidinio fosfato pa#alinama veikiant aziniaisreagentais :piridinu, trietilaminu, CD(<.

Fosfitinis/fosforamiditinis metodas (#. !ar$thers, 19%0 m.) - 'intetinant oligonukleotidus fosfitiniu(fosfoamiditiniu metodu naudojami trivalenčio fosforo junginiai, kurie yra laai aktyv%s, todėltarpnukleotidinis ry#ys susidaro greitai ir efektyviai. 1(asis komponentas ( 8`(fosfoamiditinis nukleotidodarinys su lokuota N`(CD grupe. 11(asis komponentas ( nukleozidas su laisva N`(CD ir lokuota 8`(CDgrupe. ;ondensacijos reakcija vyksta laai efektyviai, susidaro tarpnukleotidinis trivalenčio fosfato darinys.Ais vėliau paverčiamas penkiavalenčiu.



20. Aiolaikinė oligodeoksinkleotidų sintezėCligonukleotidų sintezės prie polimerinio ne#iklio :kietafazės sintezės< autorius – ?.B. +errifield

+etodo privalumai& Eengva atskirti sintetinam$ oligodeoksirionukleotid$ nuo reakcijos mi#iniokomponentų& nesureagavusių ei pa#alinių med!iagų, aktyvuojančių reagentų. @alima naudoti reaguojančių med!iagų ir kondensuojančio reagento perteklių, tai padidina reakcijos i#eig$. 'intezės stadijos atliekamosviename inde :kolonėlėje<, todėl suma!ėja reagentų nuostoliai. 'intez galima automatizuoti, sukurti pirmieji:1(os kartos< sintezatoriai. Piuo metu komercinės iotechnologijos laoratorijos sintetina oligonukleotidusfosfoamiditiniu kietafaziu metodu. 'intetinant oligonukleotidus fosfitiniu(fosfoamiditiniu metodu naudojamitrivalenčio fosforo junginiai, kurie yra laai aktyv%s, todėl tarpnukleotidinis ry#ys susidaro greitai ir efektyviai. 1(asis komponentas ( 8`(fosfoamiditinis nukleotido darinys su lokuota N`(CD grupe. 11(asiskomponentas ( nukleozidas su laisva N`(CD ir lokuota 8`(CD grupe. ;ondensacijos reakcija vyksta laaiefektyviai, susidaro tarpnukleotidinis trivalenčio fosfato darinys. Ais vėliau paverčiamas penkiavalenčiu.

23. 8idelio našmo oligodeoksinkleotidų sintezė=otolitogra%inė 849 sintezė

• )idelio kiekio oligonukleotidų sintezė :>)72(chipsH<.• Pviesos kontroliuojama sintezė. Frincipas pasiskolintas i# puslaidininkių pramonės.o 2trankus Nb( :ar 8b(< lokų pa#alinimas

8SN nm angos ilgio #viesa per fotolitografin kauk :fotoaktyvios

lokuojančios grupės<.o "ik ap#viestos grupės formuoja laisv$ –

CD grup ir toliau dalyvauja sekančiojereakcijoje. "aip lygiagrečiai sintetinamit%kstančiai oligonukleotidų.

• /ienas oligonukleotidas paprastaisintetinamas N Y N m plote.

• 2nt 6Y6 mm pavir#iaus plotosusintetinama iki 6S oligonukleotidų.=otodeblokavimas

• +e7FC9 loko fotodelokavimo reakcija :fotolizė< vykdoma 8SN nm #viesa :Dg lempos 1(linija<."rumpesnio nei 8S6 nm angos ilgio #viesa ardo nukleoazes• Filnas delokavimas įvyksta greičiau, nei per minut Fasiekiamas 56(5NO efektyvumas vienam !ingsniui& 6 nukleotidų fragmentų gaunasi tik 6O idealios

i#eigos. Diridizacijai tai priimtina, nors ir lemia foninį :nespecifinį< signal$.



!7. :stelinių 949 kiekis ir r/šys?7? r%#ys& informacinė :i?7?<, transportinė :t?7?<, riosominė :r?7?<, ma!os randuolio :sn?7?<,virusinė.

t?7? r?7? i?7? sn?7? ;iekis l$stelėje MN6 L M666 ^6

1lgis :< ]L(5N 6(N666 L66(S666 66(866;iekis, O 6(6 -6 N R

!1. $agrindinės 949 r/šys ir jų %nkcijosFagrindinės ?7? r%#ys& informacinė :i?7?<, transportinė :t?7?<, riosominė :r?7?<.• i949 – nuo )7? perne#a genetin informacij$, reikaling$ altymų sintezei.• t949 – perne#a aminor%g#tis, kurios prijungiamos prie ilgėjančios polipeptidų grandinės galo.• r949 – su altymais sudaro kompleks$, vadinam$ riosoma, kurioje ir vyksta altymo sintezė.

!2. 949 strkt/ros y&atybės ir jų &rie'astys?7? strukt%ros elementai& stieas, p%slelė, kilpa, smeigtukas.< t949 yra komplementarumu pasi!yminčių sričių, galinčių sudaryti vidinius vandenilinius ry#ius,

todėl jose pasitaiko įv. ilgio dvigrand!ių spiralinių fragmentų. t?7? heterociklinės azės taip pat prisideda

prie vandenilinių ry#ių sudarymo tarp nekomplementariųjų azių ir fosforo r%g#ties liekanų. /andeniliniairy#iai susidaro ir tarp monosacharido hidroksigrupių ei heterociklinių azių azoto atomų ir fosfato grupių,taip pat tarp heterociklinės azės aminogrupės ir riozės eterinio deguonies atomo. *ormuoti t?7? strukt%r$

padeda heterociklinių azių elektronų sistemų tarpusavio s$veika :stekingas<. "aip susidaro ?7? kilpos ir įvair%s i#linkimai.

t?7? gali %ti pirminės, antrinės ara tretinės strukt%ros. &irmin's str$tros molekulės viduryje yratrys nukleotidai, vadinami antikodon. Antrin's str$tros t?7? gali suformuoti de#iniojo sukimospiralinius segmentus :stieus<, kuriuos stailizuoja vandeniliniai ry#iai tarp komplementariųjų azių.'piralizuotas dalis jungia kilpos. "uri iki NO nestandartinių :modifikuotų< nukleotidų :pagal juos

pavadinamos t?7? kilpos<. t?7? polinukleotidinė grandinė sudaro doilo lapo formos strukt%r$. )oilolapo t?7? molekulė erdvėje susisuka į E raidės erdvin strukt%r$, kuri$ stailizuoja neįprasti @(4 vand.ry#iai, ir gaunama tretin' str$tra. /isų t?7? 8` gale yra 992 seka, prie kurios jungiasi aminor%g#tis.

< Frokariotuose viena i949 molekulė gali turėti informacijos kelioms polipeptidinėms grandinėmssudaryti. "okia i?7? vadinama &olicistronine. 3ukariotų i?7? yra monocistroninė. "uri egzonus:altymus koduojančios sekos< ir intronus :nekoduojančios<. "uri ](metilguanozino(N`(trifosfato =kepur> N`gale. "uri 66(66 nukleotidų sek$ 8` gale – poli2. Foliadenilinimas didina i?7? stailum$, atsparum$ nukleazėms. i?7? turi savit$ erdvin strukt%r$, kuri reikalinga i?7? perne#ti pro randuolio poras, s$veikaisu riosomomis, i?7? veikimui reguliuoti.

8< r949 • "uri sudėting$ antrin strukt%r$ • ;artu su altymais sudaro riosomas

• Frokariotų l$stelėse randamos N', S', 8' r?7? • 3ukariotų l$stelėse randamos N', N,-', -', -' r?7? • ' :'vederg< – sedimentacijos koeficientas, molekulės ara dalelės nusėdimo greitis centrifuguojant.

Frie r?7? prisijungusio altymo funkcija yra suformuoti ir palaikyti tokia erdvin r?7? strukt%r$,kuri galėtų veikti kaip riozimas ir katalizuotų peptidinio ry#io sudarym$.

!!. 4ekanoninės >regliacinės? lstelinės 949 • mi94* :micro ?72< ir si94* :small interfering si?72< ( viengrandininės -(N nukleotidų ilgio

?7?. ?eguliuoja genų rai#k$, slopina altymų iosintez.• &i94* :FiUi interacting ?72, F(element induced Uimpy testis< ( S(8 nukleotidų ilgio. '$veikauja

su FiUi altymais, reguliuoja spermatogenez.• sn94* :small nuclear ?72< – ma!os randuolio ?7?. )alyvauja ?7? rendime, taip pat perne#ant

?7? i# randuolio į citozolį.• sno94* :small nucleolar ?72< – ma!os randuolėlio ?7?. )alyvauja riosominių ?7? :r?7?<

rendime ir modifikacijoje.



• sca94* – ma!os randuolėlio ?7?, esančios ;achalio k%nelyje :9ajal ody<. ?eikalingos sn?7? modifikacijoms.

• lnc94* :long non(coding ?72< – skirtingo ilgio ?7?, nura#omos nuo nekoduojančios )7? grandinės.

!(. 6heminio 949 nestabilmo &agrindas ir hidrolizės mechanizmas`(hidroksilo grupė ?7? molekulėje gali sudaryti vandenilinius ry#ius, dalyvauti specifinėse cheminėse

ir fermentinėse reakcijose. ?7? atspari praskiestai r%g#čiai. ?7? azėmis hidrolizuojama.Parminė ?7? hidrolizė

!). +atalitinės 949 r/šys :ie#kojau info ir Eaurinavičiaus, ir ;adziausko ir Eehningerio knygoj, i#skirtų r%#ių neradau, radau tik kelis pvz, kuriuos para#iau čia<;atalizinės ?7? vadinamos ribozimais. pavyzd!iai& savaiminio splaisingo intronai ir ?7azė F.&laisingas – procesas, kurio metu i# i?7? grandinės gali %ti pa#alinami nukleotidai, o susidar galai

sujungiami.?7azė F skelia t?7? pirmtakų N gal$. Bendrai au skatina hidrolitinį skilim$ ir transesterifikacij$,

naudojant ?7? kaip sustrat$.

!-. 6heminės 949 sintezės b/dai?7? cheminės sintezės metu %tina

lokuoti #ias funkcines grupes&• amino grupes heterociklinėse azėse

:2de, 9yt, @ua<• riozės N` ara 8` hidroksigrupes• fosfatus :monoesteriuose ir diesteriuose<• riozės ` hidroksigrup 9heminė ?7? sintezė vystėsi kartu su

)7? sintezės metodais. "aikyti tiek fosfodi(,tiek ir fosfotriesteriniai metodai. Piuo metu pramoninė oligorionukleotidų sintezėvykdoma fosfoamiditiniu :fosfitiniu< metoduant kietos fazės ne#ėjų.



!. *minor/gštys; nomenklat/ra, sdėtis ir skirstymas2minor%g#čių pavadinimai&• 'isteminiai – remiantis 14F29K14B+BI• 7esisteminiai – naudojami trijų raid!ių ara vienos raidės

simoliaiI• )uomenų azėse naudojami vienos raidės simoliai.2minor%g#tys sudarytos i# karoksi( ei amino( funkcinės grupės ir

#oninės grupės :?<.

