chemistry Flashcards
test
prva oksidativna dekaborksilacija
Prvu oksidativnu dekaborksilaciju predstavlja izocitrat koji se oksidira i dekarboksilira u a-ketoglutarat, a drugu nastajanje sukcinil CoA putem oksidativne dekarboksilacije a-ketoglutarata.
po čemu se sukcinat dehidrogeneza razlikuje od ostalih enzima
Sukcinat dehidrogenaza razlikuje se od ostalih enzima u ciklusu jer se nalazi u sklopu unutarnje membrane mitohondrija, direktno povezan sa lancem za prijenos elektrona te predstavljva vezu između ciklusa limunske kiseline i sinteze ATP-a.
2 mehanizma kontrole ulaska u ciklus i metaboliziranja
2 mehanizma kontrole ulaska u ciklus i metaboliziranja su kontrola kompleksa piruvat dehidrogenaze (alosterički i putem reverzibilne fosforilacije) i kontrola unutar ciklusa limunske kiseline (primarno putem koncentracije ATP-a i NADH)
Oksidativna dekarboksilacija
Oksidativna dekarboksilacija je reakcija pri kojoj se piruvat pretvara u acetil CoA, ključna reakcija koja povezuje metabolički put glikolize sa ciklusom limunske kiseline. U eukariota ova se reakcija odvija u matrixu mitohondrija dok se u prokariota odvija u citoplazmi i staničnoj membrani. Katalizira je enzimski sustav piruvat dehidrogenaze.
Oksidativna fosforilacija
Oksidativna fosforilacija je proces stvaranja ATP-a kao rezultat prijenosa elektrona s NADH ili FADH2 na O2 putem niza prijenonika elektrona.
Protonske pumpe koje su uključene u proces of
Protonske pumpe koje su uključene u proces su NADH-Q oksidoreduktaza (oksido-reduskcijski centar je FMN I Fe-S), Q-citokrom c oksidoreduktaza (centar je 3 hema i 2Fe-2S nakupine) i citokrom c oksidaza (centar je hem a3 i CuB).
Posljednja faza oksidacijske fosforilacije
Posljednja faza oksidacijske fosforilacije je sinteza ATP-a pomoću ATP sintaze.
građa mitohondrija
Mitohondrij ima 2 membrane, vanjsku koja je vrlo porozna radi velikog broja porina i unutranju membranu koja je naborana i obavija matrix te sadrži enzim ATP sintetazu.
dva odjeljka mitohondrija
. Dva odjeljka mitohondrija su matrix koji sadrži enzime za oksidaciju piruvata i masnih kiselina te enzime ciklusa limunske kiseline i međumembranski prostor koji sadrži nekoliko enzima koji koriste ATP za fosforilaciju drugih nukleotida.
Oksidativna fosforilacija ovisi o
Oksidativna fosforilacija ovisi o potencijalu prijenosa elektrona (elektroni visoke energije i redoks potencijal).
Redoks potencijal je?
Redoks potencijal je sposobnost supstrata da prima elektrone (redukcija) ili otpušta elektrone (oksidacija). U procesu oksidacijske fosforilacije energija oslobođena redukcijom svakog prenositelja elektrona koristi se za stvaranje gradijenta protona koji se potom koristi za sintezu ATP-a i transport metabolita kroz unutarnju membranu mitohondrija.
Gradijent protona služi za
Gradijent protona služi za transport metabolita kroz unutarnju membranu i za sintezu ATP-a.
. Promjene redoks potencijala u respiracijskom lancu su
Promjene redoks potencijala u respiracijskom lancu su prijenos elektrona sa NADH na kompleks I te na kompleks III i zatim na kompleks IV, elektroni sa FADH2 prenose se sa kompleksa II na kompleks III, a zatim na kompleks IV. Elektroni s FADH2 ulaze u lanac nizvodno od elektrona koje prenosi NADH budući da elektroni FADH2 imaju manju redoks potencijal nego elektroni s NADH te zbog toga oksidacijom FADH2 nastaje manje molekula ATP.
