Boyer 14 Flashcards
Kaj je anabolizem? Naštej nekaj primerov takih reakcij. Kakšne reakcije so značilne za anabolizem, od kje energija zanj.
Biosintezni procesi pri katerih se energija porablja. Iz majhnih prekurzorskih molekul nastanejo velike, kompleksne biološke molekule (npr. sinteza glukoze iz piruvatov, beljakovin iz AK, DNA iz nukleotidov). Značilne so redukcijske reakcije pri katerih nastanejo oksidirani koencimi NAD+, NADP+. Energija za reakcije anabolizma prihaja iz ATP, NADH, NADPH, ki shranjujejo energijo sproščeno pri katabolizmu.
Kaj je katabolizem? Kako se zbere sproščena energija? Katere reakcije so značilne zanj?
Razgradni procesi pri katerih se energija sprošča. Kompleksne organske molekule (beljakovine, OH, maščobe) se razgradijo v enostavene (piruvat, laktat, etnol, CO2, H2O, NH3). Energija se zbere v obliki molekul ATP. Za katabolizem so značilne oksidacijske reakcije.
Kaj je metabolizem? Zakaj mu rečemo intermediarni metabolizem?
Katabolizem + anabolizem (niz zaporednih encimsko kataliziranih reakcij). Rečemo mu intermediarni ker so stabilni produkti oz. intermediati, ki nastanejo v vseh reakcijah reaktanti za naslednje reakcije.
Kaj je metabolična pot? Kakšne metabolične poti poznaš?
Metabolična pot je zaporedje reakcij, ki potekajo z določenim namenom npr. glikoliza. Metabolična pot je lahko linearna (glikoliza), razvejana (sinteza AK) - divergentna (anabolizem) in konvergentna
(katabolizem), ciklična (citratrni ciklus), spiralna (razgradnja AK).
Kaj povezuje anabolizem in katabolizem? Kaj je ATP, kako nastane pri aerobnih organizmih?
Energijski ciklus ATP. ATP je univerzalni prenašalec energije v biokemijskih procesih, obnavljanje le-tega je glavna točka metabolizma. Nastane pri oksidaciji koencima NADH (NADH nastane pri razgradnji hranil v katabolizmu).
Na katere stopnje delimo katabolizem?
- stopnja: razgradnja makromolekul in maščob na osnovne gradnike
- stopnja: oksidacija molekul
- stopnja: oksidativna fosforilacija
Opiši 1. stopnjo katabolizma
Reakcije te stopnje hidrolitične cepitve kemijskih vezi, pri katerih se energija v obliki NADH / ATP ne sprošča. Proteini se hidrolizirajo do AK, trigliceridi do MK in glicerola, polisaharidi do monosaharidov (običajno glukoza).
**Hidroliza = cepitev molekule z vodo, v en del se vgradi H, OH se vgradi v drugi del.
Opiši 2. stopnjo katabolizma.
AK, MK in monosaharidi oksidirajo do skupnega intermediata acetil-CoA. Pri tem se sprosti nekaj energije v obliki NADH in ATP.
Opiši 3. stopnjo katabolizma.
acetil-CoA vstopa v citratni ciklus, v katerem se oksidira do CO2 (ki je končni produkt aerobnega metabolizma ogljika)
pri oksidaciji intermediatov citratnega ciklusa nastaneta koencima NADH in FADH2, ki oddajata svoje energetsko bogate elektrone. Ti elektroni se prenesejo na O2 (ga reducirajo), nastane H2O. Sproščena energija v procesu prenosa elektronov se uporabi za prenos protonov (H+) v medmembranski prostor->Gradient ki nastane omogoči sintezo ATP iz ADP in fosfata (skozi encim sintaza ATP).
Kakšne so stopnje anabolizma? Koliko jih je? So procesi anabolizma in katabolizma obratne reakcije?
3 stopnje anabolizma so divergentne, kar pomeni, da se začnejo z enim prekurzorjem ali manjšim številom prekurzorjev (CO2, piruvat, laktat, acetil-CoA…) iz katerih nastanejo ogljikovi hidrati, maščobne kisline, aminokisline…Procesi anabolizma in katabolizma niso točno obratni (lahko imajo različno število reakcij, mesto v celici, vrsto celice kjer se odvija…)
V katerih 6 skupin lahko razvrstimo reakcije metabolizma? Kateri encimi jih katalizirajo, opis reakcije.
- oksidoredukcijske reakcije (oksidoreduktaze=dehidrogenaze, prenos elektronov)
- reakcije prenosa skupin (transferaze, prenos funkcionalnih skupin z ene molekule na drugo)
- hidrolitične reakcije (hidrolaze, cepitev vezi z vodo)
- nehidrolitična cepitev (liaze, razcep molekule, adicija na dvojno vez, nastanek dvojne vezi)
- reakcije izomeracije in prerazporeditve (izomeraze, prenos skupin znotraj molekule-en izomer v drug)
- reakcije nastanka vezi z uporabo energije ATP (ligaze)
Oksidoredukcijske (redoks) reakcije - Oksidant vs. Reducent, oksidoredukcijski pari v biokemiji
Oksidant: akceptor elektronov, se reducira, ima visoko oksidacijsko stanje npr. CO2(=so zelo elektronegativni in radi sprejmejo elektronegativne atome kot je kisik)
Reducent: donator elektronov, se oksidira; elektropozitivne kovine, spojine z nizkim oksidacijskim stanjem npr. CH4.
Elektroni gredo z reducenta (donor) na oksidant (akceptor).
Oksidoredukcijski pari so tudi koencimski pari: NAD+/NADH, NADP+/NADPH, FAD/FADH2 in kovinski ioni, ki so pogosto vezani na encime (Cu+2/Cu, Zn+2/Zn)
REAKCIJE PRENOSA SKUPIN
encim?
Katere skupine se prenašajo najpogosteje, kakšen vpliv ima prenos?
encimi transferaze
- Fosforilna skupina (iz ATPja) -PO3 -2:
- Acilna skupina -> če se prenese na koencim a postane bolj reaktivna
- glikozilna skupina (OH)
REAKCIJE HIDROLIZE
encim, katere vezi se cepijo najpogosteje
encimi hidrolaze
vezi: estrske, amidne in glikozidne vezi
- estrske: iz založnih maščob nastanejo MK (ki so prosto metabolično gorivo)
- amidne (peptidaze): primer = encim karboksipeptidaza (O=C-NH-> COO-)
- glikozidne (glikozidaze): laktoza-> galaktoza + glukoza
REAKCIJE NEHIDROLITIČNE CEPITVE
kateri encim, katero vez se najpogosteje cepi
encimi liaze; vez C-C, dodajanje funkcionalnih skupin na dvojno vez
