1 - Tampereen yliopisto

Helsingin yliopisto/Tampereen yliopisto Henkilötunnus _________________-______
Biokemian/bioteknologian valintakoe Sukunimi ________________________
26. 05. 2005 Etunimet ________________________
Tehtävä 1 Pisteet ________/ 20
Solujen kalvorakenteiden perusrakenteen muodostavat amfipaattiset lipidit. Yksi kalvorakenteissa
vähäisessä määrin esiintyvä lipidi on fosfatidyyli-inositoli, joka muodostuu alla esitetyistä
rakennekomponenteista.
HO
H 2C
CH
OH
H 2C OH
HO
OH
P OH
O
glyseroli fosforihappo
linolihappo, 18:2
steariinihappo, 18:0
a. Piirrä fosfatidyyli-inositolin rakennekaava. (2 p)
H
H 2C
C
O
O
H 2C O
C
O
C
O
O
P O
OH
C C
OH
H
HO
C
OH H
H
C C
H
H
OH
OH
C
H
OH
OH
H
C
OH
C
H
OH
C
C
H
H
C
OH
C
H
H OH
inositoli
COOH
COOH

Nimi: __________________________
Rasvoilla on tärkeä merkitys eliöiden energialähteenä. Rasvahappojen hapettaminen tapahtuu
eukaryoottisolujen mitokondrioissa β-oksidaatioksi kutsutussa reaktiosarjassa. Pitkäketjuiset
rasvahapot eivät kuitenkaan pääse vapaasti mitokondrioihin.
b. Kuvaa reaktiosarja, jonka avulla pitkäketjuiset rasvahapot kuljetetaan mitokondrioihin
hapetettavaksi. (4 p)
Vastauksessa kuvattava seuraavat asiat
- rasvahappo on solun sytoplasmassa liittyneenä koentsyymi-A:han
- karnitiiniasyylitransferaasi I mitokondrion kalvojen välisessä tilassa liittää
rasvahappotähteen karnitiiniin
- karnitiini-asyylikarnitiinikuljettaja siirtää asyylikarnitiinin mitokondrion
sisäkalvon läpi mitokondrion sisäosaan ja samalla vapaa karnitiini siirtyy ulos
- mitokondrion sisäkalvon sisäpuolella karnitiiniasyylitransferaasi II vaihtaa
rasvahapon karboksyyliryhmään koentsyymi-A:n karnitiinin tilalle

Nimi: __________________________
β-Oksidaatiossa rasvahapot hapettuvat nelivaiheisessa reaktiosarjassa pienemmiksi yhdisteiksi.
c. Täydennä kuvan β-oksidaatiota esittävään reaktiosarjaan eri vaiheissa muodostuvat
yhdisteet 1-5 rakennekaavoina. (5 p)
1.
2.
3.
O
R CH 2 CH 2 CH 2 C
FAD
FADH 2
H 2O
NAD +
NADH + H +
CoA-SH
4. 5.
R CH2 C
hapetus
O
R CH2 C
H
C C
hydrataatio
R CH 2 CH CH 2 C
HO
H
O
hapetus
R CH 2 C CH 2 C
O
O
S CoA
O
tiolyysi
S CoA
S CoA
S CoA
S CoA
CH 3
O
C
S CoA

Nimi: __________________________
Rasvan täydellinen hapettaminen elimistössä tuottaa paitsi runsaasti energiaa, myös hiilidioksidia ja
vettä. Muodostuva vesi parantaa joidenkin eliöiden selviytymistä kuivuudessa.
d. Kuinka paljon vettä (ml) muodostuu kun 1,0 g rasvaa palaa täydellisesti. Rasvan oletetaan
olevan triasyyliglyserolia, joka koostuu glyserolista (M = 92,1) ja palmitiinihaposta ( 16:0,
M = 256,4 )? (4 p)
Vastausanalyysi:
triasyyliglyseroli on tripalmitiini, joka muodostuu glyserolista ja kolmesta
palmitiinihaposta esteröitymällä
lasketaan tripalmitiinin M:
M(glyseroli) + 3 x M(palmitiinihappo) – 3 x M(H2O) = 807,3 g/mol
Lasketaan rasvan ainemäärä, joka on 1,24 x 10 -3 mol
Palamisreaktion yhtälö:
1 C51H98O6 + 72½ O2 → 49 H2O + 51 CO2
reaktioyhtälöstä nähdään, että muodostuva veden ainemäärä on
49 x 1,24 x 10 -3 mol = 0,061 mol
vettä muodostuu
0,061 x 18 g/mol = 1,1 g = 1,1 ml
Vastaus: vettä muodostuu 1,1 ml

Nimi: __________________________
Solukalvon fosfatidyyli-inositoli osallistuu reseptorien kautta tapahtuvaan viestintään.
e. Joidenkin hormonien sitoutuminen reseptoriinsa aktivoi G-proteiinin välityksellä
fosfolipaasi C:n.
Mitä ns. toisiolähettejä fosfatidyyli-inositolista tai sen fosforyloiduista johdannaisista
muodostuu fosfolipaasi C:n vaikutuksesta?
Miten nämä toisiolähetit vaikuttavat solujen toimintaan? (5 p)
Vastauksen tulee sisältää seuraavia asioita:
- Fosfatidyyli-inositolista (fosfatidyyli-inositoli-4,5-difosfaatista) muodostuu
1. 1,2-diasyyliglyserolia
2. inositoli-1,4,5-trifosfaattia (IP3)
- solukalvoon liittynyt 1,2-diasyyliglyseroli aktivoi proteiinikinaasi C:tä, joka
puolestaan fosforyloi ja siten aktivoi tai inaktivoi useita kohdeproteiineja
- inositoli-1,4,5-trifosfaatti aktivoi endoplasmaverkoston kalsiumkanavat ,
jolloin kalsium-ionin pitoisuus sytosolissa kasvaa
- kalsium-ioni vaikuttaa useiden kohdeproteiinien aktiivisuuteen