2minor%g#čių klasifikacija& :i# 'ervos skaidrių<trkt/rinė ( remiasi aminor%g#čių #oninės grupės strukt%ra.• alifatinės aminor%g#tys :glicinas, alaninas, valinas, leucinas, izoleucinas<I• aromatinės aminor%g#tys :fenilalaninas, tirozinas, triptofanas, histidinas<I• polinės aminor%g#tys :serinas, treoninas, asparaginas, gliutaminas<I• kr%vį turinčios aminor%g#tys :argininas, histidinas, lizinas, asparto r%g#tis, gliutamo r%g#tis<I• specialios aminor%g#tys :glicinas, prolinas, cisteinas, selenocisteinas<.



4e&olinės aminor/gštys, šoninės gr&ės ali%atinės. 2la, /al, Eeu, 1le #oninės grupės yra hidrofoinėsir altymo gloulės viduje sudaro hidrofoinius ry#ius. @ly strukt%ra yra paprasčiausia. Ai nedalyvaujasudarant hidrofoinius ry#ius, tačiau laai svari altymo polipeptidinės grandinės susisukimui. +et turinepolin tioeterin grup. Fro alifatinė #oninė grupė sudaro ciklin strukt%r$.

4e&olinės aminor/gštys, šoninės gr&ės ali%atinės. "yr ir "rp yra poli#kesnės aminor%g#tys nei Fhe,nes turi atitinkamai hidroksigrup ir azot$ indolo !iede.

$olinės aminor/gštys, šoninės gr&ės, netrinios kr/vio. 'er, "hr, 9ys, 2sn ir @ln geriau tirpstavandenyje, jos yra hidrofili#kesnės. *unkcinės jų grupės sudaro vandenilinius ry#ius su vandeniu. 2sn ir @lnyra asparto ir glutamo r%g#čių amidai.

$olinės aminor/gštys, šoninės gr&ės, trinios teigiam kr/vC. Pių aminor%g#čių #oninės grupės,esant neutraliam terpės pD, turi teigiam$ kr%vį. Eys ε(aminogrupė yra protonizuota. 2rg yra teigiam$jį kr%vį turinti guanidingrupė. Dis yra vienintelė aminor%g#tis, kurios #oninės grandinės p; a yra artimas neutraliam.

$olinės aminor/gštys, šoninės gr&ės, trinios neigiamjC kr/vC . 2sp ir @lu r%g#tys #oninėjegrandinėje turi karoksigrup, kuri esant neutraliam pD, yra disocijavusi.

2minor%g#tys, turinčios dvi aminogrupes, vadinamos diaminoaminor/gštimis :Eys, 2rg<, jei įeina dvikaroksigrupės – dikarboksiaminor/gštimis :@lu, 2sp<. )viejose aminor%g#tyse yra sieros atomas :9ys,+et<. 9ys įeina merkaptogrupė –'D. Pi grupė yra chemi#kai aktyvi, ji da!nai nustatoma aktyviajamefermentų centre. )vi 9ys molekulės gali tarpusavyje susijungti kovalentiniu disulfidiniu ry#iu :('('(<

:=disulfidiniu tilteliu>< ir sudaryti cistin$. Ais stailizuoja tretin altymo strukt%r$, sujungia kelias polipeptidines grandines. 'er, "hr ir "yr sudėtį įeina hidroksigrupė, #ios aminor%g#tys vadinamos hidroksiaminor/gštimis.

Didroksigrupė sudaro vandenilinius ry#ius ir stailizuoja tretin altymo strukt%r$. Ai da!nai %naaktyviajame fermento centre, kur reakcijos metu sudaro tarpinius junginius.

Dis gali %ti protonų donoras ir akceptorius, dalyvauti r%g#tinėje(azinėje katalizėje.<idro%obinės aminor%g#tys stailizuoja erdvin altymo strukt%r$, %damos aktyviajame fermento

centre dalyvauja susidarant fermento ir sustrato kompleksui.

!0. Dšskirtinės >strkt/ros &o'i/ri? aminor/gštys• @ly neturi #oninės grupės :D<I• Fro yra ciklinė aminor%g#tis, turinti imino grup

:antrinis aminas<. 7eturi konformaciniolaisvumo, kaip kitos aminor%g#tys, todėl

altymo strukt%rose yra naudojamas ten, kur polimerinės grandinės orientacija erdvėje turi %ti vienareik#mė.

• 9ys turi sier$, o 'ec – selen$

!3. 4ekanoninės aminor/gštys

1? elenocisteinas :'ec, 4< laikomas ($ja aminor%g#timi, nors ji nėra koduojamakaip kitos altymų strukt%roje esančios aminor%g#tys. Pi$ aminor%g#tį koduoja42@ kodonas, kuris yra 'top kodonas. Pis kodonas atsakingas u! 'ec sintez tik i?7? esant '391' :'3leno9ysteine 1nsertion 'euence< elementui. '391'elementas pasi!ymi tam tikra seka ei %dingais antrinės strukt%ros elementais.Bakterijose '391' i#dėstytas tuoj u! 4@2 kodono. 2rchėjose ir eukariotuose'391' lokalizuotas i?7? 8 nekoduojančioje srityje :8 4"?<.

2? $irolizinas :Fyl, C< ( aminor%g#tis, kuri$ koduoja atitinkamaskodonas, randama archėjose ir akterijose. Aose yra fermentai,katalizuojantys metano susidarym$. 2minor%g#tis pana#i į lizin$,tik turi papildom$ pirolino !ied$, prijungt$ prie lizino #oninės

grandinės amino grupės. Firolizinas laikomas ($ja proteinogenine aminor%g#timi, 14F29K14B+B nomenklat%ros komitetas suteikė oficialų trijų raid!ių sutrumpinim$ – Fyl, vienos raidės !ymėjimas C.



!? <idroksi&rolinas ir hidroksilizinas• (<idroksi&rolinas susidaro hidroksilinant prolin$, katalizuoja fermentas

prolino hidroksilazė. "ai potransliacinė prolino modifikacija. )aug L(hidroksiprolino yra kolageno sudėtyje. Frolinas ir hidroksiprolinas laai svarioskolageno spiralinės strukt%ros susiformavimui ir stailumui. Didroksiprolinas randamaselastino ir augalų l$stelių sienelių glikoproteinų sudėtyje. Frolino hidroksilinimui %tinaaskoro r%g#tis :vitaminas 9<. "r%kstant vitamino 9, pirmiausia padidėja kapiliarų pralaidumas, nessuma!ėja kolageno molekulių stailumas :ligos po!ymiai !monėms – kraujuoja dantenos, vystosiskorutas<.

• )<idroksilizinas – hidroksilintas lizinas, randamas kolageno sudėtyje.Didroksilizino susidarym$ i# lizino katalizuoja fermentas lizinohidroksilazė.

(? Gli%osatasDericidas glifosatas ( glicino darinys :?oundup<. 7aikina augalus, nesslopina ferment$, kuris reikalingas aromatinių aminor%g#čių iosintezei.@lifosatas lokuoja fenilalanino, tirozino ir triptofano iosintez,slopindamas ferment$ N(enolpiruvil#ikimato 8(fosfato sintaz :3F'F'<. Pis katalizuoja aromatinių aminor%g#čių iosintezės tarpinio junginio susidarym$. "r%kstant

aminor%g#čių, augalai negali sintetinti reikalingų altymų. Be to, aromatinės aminor%g#tys yra svariosantrinių metaolitų – foliatų, uichinonų ir naftochinonų iosintezei. *ermentas 3F'F' randamas tik augaluose ir mikroorganizmuose, gyv%nai #io fermento neturi. @lifosatas ( ne karcinogenas, tai !emotoksi#kumo junginys.

(7. Erdvinė aminor/gšių strkt/ra/isų aminor%g#čių, i#skyrus *i+in, α anglies atomas susijungtas su keturiomis skirtingomis #oninėmis

grupėmis& aminogrupe, karoksigrupe, grupe ? ir vandenilio atomu. "oks nesimetri#kas α anglies atomasyra vadinamas chiralini centr. ;eturios grupės, sujungtos su α anglies atomu, gali įgauti dvi skirtingaserdvines konfig%racijas, kurios yra nesutapatinamos ir yra veidrodinis viena kitos atspindys. Pios dvierdvinių izomerų formos vadinamos enantiomerais. 2tsi!velgiant į geometrin jų konfig%racij$,aminor%g#tys gali %ti E( ara )( izomerai. /isos gamtinės aminor%g#tys yra E optiniai izomerai :lyginantsu glicerolio aldehidu<. )(aminor%g#tys įeina į antiiotikų sudėtį, yra akterijų sienelės sandai :!mogausorganizmo fermentai negali tokių mikroorganizmų sienelių suardyti<. 8 aminor%g#tys – izoleucinas,treoninas ir L(hidroksiprolinas – turi po chiralinius centrus, todėl gali turėti po L erdvinius izomerus.

9, sistema nusako molekulių, turinčių kelis chiralinius centrus, konfig%racij$. ?,' sistemoje visų E(aminor%g#čių, i#skyrus L-+istein, nesimetrinio α anglies atomo konfig%racija yra '.

(1. =izinės aminor/gšių savybės2minor%g#tys ( altos kristalinės med!iagos, tirpios vandenyje. Blogiau tirpsta aromatinės ir alifatinės

aminor%g#tys. domi savyė& E(izomerai kartaus skonio, o )( sald%s. 4/ spektro dalyje dėl aromatinių

aminor%g#čių altymai sugeria #vies$. "riptofanas ir tirozinas sugeria -6 nm alngo ilgio #vies$.*enilalaninas sugeria S6 nm angos ilgio #vies$, optinis jo tankis gerokai silpnesnis nei tirozino ar triptofano. Cptinis triptofano tankis yra stipriausias. 2minor%g#tys turi chiralinius centrus, dėl to yra opti#kaiaktyvios :suka tiesi#kai poliarizuotos #viesos plok#tum$<.

(2. *minor/gšių jonizacija ir jos reikšmė• Temo pD aplinkoje VDJW yra didelis, ir ai grupės yra protonuotos& formuojama (7D8

J ir –9CCD• 2uk#to pD aplinkoje VDJW yra ma!as, ir ai grupės deprotonuotos& formuojama (7D ir (9CC(

• 7eutraliose pD reik#mėse aminai protonuoti (7D8J, o karoksigrupė deprotonuota –9CC(

7ors ir karoksi, ir aminogrupės egzistuoja toje pačioje molekulėje, jos elgiasi :i# esmės<nepriklausomai viena nuo kitos.



"aip atsiranda cviterjonai ( du prie#ingus kr%vius turintys jonai. JD8 7 – 9D – 9CC(

?%g#tiniame pD karoksilo grupėturi proton$, taigi aminor%g#tis yrakatijoninės formos. Parminiame pDamino grupė yra neutrali –7D, taigiaminor%g#tis yra anijoninės formos.

7eutraliame pD endras kr%vis yra 6,aminor%g#tis yra cviterjonų formos.*akti#kai aminor%g#ties r%g#tinė grupėyra 7D8

J, o ne karoksigrupė – 9CCD, o azinė molekulės dalis yra9CC( grupė, et ne laisva aminogrupė –7D.

(!. *minor/gšių &D ir &+ •

?%g#tiniame pD karoksilo grupė turi proton$, taigi aminor%g#tis yra katijoninės formos• Parminiame pD amino grupė yra neutrali –7D, taigi aminor%g#tis yra anijoninės formos• 7eutraliame pD endras kr%vis yra 6, aminor%g#tis yra cviterjonų formos• *akti#kai aminor%g#ties r%g#tinė grupė yra7D8J, o ne karoksigrupė –9CCD, o azinė molekulės dalis

yra 9CC( grupė, et ne laisva amino grupė –7D.

