Solun orgaaniset aineet

'
Ihmiselimistön massasta 96%: O, C, H, N.

Biomolekyylit = solun orgaaniset aineet:
1. hiilihydraatit
- koostuvat: C, H, O
- rakentuneet sokeriyksiköistä
- ryhmittely:
a. monosakkaridit mm.
1. trioosit esim. glyseraldehyd, C:tä 3 kpl
2. pentoosit (rengasmuodot biol.nesteissä vallitsevia, myös suoraketjuisia -> tasapainotila) esim. riboosi, C:tä 5 kpl
3. heksoosit (rengasmuodot biol.nesteissä vallitsevia, myös suoraketjuisia -> tasapainotila) esim. glukoosi (solujen energialähteenä: hapettuessa -> hiilidioksidi+vesi+ATP jota solut hyödyntävät), fruktoosi, mannoosi, galaktoosi), C:tä 6 kpl
b. disakkaridit
c. polysakkaridit

2. lipidit eli rasvat:
a. triglyseridit eli "varsinaiset rasvat"
- poolittomia
- usein estereitä (energiavarastot rasvasoluissa)
- membraanilipidit eli kalvolipidit, amfipaattisia (kaksoiskalvot) ks. alempana lisää!
* karboksyylihapot (usein hydrofobinen hiiliketju+hydrofiilinen karboksyyliryhmä)
* tyydyttyneet rasvahapot (C=C):
** palmitiinihappo: 16xhiili
** voihappo: 4xhiili
** steariinihappo: 18xhiili
* tyydyttymättömät rasvahapot (kasvikset, kala, vaihtolämpöiset, min. 1 kpl C=C
** öljyhappo: 1 C=C
** linoleenihappo: 2 C=C
** arakinodihappo: 4 C=C
** vie tyydyttymätöntä enemmän tilaa solussa
b. sterolit ja muut steroidit
- toisiinsa liittyneet hiilirenkaat
- mm. kolesteroli (toimii solukalvoilla, kuuluu myös luokkaan kalvolipidit!)
- sappisuolat
- steroidihormonit (mm. sukupuoli-, muut elintoimintoja säätelevät hormonit)
c. fosfolipidit
d. karotenoidit

3. aminohapot ja proteiinit (valkuaisaineet):
a. aminohapot:
1. aromaattiset
2. alkoholit
3. kaksoishapot
4. typpipitoiset
5. rikkipitoiset
6. muut
- amino-&karboksyyliryhmä
b. proteiinit:
- peptidisidosteinen aminohappoketju(t)
- solunrakennus, -toiminnot
- elimistön typpi-, neste-, happo-, emäs-, kalium-natrium-tasojen ylläpito
- immuunipuolustus
- toimii transkriptiotekijänä
- ja entsyyminä

4. nukleotidit ja nukleiinihapot:
a. nukleotidit:
- monomeeri
- muodostaa nukleiinihapot
- fosfaatti+sokeri+emäs
b. nukleiinihapot:
- DNA
- RNA

Taas vähän hiilestä, tai oikeastaan hiiliatomeista:
- pienikokoisia
- sitomisluku 4 mahdollistaa useat erilaiset yhdisteet
- C yhdessä seuraavien: O, N, P, S, H pystyy muodostamaan kovalenttisia sidoksia (kestäviä!)
- usein katenoitunut tai rengasmainen yhdiste
- heteroatomien kanssa funktionaalisia ryhmiä
-> hiiliyhdisteet solujen rakenteen ja toiminnan kannalta tärkeitä!
- solujen entsyymit pystyvät purkamaan sidokset

Hiilareista...

Hydroksyyliryhmä:
Selvitettävä ja tarkennettava tämä kohta!

Disakkaridi = kahden heksoosin ketju (esim. laktoosi, sakkaroosi)
Polysakkaridi = jopa yli 1000 heksoosin ketju (esim. kasvitärkkelys, eläinglykogeeni)

Di- ja polysakkarideissa glykosidisidos (esim. sakkaroosi, glykogeeni)

Sokerit: heksosamiinit (reaktio aminoryhmän kanssa)
Proteiinit: glykoproteiinit
Lipidit: glykolipidit
-> esim. solukalvon komponentit -> veriryhmän ominaisuuksien säätely
Lue tarkemmin, opettele piirtämään esimerkkidisakkaridit!

Orgaaniset nesteet:
- D-glukoosi yleisin
- polaroidun valon värähtelytason kiertyminen erilaista eri monosakkarideilla
-> polarisaatiotason kiertymiseen perustuva sokerianalytiikka
-> käytännön sovellutus: virtsanäytteen sokeripitoisuuden arviointi

Enemmän rasvoista...

Triglyserideihin kuuluvat membraanilipidit eli kalvolipidit
(solukalvon rasva-aineet):
1. glyserofosfolipidit:
- esim. etanoliamiini
a. hydrofobinen osa: karboksyylihappojen korvaamat glyserolin kaksi hydroksyyliryhmää
b. poolinen osa: kolmanteen hydroksyyliryhmään liittynyt fosforihappo, johon liittynyt poolinen aminoalkoholi
2. sfingolipidit:
- yleisrakenne muistuttaa glyserofosfolipidejä mutta
* toinen hiiliketju kiinteä osa runkomolekyyliä (sfingosiinia)
* karboksyylihappo kiinnittynyt amidisidoksella toiseen hiiliketjuun
* glykolipideissä poolinen osa: fosfaatti+aminoalkoholi (tai sokerirakenteita)
- solukalvo muodostuu
* kahdesta kerroksesta glyserofosfo- ja sfingolipidejä
* hydrofobiset päät solukalvossa
* hydrofiiliset kalvon pinnalla
Selvitä nämä tarkasti!