4 kompleksa uključena u respiratorni lanac su
4 kompleksa uključena u respiratorni lanac su 3 protonske pumpe (NADH-Q oksidoreduktaza, Q-citokrom c oksidoreduktaza i c citokrom oksidaza) i sukcinat Q-reduktaza (spona s ciklusom limunkse kiseline)
Koenzim Q ili ubikinon je
Koenzim Q ili ubikinon je hidrofobni kinon koji brzo difundira u unutarnju membranu mitohondrija , vrši transport između većih elektronskih prenositelja unutar membrane.
. Lanac prijenosa elektrona
Elektroni s NADH prenose se na FMN prostetsku skupinu NADH-Q oksidoreduktaze, te dalje preko Fe-S proteina na Q, pri čemu nastaje QH2 , reducirani oblik ubikinona. Enzim citratnog ciklusa, sukcinat dehidrogenaza, sastavni je dio kompleksa sukcinat-Q reduktaze, također donira elektrone s FADH2 na Q kako bi nastao QH2 . QH2 su vrlo mobilni membranski prenositelji elektrona i oni prenose elektrone na Q-citokrom c oksidoreduktazu. Q-citokrom c oksidoreduktaza sadržava citokrome b i c1 kao i Fe-S centar. Ovaj kompleks reducira citokrom c, periferni membranski protein topljiv u vodi. Citokrom c, slično kao i Q je mobilni prenositelj elektrona koji prenosi elektrone s citokroma c na citokrom c oksidazu. Kompleks citokrom c oksidaze sadržava citokrome a i a3 i ione bakra. Željezo u hemu i bakarni ioni ove oksidaze prenose elektrone na O2 , zadnji akceptor elektrona, te nastaje voda.
Q ciklus
Q ciklus je mehanizam koji povezuje prijenos elektrona sa Q na Cyt c i transmembranski transport protona. Ciklus također pomaže prijelaz elektrona prenositelja koji prenosi 2 elektrona (QH2) na prenositelja koji prenosi jedan elektron (Cyt c).
Jednosmjerna protonska pumpa j
Jednosmjerna protonska pumpa je ATP sintaza (kompleks V).
ATP sintaza se sastoji od
ATP sintaza se sastoji od F0 i F1 podjedinica. F0 (štap) hidrofoban,uronjen u unutarnju mitohondrijsku membranu, izgrađuje kanal za protone. F1 (lopta) sačinjena od 5 vrsta polipeptida, nalazi se u matrixu mitohondrija, odgovorna za katalitičku aktivnost sintaze.
ATP sintaza katalizira sintezu
ATP sintaza katalizira sintezu ATP iz ADP i ortofosfata (ADP3- + HPO4 + H+ ATP 4- +H2O)
3 B podjedinice su
3 B podjedinice su L (opuštena) konformacija - vezivanje ADP-a i Pi, T (napeta) konformacija- čvrsto vezivanje ADP-a i Pi pri čemu dolazi do sinteze ATP-a i O (otvorena) konformacija - otpuštanje sintetiziranog ATP-a.
U rotacijskoj katalizi y podjedinica
U rotacijskoj katalizi y podjedinica rotira u suprotnim smjerovima ovisno o tome dali se ATP sintetitira ili hidrolizira, svaka rotacija u smjeru kazaljke na satu za 360 dovodi do sinteze i otpuštanja 3 molekule ATP.
Uloga bioloških membrana
Uloga bioloških membrana je definiranje stanične dimenzije, podijela stanica u odjeljke , omogućavanje provedbe kompleksnih reakcijskih putova i sudjelovanje u primanju signala i pretvorbi energije.
Osnovna gradvina jedinica stanične membrane
Osnovna gradvina jedinica stanične membrane je lipidni dvosloj (fosfo i glikolipidi)
Karakteristike svih bioloških membrana su
membrane su tanke strukture koje grade zatvorene odjeljke, sačinjavaju ih uglavnom lipidi i proteini u omjeru 1:4-4:1, membranski lipidi su amfipatske molekule, specifični enzimi služe kao medijatori razlićitih funkcija membrana,membrane su asimetrične, nekovalentne, fluidne strukture, većina membrana je poralizirana (unutrašnjost neg. -60mv).