Glicino %ormos<24 5 6<2 5 6@@< 7eegzistuojanti forma

pDG& F<!4 5 6<2 5 6@@< pDG]& F<!4 5 6<2 5 6@@ pDG& <24 5 6<2 5 6@@

• *unkcinių grupių :(9CCD, (7D< disociacija apsprend!ia disociacijos konstant$ +.• Biochemijoje naudojamas &+ G (lg; • &+ yra lygi &<, kuriame )7 funkcinių grupių yra disocijavusių ara asocijavusių.• 2minor%g#tys su neįkrautomis #oninėmis grandinėmis :glicinas< turi dvi p; reik#mes

• pD reik#mė, kai teigiamų ir neigiamų aminor%g#ties kr%vių skaičius lygus 6, ir ji nejuda elektriniame

lauke, vadinama izoelektrini tašk & I • 2minor%g#čiai, neturinčiai jonizuojamųjų #oninių grandinių, p1G:p; Jp; <K• Piame pD aminor%g#tis ma'iasiai tirpsta vandenyje

;ai aminor%g#tis turi jonizuojamųjų #oninių grandinių, pvz., asparto r%g#ties p1 lygus r%g#tinių p;vidurkiui&



((. $e&tidinio ryšio charakteristikos• *midinė jungtis iochemijoje vadinama &e&tidine jungtimi.

'usidaro nukleofilo hidroksilo grup pakeičiant aminogrupe.• Feptido 9(7 trumpesnis nei tipi#kas 9(7 ry#ys, et ilgesnis

nei dviguas 9G7 ry#ys. Feptido M9GC ry#ys yra #iek tiek ilgesnis nei tipi#kas.

9(7 ilgis 6,L] nm9G7 ilgis 6,] nm97 ilgis 6,88 nm

• Feptidinis ry#ys yra iš dalies dvigbas ir di&olis.

-7

(7

• Feptidinė grupė yra plok#čia. )ėl hiridizacijos C, 9 ir 7 atomai tampa

sp tipo. Pe#i atomai 9(9C(7D(9 yra vienoje plok#tumoje.

Baltymuose da!niausia trans peptidinio ry#io konfig%racija ( dėl sterinių

trukd!ių +is konfig%racijos atveju. 1#imtis – peptidinis ry#ys, kurį sudaro&rolinas.

• Feptidinio ry#io judrumas&

;ampas >&hi?ϕ apra#o sukim$si apie kovalentinį ry#į 54H 6I . ;ampas J >&si? apra#o sukim$si apie kovalentinį ry#į 5 6I H6.



(). Gamtiniai

&e&tidai• <ormonai& vazopresinas, radikininas, oksitocinas, gastrinas, sekretinas• 4ero&e&tidai& enkefalinai, endorfinai• *ntibiotikai& gramicidinai ) ir ', acitracinai, polimiksinai, aktinomicinas ), valinomicinas• oksinai& mikroinės kilmės ( otulino, staligės, difterijosI augaliniai ( ricinas, arinasI zootoksinai

(gyvačių, roplių, voragyvių, ičių, kai kurių vandens gyv%nų toksinai

*lkaloidai• +iti sintetiniai ir gamtiniai &e&tidai& sintetinis – aspartamas, ara 7utra'Ueet, gamtinis gliutationas.

<ormonaiCksitocinas ir vazopresinas &agmbrio hormonai.

< @ksitocin į krauj$ i#skiria hipofizė. "ai peptidas i# devynių aminor%g#čių 6ysyrDleGln*sn6ys$ro:eGly, cisteinai susijung disulfidiniu tilteliu. Cksitocin$ cheminiu %du susintetino/./igneaud 5N8 m. =nkcijos& reguliuoja gimdym$, pieno sekrecij$, susijs su seksualine elgsena.

< "azo&resin >antidiretinC hormon >*8<?? sekretuoja hipofizė. "ai peptidas i# 5 aminor%g#čių&6ysyr$heGln*sn6ys$ro*rgGly =nkcijos& organizme suma!ėjus vandens kiekiui, inkstaiskatinami kaupti vandenį koncentruojant #lapim$ ir ma!inant i#skiriamo #lapimo kiekįI tokiu %du

padidinamas kraujosp%dis.8< Gastrin sekretuoja skrand!io ir dvylikapir#tės !arnos savitosios l$stelės. 'udarytas i# 8L

aminor%g#čių& :piro<(@lu Eeu @ly Fro @ln @ly Fro Fro Dis Eeu /al 2la 2sp Fro 'er Eys Eys @ln @lyFro "rp Eeu @lu @lu @lu @lu @lu 2la Eys @ly "rp +et 2sp Fhe( 7D

(? =nkcijos; 'timuliuoti skrand!io sulčių, pepsino, insulino ir gliukagono i#siskyrim$. 2tpalaiduotihistamin$ i# vir#ugalvio l$stelių :kas stimuliuoja D9l i#skyrim$<. taka vir#kinamojo trakto fizinei

%klei ir augimui

*ntibiotikaiGramicidinas 8 yra heterogeni#kas antiiotikų :2, B ir 9< mi#inys, visi i#skirti i# dirvo!emio akterijų

a+i**$s reis. Einijinis peptidas, sudarytas i# N aminor%g#čių . @ramicidino pagrindinė aminor%g#čių seka&formil(E(K(@ly(E(2la()(Eeu(E2la()(/al(E(/al()(/al(E("rp()(Eeu(E( L()(Eeu(E("rp()(Eeu(E("rp(etanolaminas. 0 ir _ priklauso nuo gramicidino molekulės r%#ies& 0 gali %ti valinas ir izoleucinas visuosetrijuose variantuose. _ apsprend!ia r%#įI triptofanas yra @ramicidine 2, B yra fenilalaninas, o 9 yratirozinas.

Gramicidinas yra ciklinis peptidas, sudarytas i# dviejų identi#kų pentapeptidų, sujungtų >galvauodegaH& +i*o:(/al(Crn(Eeu()(Fhe(Fro(<. 3fektyvus prie# @ram teigiamas ei neigiamas akterijas

ei kai kurias gryines infekcijos. 7at%ralus peptidas Gltationas >G<< redukuoja patekusius į organizm$ ar l$steles oksiduojančius

agentus, sudarydamas disulfidinius tiltelius tarp dviejų glutationo molekulių. @lutationas ( tripeptidas Gl6ysGly.

(-. 6heminiai aminor/gšių sintezės b/dai >mana, &aias reakcijas trim iš #ilinsko kons&ektėlių?



(0. =nkcinės gr&ės, blokojamos &e&tidų sintezės met. 9eikalavimai blokotėmsBlokuotės peptidų sintezėje gali %ti& :aikinosios ( pa#alinamos po kiekvieno sintezės etapo. $astovios

( pa#alinamos tik susintetinus peptid$.Blokotės tri &atenkinti šios reikalavims&

• Filnai u!lokuoti funkcin grup, kad nedalyvautų reakcijoje• "uri %ti patvari peptidinio ry#io sudarymo metu ir #alinant kitas lokuotes• 7esukelti pa#alinių reakcijų ir racemizacijos

• Blokuotos aminor%g#tys ar peptidai turi tirpti organiniose tirpikliuose• Blokuotos aminor%g#tys ar peptidai turi %ti identifikuojami :%ti nustatytos strukt%ros< junginiai.



+lasikinė &e&tidų sintezė tir&ale

4<2 gr&ės blokotės*ormilinė <6@ *orm DJ"rifluoracetilinė 6=!6@ "fa OH-

2cetilinė 6<!6@ 2cetil OH- 4!dedam 2cto r%g#tiesanhidridu

Benziloksikaronilinė 6-<)6<2@6@ 9z, DKFt Benziloksikaronlchloridu"ret(Butoksi(karonilinė

>6<!?!6@6@

Boc 9*89CCD )i(tret(utildikaronatuara tret(

utoksikaronilchloridu p(+etoksienziloksi(karonilinė

6<!@6-<(6<2@6@

+ 9*89CCD

(6@@< gr&ės blokotės+etilo esteris @6<! C+e OH-

3tilo esteris @62<) C3t OH-

Benzilo esteris @6<26-<) CBzl DKFt Tret-Butilo esteris(Rūgštinėjeterpėjeprijungiamasizobutilenas arbat-butilbromidas)

@6>6<!?! CBut 9*89CCD

;itos lokuotės&• 'er, "hr, "yr – hidroksigrupės lokuotės&

< Benzilinė :Bzl< (9D8(9SDN pa#alinama hidrinant< "ret(Butilinė :But< (9:9D8<8 pa#alinama trifluoracto r%g#timi• 9ys – merkapto grupės lokuotės&

< Benzilinė :Bzl< (9D8(9SDN pa#alinama hidrinant< "ritilinė :"rt< (9:9SDN<8 pa#alinama trifluoracto r%g#timi

• Eys, 2rg – amino ir guanidilinės grupės lokuotės< Benziloksikaronilinė :< pa#alinama hidrinant< "retutoksikaronilinė :Boc< pa#alinama trifluoracto r%g#timi

• 2sp, @lu – karoksigrupės lokuotės< t(Butilo esteris :CBut< pa#alinama trifluoracto r%g#timi< Benzilo esteris :CBzl< pa#alinama hidrinant

(3. Aiolaikinė &e&tidų sintezė+ieta%azė atomatizota &e&tidų sintezė

• 'intezė panaudojant netirpius polimerinius ne#iklius – kietafazė peptidų sintezė• 'intezės metodo autorius ( ?. Bruce +errifield• 2utomatizuota peptidų sintezė• Fanaudojant +errifield kietafazinį metod$, susintetinti ilgi peptidai ( altymai, sudaryti i# 66 ar

daugiau aminor%g#čių.Merri%ield metodas

. Folimero su aktyvia funkcine grupe gavimas. Firmosios :9(galinės< 7( lokuotos aminor%g#ties prijungimas prie polimero

8. Blokuotės nuo amino grupės pa#alinimasL. ;ondensacija su antr$ja 7(lokuota aminor%g#timi :)99 metodu<N. Folipeptidinės grandinės ilginimas :8 ir L stadijos kartojimas<S. 'usintetinto peptido delokavimas :lokuočių pa#alinimas<



]. 2tskyrimas nuo polimero ir i#gryninimas chromatografijos %du• 'intetinant #iuo metodu, populiariausios aminor%g#čių amino grupės lokuotės (

9z, Boc ir *moc• *moc(lokuotė pa#alinama panaudojant silpn$ az –piperidin$. 4!dedama

fluorenilmetiloksikaronilchloridu.=ermentinė &e&tidų sintezė

• *ermentai, skaidantys altymus, vadinami proteolitiniais fermentais, ara peptidazėmis :skaido

peptidinius ry#ius<• Faprastai reakcijos in itro vyksta vandeniniuose tirpaluose ( uferiuose. Fakeitus #ias s$lygas :pridėjus

organinių tirpiklių<, reakcija gali vykti ir atvirk#čiai ( i# aminor%g#čių susintetinamas peptidas• 58] m. pirm$ kart$ paskelti duomenys apie galimy sintetinti peptidus, panaudojant proteolitinius

fermentus• "ik per paskutinius 6 am!iaus de#imtmečius fermentiniu %du in itro susintetinti pirmieji peptidai• Feptidų sintez katalizuoja altymus skaidantys fermentai( peptidazės& tripsinas, chimotripsinas,

papainas, termolizinas ir kt.

)7. #mogas inslino sintezės &roblemos ir s&rendimo b/dai.

5NN =rederick anger nustato aminor%g#čių sek$ insuline.5SN 'ynthesized y total synthesis.5S5 8orothy 6roN%oot <odgkin nustato kristalin insulinio strukt%r$ naudodama rentgeno spindulių

kristolografij$.• Fanaudodamas dalin chemin sintez, !mogaus insulin$ pirm$ kart$ 5]m. susintetino +.