Sekä steroideihin että membraanilipideihin kuuluva kolesteroli:
- 4-renkainen (A-D) + A-renkaan poolinen hydroksyyliryhmä + D-renkaan sivuketju
- säätelee solukalvojen fysikaalisia ominaisuuksia
- steroidihormonien synteesin lähtöaine (renkaiden ja sivuketjun modifikaatiot synteesissä)
Selvitä kolesterolin rakenne ja toiminta tarkasti!

Steroleihin ja steroideihin kuuluvat prostaglandiinit: Tarkista ryhmä johon kuuluu?
- E- ja F-muodot (PGE ja PGF)
- syntetisoituu kalvolipidien arakidonihaposta
- hormonien tapaiset vaikuttajat:
* sileässä lihaksistossa
* verisolujen aggregaatiossa
* tulehdusreaktiossa
- PGE- ja PGF-yhdisteet:
* supistavat kohdun lihaksistoa
-> käytetään myös aborttien ja synnytysten käynnistyksessä
- prostaglandiinien synteesin kiihtyminen
-> kuume ja kipu
-> asetyylisalisyylihapon, ym. kuume-/kipulääkkeet: prostaglandiinisynteesin esto

Fosfolipidit
?

Karotenoidit
?

Opettele piirtämään voihapon kemiallinen rakenne!

Käsitteitä

1-hiili (karbonyylihiili C=O; 2-hiili = sitä seuraava eli anomeerihiili)
5-hiili (5. hiili laskien karbonyylihiilestä aloittaen)
α-linoleenihappo
aggregaatio (~verisolujen aggregaatio = verihyytymän muodostuminen)
amfipaattinen (kuten kalvolipidi)
amidisidos
aminoalkoholi
aminohappoketju
anomeerihiili (hiilihydraattien rakenteet: karbonyyliryhmän (C=O) hiilestä katsoen seuraava hiili, käytännössä 2-hiili; anomeerit yleisesti kemiassa rinnakkaisia molekyylimuotoja, eroavat toisistaan vain geometrisen rakenteen osalta (esim. hydroksyyli-ryhmä saattaa sijaita molekyylirenkaan tasosta katsoen eri puolella; heksooseissa suoraketjuisen muodon karbonyylihiili liittyy hapen välityksellä 5-hiileen -> karbonyylihiiltä kutsutaan tämän jälkeen anomeerihiileksi, ja karbonyyliryhmä muuttunut hydroksyyliryhmäksi)
arakidonihappo
asetyylisalisyylihappo (kuume- ja kipulääke)
ATP
avaruusisomeria (avaruudellinen sijoittautuminen?)
biomolekyyli (solun orgaaninen aine)
dekstro
disakkaridit (esim. kahden heksoosin ketju)
DNA
D-glukoosi (D-sokeri, d=dekstro; D-glyseraldehydi kääntää polaroidun valon värähtelytasoa oikealle, siitä nimitys; tarkennettava??)
emästaso
entsyymi
esteri
etanoliamiini
fruktoosi
fosfaattiosa
fosfolipidit
funktionaalinen ryhmä
galaktoosi
glukoosi
glykoproteiini
glykolipidi
glykosidisidos (di- ja polysakkarideissa)
glyseraldehyd
glyserofosfolipidi
heksoosit
heteroatomi
hydrofiilinen osa <> hydrofobinen osa (karboksyylihapot)
hydroksyyliryhmä (emäsryhmä, O-H)
immuunipuolustus
kaksoishapot
kalium-natriumtaso
karboksyylihapot
karboksyyliryhmä
karbonyylihiili (1-hiili, C=O)
karbonyyliryhmä (C=O)
karotenoidit
katenaatio (pitkän hiiliketjun muodostuminen)
kolesteroli
kovalenttinen sidos
L-glukoosi
linolihappo
lipidit
mannoosi
membraanilipidi (kalvolipidi)
monomeeri
monosakkaridit (esim. glukoosi, vrt. disakkaridi, kahden heksoosin ketju; kun kaksi monosakkaridimolekyyliä liittyy yhteen, muodostuu disakkaridi, esim. sakkaroosi (tavallinen sokeri); jos kolme tai useampia molekyylejä liittyy yhteen, muodostuu polysakkaridejä, esim. selluloosa (esim. puu) tai tärkkelys (esim. vilja tai peruna)
nukleiinihapot
nukleotidit
PGE
PGF
pentoosit
peptidisidos
polysakkaridit (jopa tuhansien heksoosien ketju)
poolinen hydroksyyliryhmä (kolesteroli)
prostaglandiinit
proteiinit (valkuaisaineet)
riboosi
rikkipitoiset aminohapot
RNA
sappisuolat
sfingolipidit
sfingosiini
sitomisluku
steroidit
steroli (lipidiryhmä: sterolit ja muut steroidit)
sukupuolihormonit
transkriptiotekijä (geenien säätely)
triglyseridit
trioosit
typpipitoiset aminohapot