Lipidni dvosloj je obično se sastoji od
Lipidni dvosloj je obično se sastoji od fosfolipida koji imaju hidrofilnu glavu i dva hidrofobna repa, izrazito je nepropusan za ione i većinu polarnih molekula. Mala molekula može proći kroz dvosloj na način da odbaci za sebe vezanu vodu, otapanjem u ugljikovodičnom sloju membrane, difundiranjem kroz membranu na drugu stranu i otapanjem u vodi.
Membranski proteini mogu biti
Membranski proteini mogu biti periferni (labavo povezani putem ionskih i vodikovih veza i lipidnim sidrima), integralni (čvrsto povezani hidrofobnim vezama između lipidnog dvosloja i nepolarnih aminokiselinskih ostataka) i amfitropni (reverzibilno vezani za membranu ovisno o vrsti regulatornog procesa).
Karakteristike građe membranskih proteina su
Karakteristike građe membranskih proteina su: dijelovi proteina koji stupaju u interakciju sa hidrofobnim dijelovima membrane obloženi su s pokrajnim lancima građenim od nepolarnih AK dok su dijelovi koji su u interakciji s vodenim okolišem puno hidrofilniji, proteinske strukture koje se nalaze u membranama su rasprostranjene te AK u polipeptidnim lancima rado stvaraju vodikove veze, pucanje vodikove veze unutar membrane je energ. nepovoljno budući da u hidrofobnom okruženju nema baš vode koja bi stupila u kompeticiju za polarne skupine AK.
Membranska sidra su
. Membranska sidra su hidrofobne skupine koje su kovalentno vezane za proteine i vezuju ih za membrane.
Lateralna difuzija ili prijelaz
Flip flop difuzija ili prijelaz s jedne strane membrane na drugu
Lateralna difuzija ili prijelaz je vrlo brz proces za lipide koji se odvija u ravnini membrane, proteini variraju u brzini, neki su mobilni poput lipida dok su drugi praktično nepokretni. Flip flop difuzija ili prijelaz s jedne strane membrane na drugu je vrlo spor proces, posebice za proteine radi polarnih regija u njihovoj strukturi.
. FRAP (Flourescence recovery after photobleaching) omogućuje
. FRAP (Flourescence recovery after photobleaching) omogućuje
Fluidnost membrana ovisi
Fluidnost membrana ovisi o kolesterolu (remeti interakcije između lanaca masnih kiselina i stvara specif. komplekse s nekim fosfolipidima).
Biološke membrane su
asimetrične
Fosfogliceridi sintetiziraju se na
Fosfogliceridi sintetiziraju se na citoplazmatskoj strani ER koja je topološki identična citoplazmatskoj strani plazmatske membrane.
Proteini se razvrstavaju u stanici u
. Proteini se razvrstavaju u stanici u pojedine stanične odjeljke uz pomoć signalnih sekvenci.
Membrane primaju molekule putem
Membrane primaju molekule putem endocitoze posredovane receptorom ; obrnuti proces je fuzija vezikule s membranom.
Prolaz molekule kroz membranu ovisi o
Prolaz molekule kroz membranu ovisi o propusnosti lipidnog dvosloja za molekulu i izvoru energije. Prolaz može biti aktivan ili pasivan.
. Prolaz kroz membranu omogućen je pomoću
Prolaz kroz membranu omogućen je pomoću 3 vrste membranskih proteina- pumpa, kanala i transportera.
Pumpe koriste izvore
Pumpe koriste izvore slobodne energije poput ATP-a ili svjetla kako bi omogućile transport supstrata suprotno njegovom konc.gradijentu (aktivni transport)
Kanali i transporteti omogućavaju
. Kanali i transporteti omogućavaju prolaz supstranata niz njegov konc.gradijent - pasivni transport ili olakšana difzija.