?utenergas. 1#gryninto insulino i#eiga ( 6O.• 5-6 (5-8 m. pasi%lyti nauji metodai, kaip panaudojant fermentus kiaulės insulin$ paversti !mogaus

insulinu• 5-8 m. paruo#tas %das ir parinktos optimalios s$lygos pramoninei !mogaus insulino gamyai i#

kiaulės insulino, panaudojant imoilizuot$ proteolitinį ferment$ i# akterijų A+hromoa+ter *ti+$s. Pisatskelia 9(galin aminor%g#tį 2la, po to cheminiu %du prijungiamas treonino tretutilinis esteris:"hr(

CBut<.• Blokuotes pa#alinus, i#grynintas !mogaus insulinas.

)1. Baltymų %nkcijos lstelėje+atalitinė – :pepsinas, tripsinas, lipazės, amilazė ir t.t.< katalizuoja chemines reakcijas.trkt/rinė – iologinių memranų, citoskeleto, plaukų, nagų elementai.9egliacinė – prisijungimas prie kitų altymų ar nukleor%g#čių, aktyvumo keitimas :uvo skaidrėse

!ymiai daugiau funkcijų, et kad tiktų l$stelėje, tai manau, tik #itos.<

)2. Baltymų strkt/rų lygiai

Baltymų klasifikacija pagal sudėtį&• $a&rastieji – sudaryti tik i# aminor%g#čių • dėtingi – susij su kitomis molekulėmis&

4kleo&roteinai – susiri# su nukleor%g#timis :pav. riosomos, chromosomos<Gliko&roteinai – susiri# su angliavandeniais :imunogloulinai<:i&o&roteinai – susiri# su lipidais :kraujo lipoproteinai<<emo&roteinai – susiri# su hemu :hemogloinas<=lavo&roteinai – susiri# su *+7, *2) :sukcinato dehidrogenazė<Baltymų organizacijos lygiai&

• $irminė strkt/ra – aminor%g#čių seka polipeptidinėje grandinėje• *ntrinė strkt/ra – a*fa sira*' ara eta 2$osta, vandenilinių ry#ių tarp M9GC ir M7(D susidarymas• retinė strkt/ra – #oninių grupių s$veika, kompakti#ka trimatė strukt%ra• +etvirtinė strkt/ra – kelios polipeptidinės grandinės, sujungtos nekovalentiniais ry#iais

)!. $irminės baltymo strkt/ros nstatymo metodai$irminės strkt/ros nstatymo b/dai&



• 2minor%g#čių sekos nustatymas pagal )7? sek$ • 9heminis aminor%g#čių sekos nustatymas&o anger metodas – 8initro%lorbenzen pa!ymima galinė aminor%g#ties liekana. Baltymas

hidrolizuojamas, nustatoma pa!ymėta aminor%g#tis.o Edman metodas ( =enilizotiocianat pa!ymima 7(galo r%g#tis. ?%g#tinėje terpėje ji atskyla ir

izomerizuojasi. Frocesas kartojamas. "aip galima nustatyti iki 66 7(galo r%g#čių.• +asių spektrometrijos metodas :tinkamas nustatyti ma!iems altymo kiekiams<

9(galinių aminor%g#čių nustatymui naudojamos karboksi&e&tidazės, atskeliančios po vien$ aminor%g#tį nuo 9 galo.8alinis baltymų sskaidymas&

o 9heminis& panaudojant cianbromid :97Br<, kuris skelia ties +et.o =ermentinė hidrolizė, panaudojant proteolitinius fermentus endopeptidazes :tripsin$, chimotripsin$,

elastaz, peptidaz ir kt.< ri&sinas skelia grandin u! Eys ir 2rg, chimotri&sinas u! "yr, "rp, Fhe, "0&roteazė u! 2sp ir @lu, termolizinas u! Eeu, /al, 1le, +et.

)(. ErdvinO baltymų strkt/r &alaikantys ryšiai• )isulfidiniai tilteliai• 3lektrostatinė s$veika• /andeniliniai ry#iai• Didrofoinė s$veika• /an der [aals s$veika

)). *ntrinė baltymų strkt/ra ir jos elementai2ntrinė altymų strukt%ra tai polipeptidinės grandinės i#sidėstymas erdvėje, kuri$ stailizuoja

vandeniliniai ry#iai./andeniliniai ry#iai susidaro tarp peptidinio ry#io P4< ir P6Q@ grupių&

• toje pačioje polipeptidinėje grandinėje :I s&iralė<• tarp greta esančių polipeptidinių grandinių :R jostos<

I s&iralė• 2pi%dina vandeniliniai ry#iai, kurie susidaro toje pačioje polipeptidinėje grandinėje tarp vienos

aminor%g#ties peptidinio ry#io M7D grupės ir esančios sekoje ketvirtos aminor%g#ties M9GC grupės• /andenilinius ry#ius sudaro visi peptidinių grupių M7D vandenilio ir M9GC degonies atomai• (spiralė yra de#inioji, pagal laikrod!io rodykl sukasi i# kairės į de#in • Poninės grupės pasisuk į spiralės i#or, jos nedalyvauja (spiralės strukt%ros palaikyme.

s&iralės &arametrai;• /iename spiralės !ingsnyje yra 8,S aminor%g#ties• 2tstumas tarp gretimų aminor%g#čių 9a yra 6,Nnm

• 'piralės !ingsnis yra 6,NL nm• 'piralės !ingsnyje yra 8 atomų • S G (N]6, J G (L]6• 'piralės skersmuo ( , nm

s&iralės ssidarymi trkdo;• 9iklinės aminor%g#tys prolinas ir hidroksiprolinas, nes sudaro 56@4Q ry#į ir tose vietose polipeptidinė

grandinė i#linksta• Folipeptidinės grandinės sekoje greta esant daug kr%vį turinčių aminor%g#čių :2sp, @lu, Dis, Eys, 2rg<,

#ios gali sudaryti joninius ry#ius, ara dėl vienodo kr%vio veikia atost%mio jėgos, i#kreipiančios spiral • Didrofoinė s$veika tarp greta dideles #onines grupes turinčių aminor%g#čių :"rp, Eeu, 1le<

R jostos &arametrai;• Folipeptidinė grandinė i#tempta• S G (56 ara (856, J G J86 ara J8N6

• 2tstumas tarp gretimų aminor%g#čių yra 7,!27,!( nm



juostoms sudarant vandenilinius ry#ius, gaunamos R klostės. @ali %ti paralelinės ara antiparalelinės.2ntiparalelinės polipeptidinės grandinės yra stabilesnės.

)-. =nkciniai antrinės baltymo strkt/ros elementaiBaltymo R statinės – strukt%ra gali suformuoti statinės formos darinį. Bakterijų i#orinėje ir

mitochondrijų memranoje jos formuoja poras. Didrofoinės aminor%g#čių #oninės grupės yra nukreiptos į i#or ir s$veikauja su memranų lipidais. 'tatinės viduje yra hidrofilinis, vandens pripildytas kanalas.

7eturinčios reguliarios strukt%ros polipeptidinės grandinės dalys vadinamos kil&omis.2ntrinės strukt%ros elementas, kai polipeptidinė grandinė keičia kryptį, vadinamas linki. Einkis yra

strukt%rinis motyvas, kai du aminor%g#čių 9 atomai yra atskirti keliais :paprastai nuo iki N< peptidiniaisry#iais, yra arti :R] <, et nesudaro reguliarios ara strukt%ros.

)a!nai altymuose pasikartojančios strukt%ros vadinamos superantrine strkt/ra ara motyvais. "aiyra spiralės ir juostos derinys, sudarytas susijungiant kilpoms ara linkiams.

6inko &irštai randami )7? suri#ančiuose altymuose. Faveiksle 9ysDis cinko pir#tų motyvas,sudarytas i# (spiralės ir (lak#to. 9inkas koordinuotas dviejų histidinų ir dviejų cisteinų.

:ecino 'traktkas



). retinė strkt/ra, jos nstatymo metodai.a. "retinė altymo strukt%ra – tai polipeptidinės antrinės strukt%ros elementai, i#sidėst erdvėje.

)a!niausiai tai – kompakti#ka gloulė. 'usidaro dėl s$veikų tarp altymų aminor%g#čių #oninių grupių&i. Didrofoinės s$veikos ( tarp nepolinių aminor%g#čių :Eeu, 1le, Fhe, 2la, "rp, /al< #oninių grupių.

Falaiko altymo strukt%r$ jo #erdyje.ii. /andenilinių ry#ių, :L(5 kAKmol< susidarančių tarp elektronų por$ turinčių atomų C, 7, ' ei

poliarizuoto D atomo, sujungto su C, 7&. 'erino, tirozino, treonino (CD ir lizino, arginino, apsargino, glutamino (7D

. Distidino imidazolo !iedo ir serino (CD8. 2minor%g#čių #onininių grupių ir polipeptidinės grupės M9C ir –7D.L. strukt%roje i# i#temptų polipeptidnių grandinių grupių M9C ir –7D

N. Eaai silpnus suformuoti gali elektronai ei –9D grupės vandenilis.iii. 3lektrostatinės s$veikos ( joninių ry#ių tarp įkrautų aminor%g#čių :J& lizino ir arginino amino

grupėsI (&glutamato ir aspartato karoskigrupės<. 'usidaro druskų tilteliai. 'ilpnas ry#ys, artimasvandeniliam :L(N kAKmol<

iv. /an der [als s$veikų – atomai, priartėj vienas prie kito, paveikia vienas kito elektroniniusdeesėlius, susidaro momentinis dipolis. )u dipoliai silpnai traukia vienas kit$, suartėja atomai.

?y#io energija L kAKmol.v. )isulfidinių ry#ių – stiprus kovalentinis ry#ys tarp cisteinų tiolių. . Pios strukt%ros vidinė energija ma!iausia, nes #oninės aminor%g#čių grupės sudaro daugiausi$ galimų

vandenilinių ry#ių tarpusavyje ara su vandens molekulėmis.c. Baltymo tretinė strukt%ra atsakinga u! altymo funkcija, fermentams formuojamas aktyvusis centras.d. 7epolinės aminor%g#tys :+et, /al, Eeu, 1le, Fhe< nukreipiamos į molekulės vidų, nes$veikauja su

vandeniu. Didrofoinė s$veika lemia stailum$.e. Folinės aminor%g#tys :"yr, 'er, "hr, 2sp, @lu, 2sn, @ln< da!niausiai randamos molekulės i#orėje,

tačiau tų, kurių %na molekulės viduje, funkcinės grupės tarpusavyje sudaro ry#ius ir atlieka savitasfunkcijas, pvz.& įeina į fermento aktyvųjį centr$, suri#a metalo jonus, kofermentus.

f. ;r%vį turinčios aminor%g#tys :Eys, 2rg, Dis, 2sp, @lu< da!niausiai sudaro vandenilinius ry#ius su

vandens molekulėmis, %damos altymo pavir#iuje.g. 'trukt%ros nustatymo metodai&i. ?entgenostrukt%rinė analizė – 8) strukt%ros nustatymui naudojamas pagrindinis metodas.

'kiriamoji gea 6, nm, tad galima gana tikslai nustatyti visų atomų uvimo viet$ erdvėje.+inusas& laai sunku paruo#ti pavyzdį, kristalizuoti altym$. +etionin$ keičiant selenometioninutretin strukt%r$ nustatyti lengviau. 56 O altymų tretinių strukt%rų nustatyta #iuo metodu.+iogloinas – pirmasis altymas, kurio tretinė strukt%ra uvo nustatyta.

ii. +agnetinis randuolių rezonansas :+B?< – tretinės strukt%ros nusatytmas pagal atskir$ kiekvienos aminor%g#ties +B? spektr$. @alima tirti iki L6 k)a molekulinės masės altymus.Fliusas – naudojamas altymo tirpalas, nereikia jo kristalizuoti, geriau atspindima jo tikrojikonformacija.

iii. 3lektroninė ir krioelektroninė mikroskopija – naudojama memranų altymų strukt%ros tyrimams,kai gaunami tik ) altymo kristalai.

iv. 2tominės jėgos mikroskopija – altymų pavir#iaus tyrimas.v. "eori#kai galima nuspėti altymo tretin strukt%r$ vien tik !inant pirmin strukt%r$ ir naudojant

kompiuterines programa, tačiau #i$ technologij$ %tina toulinti.

)0. +etvirtinė baltymo strkt/ra. $avyzd'iai.a. ;etvirtinė altymo strukt%ra – dviejų ar daugiau suvienetų :atskirų polipeptidinių grandinių,

sudarančių tretin strukt%r$< susijungimas ir i#sidėstymas erdvėje, sudarant sudėting$ altymų kompleks$.

. Pie altymai, turintys ketvirtin strukt%r$, vadinami oligomeriniais altymais.c. 'uvienetus laiko silpni vandeniliniai, joniniai, hidrofoiniai :da!nai ma!iau svar%s< ry#iai tarp

#oninių aminor%g#čių grupių, kuriuos nesunku suardyti pakeitus tirpalo pD ar jonin jėg$.d. 'vara&



i. 'tiprina altymo veikim$. F/; hemoglobino molekulė gali prisijungti deguonį, tačiau kaisusijung L hemogloino molekulės, vienai prisijungus deguonį, kitų giminingumas jam padidėja.

ii. 'uformuoja aktyvųjį centr$. F/. R galaktozidazė skaido laktoz tik susijungus L suvienetamsiii. ?eguliuoja katalitinį fermento aktyvum$. Baltymų kinazė * sudaryta i# L suvienetų –

kataliziniai ir reguliaciniai. ?eguliaciniams suvienetams prisijungus c2+F, jie disocijuoja ir fermentas įgauna kinazinį aktyvum$.

iv. *losteriniai %ermentai >*losterinis %ermentas >*llosteric enzyme? – fermentas, turintis vien$ ar daugiau receptorinių centrų :alosterinis centras<, prie kurių prijungiamos efektorių molekulės.<da!niausiai sudaryti i# kelių suvienetų.

v. @enų ekonomija, jei aktyvusis altymas sudarytas i# kelių vienodų suvienetų, reikalingas tik genas, koduojantis polipeptid$.

vi. )idėja altymo stailumas. +a!ėja pavir#iaus ploto ir t%rio santykis, hidrofoinės grupės,esančios suvieneto pavir#iuje, paslepiamos gloulės viduje, oligomeras stailesnis, neimonomerai.

e. ;iti pavyd!iai& ; J jonų kanalas ;cs2 – L vienodi suvienetai. Demogloinas – L suvienetai, ir . *ermentas aspartato transkaramoilazė sudarytas i# S katalizinių ir S reguliacinių suvienetų.

)3. Erdvinės baltymo strkt/ros ssi%ormavimo dėsningmai.

a. 3rdvinės :tretinės< strukt%ros susidarymas – termodinami#kai naudingas procesas. rodyta :vykdant altymų denat%racij$ ir renat%racij$<, kad pirminėje altymo strukt%roje yra u!koduota visainformacija apie erdvin altymo strukt%r$.

. E$stelėje altymo molekulės susisukimas nėra atsitiktinis konformacijų, turinčių ma!iausi$ laisv$j$ energij$, ie#kojimas.

c. Folipeptidinės grandinės susisukimas&i. 'intetinantis pirminei polipeptidinei grandinei, pirmiausia susidaro veitiniai antrinės strukt%ros

elementai – spiralės ir strukt%ros.ii. '$veikaujant #oninėms aminor%g#čių grupėms, #ie elementai suartėja, susidaro superantrinės

strukt%ros motyvai.iii. Fradeda formuotis domenai – diskreti#ki, savaranki#kai susisukantys funkcijai ir strukt%riniai

tretinės altymų strukt%ros elementai, sudaryti i# 6(866 aminor%g#čių, tarpusavyje susijung lanksčia polipeptidine grandine, kuri$ galima lengvai hidrolizuoti.iv. "ada susiformuoja vadinamasis i#lydytas altymas :gloulė< – tai dar ne visi#kai susisuks

altymas. "arpinė %sena tarp domeno ir natyvaus altymo.v. @aliausiai i#lydytas altymas tampa natyviu altymu.

d. 'usisukimo modeliai&i. "retinė strukt%ra greitai susidaro i# antrinės strukt%ros randuolių

ii. Didrofoinės gri%ties s$veika, kuri suspaud!ia altymo molekul, altymas apsisuka apirė!tamet%ryje, ma!ėja konformacinių %senų.

e. 'usisukimo procesas vyksta dalyvaujant altymams&i. Frolino cis(trans(izomerazei – susidarant tretinei strukt%rai #is fermentas katalizuoja peptidinio

ry#io, kurį sudaro prolinas, izomeriacij$.ii. Baltymo disulfido izomerzei – skaido ir skatina disulfidinių tiltelių susidarym$, priklausomai nuo

to, ar jis reikalingas tolimesniam altymo formavimuisi, ar ne.iii. +olekuliniams #aperonams – tai altymų klasė, atliekanti daugy funkcijų&

. ?eikalingi sintetinant polipeptidin grandin in io :veikl%s ir in itro<. )alyvauja monomerų jungimesi į oligomerus :tretinė strukt%ra (M ketvirtinė strukt%ra<8. 1#vynioja altymus, kai juos reikia perne#ti per memranas, o perne#us juos susuka atgalL. 2psaugo altymus nuo denta%racijos.N. )alyvauja altymų skaidyme, padeda

molekulėms patekti į proteosomasiv. +olekuliniai #aperonai sintetinami, kai

l$stelė patiria temperat%rinį ar kitokiosformos stres$.

f. @alimi nukrypimai nuo normaliaussusiformavimo. )a!nai netaisyklingi altymai



suskaidomi, tačiau kai kurių l$stelė negea skaidyti, tad jie kaupiasi. "ada susidaro vadinami prionai.Aų susidarym$ lemia mutacijos, aplinkos veiksniai. Aie kaupiasi smegentyse ir sudaro juose altymų

plau#elius, sukeliančius kempinlig, ;riocfelto ir Aakoo ligas. 1lgos, firilinių altymų sankaupos,suadrytos i# klosčių lak#tų, vadinamos amiloidais. Aie sukelia neurodegeneracines ligas, kaip2lzheimeris :paveikslėlyje – su #ios ligos vystymusi susijusios peptido formos<.

-7. Erdvinės baltymo strkt/ros stabilmas. 8enat/racijos b/daia. "retinė ir ketvirtinė altrymų strukt%ros – tai erdvinės altymų strukt%ros. Aas palaiko silpni

nekovalentiniai ry#iai tarp aminor%g#čių #oninių grandinių grupių. Pie ry#iai lengvai suyra pakitustemperat%rai :ypač jai pakilus<, paveikus r%g#timis ar #armais, med!iagomis, suardančiomisvandenilinius, hidrofoinius, kitus ry#ius. 3rdvinės strukt%ros suardymas vadinamas denat%ravimu.)enat%ravus altym$, jis netenka iologinio aktyvumo, pakinta antigeninės savyės, atsiranda

jautrumas proteazėms. . )enat%racija da!niausiai negrį!tama:ypač jei denat%ruojama iki pirminės, neretai – antrinės

strukt%ros<. Ai neveikia pirminės altymų strukt%ros.c. Aei pa#alinamas altymas dar nespėjus jam visi#kai pakisti, jis gali atgauti savo natyvi$ strukt%r$. "ai

vadinama renat%racija. "ai savaiminis procesas, lemiamas aminor%g#čių sekos altymo molekulėje.d. )enat%racijos r%#ys&

i. *izinė&. ;aitinimas vir# ]6Q9. 1ntensyvus purtymas8. +ai#ymasL. 4!#aldymas(at#ilydimasN. Pvitinimas 4/S. Aonizuojanti spinduliuotė

ii. 9heminiai denat%ratai&. 9haotropai :guanidino hidrochloridas, karamidas<. 'unkiųjų metalų :+nJ, FJ< druskos8. 'tiprios r%g#tys ir #armai

L. 2lkoholiaiN. ?edukciniai agentai :nutraukia disulfidinius ry#ius<S. 2lkaloidai, pikrinė :,L,S(trinitrofenolis<, fosfovolframo D8F[CL6 r%g#tys

-1. Baltymų tir&alai; &ob/dis ir savybės.a. "irpalas :R nm<

. ;oloidas : – 66 nm<c. 'uspensija :M66 nm<

i. Baltymų molekulinė masė 6 666 – 666 666 )aii. )alelių dydis – 6 nm

iii. Baltymų tirpalai turi koloidinių savyių

iv. Baltymų tirpalus stailizuoja hidratacinis apvalkalas ir elektrostatinės st%mos jėgosd. ;raujas yra koloidas, kurio dalelės įkrautos neigiamai.e. ;oloidai&

i. +echaninės savyės apsprstos kovalentinių ir silpnųjų ry#ių ii. ;oloidų r%#ys

. tirpalas :skystas<. gelis :kietas<. @elio formavimas vadinamas gelatinizacija. )idelis dalelių pavir#iaus plotas

iii. Cptinės savyės&. Pviesos i#arstymas& *araday("yndall efektas :opalescencija<. Cptinis aktyvumas& koloidinės dalelės gali pakeisti poliarizuotos #viesos sukimo kamp$ 8. "irpalo spalva priklauso nuo dalelių dyd!io

-2. Baltymų a&ykaita lstelėje, jos %aktoriai ir &roblemosa. E$stelėse altymų gyvenimo trukmė yra laai įvairi& svyruoja nuo kelių minučių ar valandų, o kai

kurie ( net iki kelių savaičių.



. Baltymų degradacija yra svarus l$stelės med!iagų apykaitos reguliacijos mechanizmas. E$stelėje altymai yra pastoviai skaidomi ir sintetinami

c. 3ukariotinėse ir prokariotinėse l$stelėse altymus skaido įvairios peptidazės. "ai fermentai,skaidantys peptidinius ry#ius. /adinami proteolitiniais fermentais, nes skaido altymus

d. Froteosomos – tai eukariotų l$stelių nuo 2"F priklausoma peptidazė, altymus skaidantiskompleksas, kuris randamas l$stelių randuoliuose ir citozolyje. Froteosomos matomos elektroniniumikroskopu kaip pailgos, cilindro formos dalelės

e. Eizosomos ( l$stelių organelės, kuriose yra laai daug hidrolitinių fermentų. "ai peptidazės:katepsinaiI skaido altymus<, nukleazės :skaido nukleor%g#tis< glikozidazės, lipazės, fosfolipazės,fosfatazės ir kiti fermentai

f. Froteolizinių sistemų funkcijos&i. 2tpa!inmti ir suardyti sintezės metu susidariusius netaisyklingus altymus.

ii. 'uardyti geneti#kai pakeistus altymusiii. 'uardyti =pasenusius> altymusiv. @reitai #alinti funkcij$ atlikusius reguliacinius altymusv. 'usukaydyti trumpo veikimo altymus :ciklinai, reguliuojantys l$stelės cikl$<

vi. 'kaidyti transkripcijos veiksniusvii. ?eguliuoti fermentinės katalizės greitį reguliuojant fermento kiekį l$stelėje

viii. 'kaidant altymus gauti peptidus, kurie naudojami l$stelių atpa!inimui infekcijos atveju.g. Baltymus, kuriuos reikia suskaidyti, pa!ymi uikvitinas – laai konservatyvus, ma!os molekulinėsmasės :-,N k)a, ]S aminor%g#tys< altymas, kuris prijungiamas prie skaidomo altymo lizino#oninės grandinės aminogrupės. 4ikvitino

prijungimas – 8 altymų pagala vykstantis procesas.i. Baltymas 3 suaktyvina uikvitin$

ii. Fo to uikvitinas prijungiamas prie perne#ančio altymo 3

iii. 4ikvitino ligazė 38 atpa!įsta altym$(taikinį :pagal jo 7(galo aminor%g#tis< ir prijungia

uikvitin$ iv. "oks altymas yra pa!ymimas :uikvitinų prisijungti gali ir iki N6<, kad atėjo laikas jį skaidyti proteosomose ar lizosomose.

h. Froteosomų veikimo principas&i. Fro

lem os&i. Bal

t yma i,

turintys +et, 'er, 2la, "hr, /al, @ly, 9ys aminor%g#tį 7 gale yra atspar%s proteolitiniamskaidymui ir uikvitilinimui

ii. Baltymai, kurių 7(gale yra 2rg, Eys, Dis, Fhe, "yr, "rp, Eeu, 2sn, @ln, 2sp, @lu, gyvavimo pusperiodis yra tik (86 min.

iii. 4ikvitilinimo ir skaidymo suturikimai gali sukelti patologines ligas&. 'utrikus skaidymui padidėja netaisyklingų altymų kiekis. Fagreitėjus skaidumui gali laai suma!ėti altymų kiekis8. 'utrikdytas altymų kiekis gali paveikti l$stelės cikl$, )7? reparacij$, paskatintį

nekontroliuojam$ l$stelės dalkijim$si.

-!. :stelinės baltymų modi%ikacijos 5 b/dai ir &askirtis



a. B%dai – funkcijos ( kam&i. *osforilinimas :prie –CD< – l$stelės funkcijos kontrolė, signaliniams – 'er, "hr, "yr, 2sp, Dis,

9ysii. @likozilinimas :prie 9(, C(, 7(< – l$stelinė diferenciacija, imuninis atsakas, apvaisinimas – 'er,

"hr, 2sn, "rpiii. 7(metilinimas :prie –7D, G7D< – transkripcinė reguliacija – 2rg, Eys, Disiv. 7(acetilinimas :prie –7D, G7D< – transkripcinė reguliacija – 2rg, Eys, Disv. Cksidacija :'('< – altymų stailumas, redukcijos reguliavimas – 9ys, +et

vi. Foliprenilinimas :farnezilinimasI prie '(< – memranos lokalizavimas, altymo(altymo s$veika (9ys

vii. Didroksilinimas :8,L,N 9< – jautrumas deguoniui, kolageno rendimas – Eys, Fro, 2snviii. 7itrozilinimas

iY. 4ikvitinilinimas . Fotransliacinės modifikacijos&

i. Froteolitinis skilimas – 7(galo +et pa#alinamas nuo visų altymų aminopeptidzėmisii. 7(galo acilinimas :formil, acetil, miristil grupių u!dėjimas< acetiltransferzėmis

iii. @likozilinimas – 2sn, 'er ir "hr iv. 'ulfoninimas – "yr

v. *osforilinimas – "yr, "hr, 'er vi. 9(galo amidinimasvii. Didroksilinimas – Fro, Eys, 2sp

viii. 7(metilinimas – Eys, 2rg, Dis, @lniY. ;aroksilinimas – @lu, 2sp

c. Distonų modifikacijos normaliose ir vė!inėse l$stelėse&i. ?egionuose, kur daug genų, sveikos l$stelės chromosomoje daug histonų acetilinti, vė!inėje –

acetilai nuimti, kai kur metilintaii. 'utelomeriniai ir prie centromeros esantys regionai normalių l$stelių chromosomose esančiose

histonuose yra ma!ai acetilinti, daugiau metilinti, nei vė!inių l$stelių.d. "as pats modifikavimas :mono, di, tri metilinimas ar acetilinimas< gali vienus histonus aktyvinti,

kitus =i#jungti>.

-(. 6heminės baltymų %nkcionalizacijos metodai;Baltymų skaidrės 8](8-Eizino& 9isteino&



"irozino&

-). *ngliavandenių %nkcijos ir reikšmė gamtojea. *unkcijos&

i. 3nergijos #altinis& naudojamas 2"F sintezeiii. 2tsarginė maisto med!iaga – krakmolas, glikogenas

iii. eina į nukleor%g#čių, antiiotikų sudėtį, i# jų sintetinamas aminor%g#čių anglies karkasas

iv. 'usijung su altymais ar lipidais, sudaro glikoproteinus, proteoglikanus ir glikolipidus – tarpl$steliniai ry#iai, u!l$stelinis u!pildas, naudojami l$stelių atpa!inime, receptoriai.v. eina į akterijų ir augalų sienelių sudėtį, vė!iagyvių chitininius apvalkalus

vi. +etaolizmo tarpininkai . ?eik#mė gamtoje&

i. Temėje :iosferoje< angliavandeniai sudaro pagrindin organinių junginių masės dalį ii. 2ngliavandeniai sudaro -6O sausos augalų masės :daugiausia ( celiuliozė<

iii. eina į svarių junginių sudėtį :nukleor%g#čių, vitaminų(kofermentų, glikoproteinų, glikolipidų ir kt<. 2ngliavandeniai suteikia #iems junginiams specifinių savyių, lemia l$stelių iologinį savitum$ 'vari maisto med!iaga gyv%nams ir !monėms. Folisacharidas krakmolasyra pagrindinis gliukozės #altinis

iv. 2ngliavandeniai !mogaus organizme sudaro tik (O k%no masės, et jų apykaitos sutrikimai yradaugelio ligų prie!astisv. Tmogaus angliavandeniai sudaryti i# ma3da$ de#imties monomerų.

vi. 'trukt%rinė įvairovė kur kas didesnė u! sutinkam$ altymuose

--. Monosacharidų klasi%ikacijaa. +onosacharidai ( paprasčiausi angliavandeniai, kuriuos hidrolizuojant, ma!esnės molekulinės masės

sacharidų jau neesusidaro. )ariniai, turintys aldehido ara ketono grup ir po hidroksilo grup prievisų kitų anglies atomų 7e#akotos strukt%ros polihidroksialdehidai ara polihidriksiketonai.

. Fagal funkcin grup&i. 2ldozės – turi aldehido grup

ii. ;etozės – turi ketono grup c. Fagal anglies atomų skaičių&

i. 89 – triozė – @licerolio aldehidas ir dihidroskiacetonas

ii. L9 – tetrozėiii. N9 – pentozėiv. S9 – heksozė

d. Fagal konformacij$&i. 9ikliniai

ii. 2lifatiniai



-. Monosacharidų stereoizomerija;a.

"riozės ( 'trukt%riniai izomerai, tautomerai aldozė ir ketozė . /isiems – )E(izomerija. "ai enantiomerai – veidrodiniai atspind!iai. @amtoje vyrauja )

enantiomerai.c. )iasteriomerai – tai monosacharidų izomerai, kurių (CD grupės i#sidėsto ne veidrodinio atspind!io

principu. Aų pavadinimai skirtingi.d. 3pimerai – tai diasteriomerai, kurių tik vieno chrialinio centro konfig%racija yra skirtinga.e. Fentozių ir heksozių alifatinės grandinės gali susisukti į penkianarius oksolono :tetrahidrofurano< ir

#e#ianarius oksano :tetrahidropirano< tipo ciklus. 'ukuriamas naujas chiralinis centras. Friklausomainuo to, koks ciklas susidaro, angliavandenių hemiacetaliai yra vadinami&i. f$rano4 ėmis :penkianariai<

ii. irano4 ėmis :#e#ianariai<f. 2nomerai – ciklinių monosacharidų izomerinės

formosi.

ii. g. +utarotacija – procesas, kai monosacharidas pereina i#

%senos į ir atvirk#čiai.

-0. 8isacharidai; strkt/ra, cheminėssavybės ir &a&litimas

a. @amtiniai disacharidai – tai acetaliai,kuriuos sudaro du monosacharidai,sujungti glikozidiniu ry#iu.

. )isacharidai pasi!ymi visomis pagrindinėmis monosacharidų savyėmisi. *osforilinimas

ii. 2mininiams :(CD į –7D<

iii. 2cetilinimasiv. ?edukcija(oksidacija :yra i#imčių<&. /ienas monosacharidas ry#io sudarymui naudoja glikozidin –CD grup, kitas gali %ti

prijungtas per et kuri$ –CD grup



. Aei ab monosacharidai ssijngia &er glikozidines 5@< gr&es, tai toks disacharidasnegali i# ciklinės formos pereiti į atvir$ form$, t.y. jis neturi aldehido savyių. "aineredkojantis disacharidas

8. Aei antrasis monosacharidas glikozidinio ryšio sdarymi nadoja kit 5@< gr&O:da!niausiai prie 9L ir 9S atomų esančias –CD grupes<, tai toks disacharidas gali pereiti į atvir$ form$, turi aldehidams %dingas savyes ir vadinamas redkojani disacharid.

c. )isacharidų paplitimas&

-3. 6heminės angliavandenių savybėsa. Cksidacija&

i. ?edukuojantys angliavandeniai veikiami&. "ollen reagentu& 2gJ 2g :sidarinio veidrod!io

reakcija<. *ehlingKBenedict reagentu& 9uJ :mėlynas< 9uJ

:raudonos nuos.<8. "ai – aldehidų :redukuojančių angliavandenių< atpa!inimo reakcijos. 'acharozė nedalyvauja.

. ?edukcija ( karonilo grupės gali %ti redukuotos iki alkoholių katalitinio hidrinimo %du.i. Froduktai sald%s, et lėtai asoruojami

ii. @liukozė redukuojama iki soritolio :gliucitolio<iii. ;silozė redukuojama iki ksilitolioiv. ?edukuoti junginiai ma!iau reaktyv%s

c. 3sterifikacija ( r%g#ties chloridas ara anhidritas galireaguoti su hidroksi grupe, sudarydamas esterį.2ngliavandeniai gali reaguoti su riealų r%g#timis.

d. )imerizacija ( hemiacetalio, susidariusio po ciklizacijos,

alkoholis reaguoja su kitu alkoholiu ir suformuoja acetalį7. +rakmolo ir glikogeno sdėtis ir erdvinė strkt/raa. Folisacharidai – stamiamolekuliniai angliavandeniai,

sudaryti i# monosacharidų, sujungtų glikozidiniais ry#iais . )a!niausi L ir S ry#iai, akterinės kilmės polisachariduose yra ir ei 8 ry#ių c. Domopolisacharidai :homoglikanai< sudaryti i# vienos r%#ies monosacharidų d. Deteropolisacharidai :heteroglikanai< sudaryti i# skirtingų monosacharidų e. ;rakmolas – dviejų polisacharidų amilozės ir amilopektino mi#inys. 2milozė sudaro 6(6O,

amilopektinas ( -6(56Of. ;rakmolas – alta, amorfinė med!iaga, netirpi vandenyje, rinkstanti kar#tame vandenyje

g. 2milozė ( linijinės strukt%ros polisacharidas, sudarytas i# )(gliukozės molekulių, sujungtų :L<glikozidiniu ry#iuh. 2milopektinas – #akotas polisacharidas, sudarytas i# )(gliukozės, sujungtos :L< glikozidiniu

ry#iu, ir kas 6(N gliukozės grandys esančia at#aka, sudaroma :S< glikozidiniu ry#iu



2milozė ir amilopektinas, krakmolas

i. ;aitinamas krakmolas skyla į trumpesnius fragmentus – dekstrinus. j. @likogenas ( gyv%nų polisacharidas, atsarginė energetinė med!iagak. @likogeno strukt%ra laai pana#i į amilopektino, tik jis daug

#akotesnis, nes polisacharidinių grandinių naujos at#akos susidaro kas6( gliukozės liekanų

l. Pakos prisijungia :S< glikozidiniais ry#iais

@likogenas

1. 6eliliozės sdėtis ir erdvinė strkt/ra9eliuliozė sudaryta ir )(gliukozės !iedų, sujungtų (:L< glikozidiniu ry#iu. "ai linijinis polimerassudarytas i# N66(666 gliukozės liekanų. 9eliuliozės molekulinė masė svyruoja nuo L66 kilodaltonų iki ( megadaltonų. (:L< ry#ys lemia grie!t$ polimerinės molekulės tiesum$ :linijinė strukt%ra<, kuris dar laiau sustiprinamas vandeniliniaisry#iais grandinėje ir tarp grandinių.)ėl tokios strukt%ros celiuliozė ne tik mechani#kai stipri, et ir netirpstavandenyje, yra chemi#kai atspari, turi

puikių pluo#tinių savyių ir yratinkamiausiai l$stelių sienelių statyinė med!iaga.

2. $e&tidoglikanai ir gliko&roteinai; savybės ir %nkcijos$e&tidoglikan sudaro linijinis polimeras

heteropolisacharidas muraminas, sudarytas i# (:L<(glikozidiniu ry#iu sujungtų 7(acetilgliukozamino :72@< ir 7(acetilmuramo :72+< r%g#ties. Frie muramino yra prijungtasoligopeptidas. 'avita peptidoglikano strukt%ra priklauso nuo

akterijų r%#ies. Feptidų aminogrupės susijungia tarpusavyje,formuodamos tvirt$ laai tankų trimatį tinkl$, kuris nepraleid!ia į

akterijos vidų jokių pa#alinių med!iagų. "odėl peptidoglikanassudaro akterijų sienel, kuri suteikia l$stelei form$, o jai patekusį hipotoninį tirpal$ – apsaugo nuo osminio #oko. Ai gali %tikatalizuota lizocimo. Fvz.& gram(teigiamos akterijos turi stor$

peptidoglikano sienel, nes neturi i#orinės memranos, o gram(neigiamos turi, todėl jų peptidoglikano sluoksnis plonas.

Gliko&roteinai yra altymai, prie kurių kovalenti#kai prijungtos viena ar kelios oligosacharidų grupės. :laai nedidelėdalis angliavandenių palyginus su altymu<. Faprastai prie peptidograndinės da!niausiai per asparagino galin grup amidiniu ry#iu ara per serino ar treonino galineshidroksigrupes glikozidiniu ry#iu esti prijungta nuo vieno monosacharido iki kelių #imtų grand!ių ilgiooligosacharidas. 2ngliavandenilinė dalis suteikia molekulei reikiam$ formul ir stailizuoja jos strukt%r$ ei

apsaugo altymin molekulės dalį nuo ardančio proteazių poveikio. Folisacharidai suformuoja antigeninesdeterminantes, kurios atpa!įsta antik%nius. :tokias strukt%ras turi hormonai, imunogloulinai pavir#iuje,kraujo kre#ėjimo sistemos altymai, iologinių memranų komponentai, receptoriai<. @likoproteinų oligosacharido neredukuojančiame gale esanti monosacharidų seka lemia kraujo grupė lemia kraujo grup.@likozilinimas keičia chemines ir fizikines altymo savyes. Ais eukariotų @old!io komplekse svarus,



nukreipiant altymus į jų paskirties vietas, stailizuojama altymo konformacija, didina altymo tirpum$,apsaugo nuo proteolizės. @likozilinti altymai skirtingai susisuka, sudaro unikalias tretines strukt%ras.

!. :i&idų klasi%ikacijaEipidų klasifikacija laai sudėtinga, nes lipidai neturi endros strukt%ros ir organizme jų funkcijos laai

įvairios. 2tsi!velgiant į chemin lipidų sudėtį, fizikines ir chemines jų savyes, lipidus galima suskirstyti į dvi grupes& kuriuos hidrolizuojant i#siskiria riealų r%g#tys ir tie kurie jų neturi. Firmosios grupės lipidai,turintys riealų r%g#čių, skirstomi į paprastuosius ir sudėtinius lipidus. 2ntrosios grupės lipidai, neturintysriealų r%g#čių, dar vadinami lipidų dariniais. Faprastieji lipidai skirstomi į&• acilglicerolius – glicerolio ir riealų r%g#čių esteriusI• va#kus – auk#tesniųjų alkoholių ir riealų r%g#čių esterius.

'udėtiniai lipidai skirstomi į&• glicerofosfolipidus – į jų sudėtį įeina glicerolis, riealų r%g#tys, fosforo r%g#tis, kuri gali %ti esterinta –

cholinu, serinu, etanolaminu ar kitai alkoholiaisI• sfingolipidus – kurie sudaryti i# aminoalkoholio sfingozino, riealų r%g#ties it polinės galvutės.

'fingolipidai skirstomi į&o sfingomielinus – sudarytus i# sfingozino, riealų r%g#čių, fosforo r%g#ties ir da!niausiai cholinoIo cererozidus – sfingozino, riealų r%g#čių ir monosacharidų dariniaiIo gangliozidus – sudarytus susijungus sfingozidui, riealų r%g#tims ir oligosacharidui, prie kurio

esteriniu ry#iu prijungta sialo r%g#tis, stuteikianti neigiam$ kr%vįI• alkilglicerolius – kurių glicerolio molekulės hidroksigrupė yra alkilinta alkoholio molekuleI• galaktolipidus – kurių angliavandeniai sujungti su glicerolio molekule.

7eturintys riealų r%g#ties lipidai. Piai grupei priklauso&• eikozanoidaiI• izoprenoidaiIo steroidaio terpenoidaiIo lipidų kilmės vitaminai.

Eipidus galima klasifikuoti ir atsi!velgiant į jų sudėtį įeinančius sandus. Eipidai, į kurių sudėtį įeinafosforo r%g#tis vadinama fosfolipidais. @licerofosolipidų alkoholis yra glicerolis, o sfingolipidų molekulėse

– sfingozinas. @likolipidai turi angliavandenių, kurie gali %ti prijungti prie glicerolio :glikoglicerolipidai<



ara, susijung su sfingozimu, sudaro glikosfingolipidus :cererizodai, gangliozidai<. 'teroidų, terpenoidų ir lipidų kilmės vitaminų molekulės sudarytos i# angliavandenilio izopreno strukt%tos elmentų, todėl #iosmed!iagos vadinamos izoprenoidais. "erpenoidais vadinami terpenai ir jų dariniai.

(. :i&idų %nkcijos lstelėje bei organizme• 'trukt%rinė&o *osfolipidai ir glikolipidai, susijung su altymais, sudaro memranas, kurios apgauia l$stel,

organeles. "aip sudaromos atskiros erdvės, kurių sudėtis skiriasi nuo aplinkos.o Bitės i# va#ko gamina korius.o 9holesterolis yra laai svarus memranų strukt%ros sandas.

• 3nerginė&o Cksiduojant g riealų i#siskiria apie 8-kA :5kcal< energijos, o oksiduojant tokį patį kiekį

angliavandenių i#siskiria ]kA :Lkcal< energijos. ?iealų r%g#čių energinė vertė didesnė nei kitų med!iagų, nes jos yra redukuotos.

o ?iealų molekulėse yra saugoma organizmui reikalinga energija. ?iealai kaupiasi riealų la#elių pavidalu riealinių l$stelių :adipocitų< citozolyje.

• 2psauginė&o ?iealai apsaugo organizm$ nuo #iluminio ir fizinio poveikio.o /a#kai apsaugo nuo vandens.

• 'ignalinė&o Eipidai gali %ti antrinės signalinės molekulės :diacilglicerolis, cereamidas<

• Ferna#os&o Eipoproteinai, prisijung cholesterolį, fosfolipidus ir acilglicerolius, perne#a juos organizme.

• ?eguliacinė&o /itaminas ), lytiniai hormonai :estrogenas, testosteronas<, adrenokortikotropiniai hormonai

:kortizonas<o 3ikozanoidai reguliuoja kraujosp%dį, palaiko k%no temperat%r$, valdo lygiųjų raumenų susitraukim$.o @ierelinai – augalų augim$ skatinančios med!iagos.

• ;itos funkcijos&o Eipidai yra fermentų kofaktoriai, elektronų ir protonų ne#ikliai.o Frie memranos lipidų inkarais yra prijungiami altymai.o "erpenai :karotenoidai< svar%s fotosintezei, retinalis įtraukiamas į regėjimo proces$.o 2ugalų eterinių aliejų kvap$ lemia terpenai.

). 9iebalai; strkt/ra, sdėtis, %nkcijos?iealai yra glicerolio ir riealų r%g#čių etseriai. "ai

nepolinės, hidrofoinės, vandenyje netirpios med!iagos, dar vadinamos trigliceridais, acilgliceroliai ara neutraliais

riealais. @licerolis gali %ti acilintas viena, dviem ir trimisriealų r%g#timis, taigi l$stelėse sintetinami mono(, di(,triacilgliceroliai. triacilglicerolių sudėtį įeinančios riealų r%g#tys gali %ti vienodos, pavyzd!iui, tristearinas ar trioleinas, ara skirtingos, pavyzd!iui, pirmoji ir trečioji

padėtys turi stearin$, o antroji padėtis – linolo r%g#tį."riacilgliceroliai yra veiksminga energijos saugojimo forma. Aie yra redukuotesni nei angliavandeniai ar

altymai. Be to, jie ma!iau hidratuoti negu glikogenas. "odėl tos pačios pačios masės riealai yra eveik #e#is kartus veiksmingesnis energijos #altinis nei hidratuotas glikogenas. ?iealų oksidacjos energija yranaudojama augalų sėklose dygimui. Badaujant riealų oksidacijos metu i#siskyrusios energijos pakanka (8mėnesius. ?iealai svar%s palaikant #iluminį organizmo re!im$. ;a#alotui dideli triacilglicerolių ir va#kų kiekiai padeda keisti k%no tankįir i#laikyti k%n$ tam tikrame lygyje. ;upranugario kuproje sukauptitriacilgliceroliai. Auos oksiduojant susidaro vanduo, kuris patenkina organizmo vandens poreikius.

-. oios ir nesoios riebalų r/gštys. $risotinimo reikšmė



'očiosios riealų r%g#tys grandinėje neturi dviguųjų, o nesočiosios turi vien$ ar kelet$ dviguųjų ry#ių, jos visada esti cis(konfig%racijos. Aei molekulėje yra keletas dviguųjų ry#ių, tai jie visada %na izoliuotivienas nuo kito metilengrupe. "odėl tokie ry#iai negali %ti konjuguoti. ;amario temperat%ros, sočiosiosriealų r%g#tys, turinčios 9(9L, yra va#ko konsistencijos. 7esočiosios riealų r%g#tys, turinčios tokį patį anglies atomų skaičių, yra skystos. ?iealų r%g#čių, turinčių trans(konfig%racij$, anglies atomų grandinėssusirenka kompakti#kai ir sudaro tvarkingas i#temptas strukt%ras, o esant cis(dviguajam ry#iui molekulėjesusidaro l%!is :kinkas< ir grandinės i#sidėsto netvarkingai.

. 9iebalų tir&inimas vandeniniose tir&alose 7eigiamasis karoksigrupės kr%vis daro molekulin hidrofilne, o ilga uodega – laai hidrofoinė. "odėl

riealų r%g#tys yra amfifilinės molekulės, tai yra, viena molekulės dalis yra hidrofoinė, kita – hidrofilinė."okios molekulės vandens ir oro pavir#iuje sudaro vien$ sluoksnį, kur hidrofilinės karoksigrupėsnukreiptos į vandenį, o hidrofoinės anglies atomų grandinės i#sidėsto ore. Furtant riealų r%g#čių tirpal$ vandenyje susidaro rutulio formos micelės, kuriose riealų r%g#čių karoksigrupės nukreiptos į i#or, oanglies atomų grandinė ( į vidų.

0. "aškų sdėties skirtmai no riebalų/a#kai yra riealų r%g#čių ir auk#tesniųjų alkoholių esteriai. /a#kams %dingos ilgos grandinės,

da!niausiai sočiosios riealų r%g#tys :iki heksazono :cerotino< r%g#ties 9D8:9D<L9CCD<. /a#kuose yra ir auk#tesniųjų alkoholių – cetilo :9S<, miricilo :melisilo< :98< iki 98S. C riealai yra glicerolio ir riealų r%g#čių esteriai. triacilglicerolių sudėtį įeinančios riealų r%g#tys gali %ti vienodos ara skirtingos.

;alant apie funkcijas, tai va#kai da!nai sudaro apsaugin plėvel ant augalų, pauk#čių plunksnų, vaisių, oriealai yra kaip strukt%riniai elementai ir energijos #altinis

3. Biologinių membranų strkt/ra ir sdėtis >tik iš skaidrių in%o?



• Biologinės memranos yra plok#čios strukt%ros, sudarančios u!daras ertmes, kurių storis yra S(6nm.Fagrindinės memranų sudėtinės dalys yra lipidai, altymai ir angliavandeniai. Baltymų ir lipidų santykis nuo &N iki N&.

• +emranos, kurioms %dinga intensyvi med!iagų apykaita :vidinė mitochondrijų memrana< turidaugiau altymų. "ose memranose, kurių pagrindinė funkcija yra atskirti l$stelės turinį nuo aplinkos:nervų mielino dangalai<, lipidai sudaro iki -6O

• +emranų lipidai yra amfifilinės molekulės, vandenyje jos savaime susijungia ir sudaro u!daras

strukt%ras, sudarytas i# dviejų lipidų molekulių sluoksnių. 'usidariusio lipidinio dvisluoksnio strukt%r$ lemia hidrofoinė s$veika tarp riealų r%g#čių anglies atomų grandinių.• Eipidinis dvisluoksnis nelaidus hidrofilinėmis med!iagoms• Eipidiniame dvisluoksnyje yra altymų, kurie apsprend!ia memranų funkcijas – perna#os,

receptorines, fermentines.• +emranų lipidai ir altymai i#sidėsto asimetri#kai, vidinėje ar i#orinėje memranos pusėje gali %ti

skirtingi altymai ir lipidai.• Biologinės memranos turi tik jai %ding$ lipidų sudėtį • Fagrindiniai eukariotų l$stelių memranų lipidai yra fosfolipidai, glikolipidai ir cholesterolis• +emranose vyrauja penkios fosfolipidų r%#ys& fosfatidilcholinas, fosfatidiletanolaminas,

fosfatidilserinas, fosfatidilglicerolis ir sfingomielinas• @yv%nų l$stelėse i# visų fosfolipidų daugiausia yra fosfatidilcholino• 'megenų audinio memranose yra daug fosfatildilserino ir sfingolipidų • Pirdies ir plaučių memranose – daug fosfatidilglicerolio• Flazminėje memranoje, endoplazminiema tinkle ir chloroplastuose yra glikolipų

07. 6heminės riebalų savybės >tik iš skaidrių?• Didrolizė&o ?iealai hirdolizuojami iki sudėtinių dalių :glicerolio ir riealų r%g#čių< paekaitintu garu, stipriomis

r%g#timis ar #armais ei fermetais :lipazėmis<

• +uilinimas&o Parminės hidrolizė suskaido į glicerolį ir riealų r%g#čių druskas :muilus<

• Dalogeninimas&o ?iealai, sudaryti i# nesočių riealų r%g#čių, gali prie dviguų jungčių prisijungti halogenus :ara

vandenilį<. Pi reakcija taikoma nustatyti riealų neprisotinimo laipsnį.• Didrinimas&



o ?iealai sudaryti i# nesočių riealų r%g#čių, gali prie dviguųjų jungčių prisijungti vandenilįo Didrinimas vyksta vandenilio atmosferoje auk#toje temperat%roje, esant dideliam slėgiui ir nikelio

ara vario katalizatoriuio "aip aliejai verčiami riealais& gaminamas margarinas

• Cksidacija&o "rigliceridų oksidacijos produktai pasi!ymi nemaloniu kvapu ei skoniu ir yra toksi#ki, o kai kurie (

kancerogeni#kio Cksidacij$ sukelia oro deguinis, #viesa, kar#tis, drėgmė irKara mikroorganizmų fermentaio 'otieji riealai atsparesni oksidacijai u! nesočiuosiuiso Fasirei#kia kaip kartėjimas. 'kiriamas&

Didrolitinis kartėjimas. 'ukeliamas mikrooorganizmų lipazių Cksidacinis kartėjimas. 'ukeliamas oro deguonies, #viesos, kar#čio. @eneruojami peroksidai,

aldehidai, ketonai ir dikaroninėsr%g#tys. ;etoninis kartėjimas. 'ukeliamas pelėsių ir drėgmės. @eneruojami aldehidai, ketonai, turmpos

riealų r%g#tys ir ilgagrandininiai alkoholiai.

01. teroidų strkt/ra, &avyzd'iai ir %nkcijos organizme'teroidų pagrind$ sudaro steranas – perhidrofenantreno :trys

kondensuoti heksano !iedai< ir ciklopentano kondensacijos produktas, kuriame prie 9(8 paprastai yra CD, kartais C? araketono grupė. )auguma steroidų turi metilintus pakaitus :9(- ir 9(5< prie 9(6 ir 9(8 sterano !iedo anglies atomų. Frie 9(]da!niausiai %na prijungtas alkilinis radikalas. 'teranas turi #e#ischiralinius anglies atomus, taigi gali turėti SL izomerus.)a!niausiai gamtoje sterano molekulėje ciklai erdvėjei#silanksto>kėdės> forma, vienas kito at!vilgiu %na trans padėtyje,nes toks sujungimas stailiausias.• 9holesterolis. 'varus iologinių memranų komponentas. 1# jo sintetinamos tul!ies r%g#tys, hormonai,

vitaminas )• 9holano r%g#ties amidai :prijungtas glicinas ara taurinas< su choliu ir deoksicholio r%g#timis sudaro

tul!ies r%g#tis. Tarnyne jos veikia kaio detergentai, emulsifikuoja riealus ir taip palengvina jų hidroliz • ;ortikosteroidai sintetinami antinksčių !ievėje&o @liukokortikoidai – reguliuoja anglievandenių apykait$ :insulino anatagonistai – skatina

gliukoneogenez, didina gliukozės kiekį kraujyje<o +ineralkortikoidai – reguliuoja druskų apykait$ :aldosteronas audiniuose valdo druskų pusiausvyr$

• Eytiniai hormonai&o +oteri#kieji – gestagenai :9 steroidai, reguliuoja menstruacinį cikl$ ir nė#tum$< ir estrogenai :9-

steroidai, reguliuoja menstruacijų cikl$, i#orinius lytinius po!ymius<o /yri#kieji – androgenai :95 steroidai, skatina antrinių lytinių po!ymių vystym$si, reguliuoja sėklos

susidarym$<.

02. Eikozanoidų strkt/ra ir %nkcijos3ikozanoidai sintetinami i# polinesočiųjų riealų r%g#čių, turinčių 69 atomų :da!niausiai arachidono

r%g#ties<. Fana#%s į hormonus, et veikia lokaliai& nėra i#ne#iojami po vis$ organizm$. Aų gyvavimo trukmė

trumpa. 3ikozanoidai veikia savituosius l$stelės receptorius, esančius ant randuolio ir plazminėsmemranos. 3ikozanoidai svar%s u!degiminiams procesams, imuniniam atsakui susidaryti, sergantalerginėmis ir navikinėmis ligomis, sutraukia ir atpalaiduoja lygiuosius raumenis, reguliuoja ronchų spindį,ma!ina kraujosp%dį, slopina skrand!io sulčių i#skyrim$, valdo l$stelių augim$.

:et jaučiu, kad 'erva nori, kad kalėtume apie tai, et gal ne%tinai<



Frostaglandinai& pvz. 3 yra i#skirtas i# prie#inės liaukos:prostatos<. "uri ciklopentan$ !ied$ ir #onines grandines. 3 indeksasrodo nesočiųjų jungčių kiekį :pvz.& 3<. 3 plečia kraujagysles,naudojamas erekcijai palaikyti.

"romoksanai& turi #e#ianarį !ied$. 'usidaro tromocituose.'katina tromocitų agregacij$, sutraukia kraujagysles. Fadidėjs kiekissukelia limfocitų ve#ėjim$, sukelia ronchų spazmus. @ali sukeltitromozes, vainikinių kraujagyslių nepakankamum$, miokardo infarkt$.

Eeukotrienai& pirm$ kart$ rasti leukocituose. B%dingi keturi dviguiry#iai, trys jų konjuguoti. 'traukia lygiuosius ronchų raumenis,vainikines kraujagysles. Ferteklius gal sukelti astm$.

0!. er&enų klasi%ikacija ir %nkcijos"erpenai skirtomi pagal izopreno kiekį junginio molekulėje.

• Demiterpenai sudaryti tik i# vienos izopreno molekulės. :prenolis:skleid!a kvap$ augaluose<, izovaleriono r%g#tis :logas kvapas, turi antiepilepsinių savyių<

• +onoterpenai sudaryti dviejų izopreno vienetų :geraniolis, limonenas ir tepeniolis( skleid!ia kvap$<• 'eskviterpenas sudaryti i# trijų izoprenų :franezolis<

• )iterpenai sudaryti i# L izoprenų. Biologi#kai svar%s junginiai kaip retinolis, retinalis ei fitolis. Aie pasi!ymi antimikroiniu ir prie#u!degiminiu aktyvumu.

• "riterpenai sudaryti i# #e#ių izopreno molekulių. Einijinis triterpenas skvalenas – pagrindinis ryklių kepenų aliejaus komponentas. 'kvalenas iologi#kai modifikuojamas į lanosterolį ara cikloartenolį,visų steroidų prekursorius

• Foliterpenai sudaryti i# ilgų grandinių su daugeliu izopreno molekulių. 7at%ralus kaučiukas sudarytas i# poliizopreno su cis orientuotomis dviguomis jungtimis. ;ai kurie augalai gamina poliizopren$ su transdviguomis jungtimis, !inom$ guttapercha vardu.

Bioorganinės chemijos konspektas

Documents

Transcript of Bioorganinės chemijos konspektas