Ciklus limunske kiseline Flashcards

1
Q

Što je stanična respiracija?

A

Skup metaboličkih reakcija i procesa koji se odvijaju u stanici, a služe za oslobađanje energije

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Koja su tri stupnja stanične respiracije?

A
  1. stvarnje acetil-Coa
  2. oksidacija acetil-Coa
  3. transportni lanac elektrona i oksidacijska fosforilacija
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Što je CLK(ili ciklus trikaborksilne kiseline ili Krebsov ciklus) i gdje se odvija?

A
  • završni zajednički put oksidativne razgradnje molekula goriva: a.k., ugljikohidrata, m.k.
  • odvija se u unutrašnjosti mitohondrija
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

U kojem obliku većina molekula ulazi u CLK?

A

acetil-Coa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Zašto je sve važan CLK? 3

A
  1. središnje metaboličko čvorište stanice
  2. put prema aerobnom metabolizmu bilo koje stanice koja se može prevesti u acetilnu skupinu ili neki međuprodukt CLK
  3. važan izvor preteča za sintezu mnogih drugih biomolekula
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Koja je uloga CLK u stvaranju ATP-a?

A
  • nekoliko oksido-redukcijskih reakcija rezultira oksidacijom acetilne skupine u 2 molekule CO2
  • pri čemu dolazi do stvaranja visokoenergijskih elektrona koji će se upotrebljavati kao pogon za sintezu ATP-a
  • sam CLK ne stvara velike količine ATP niti uključuje kisik kao reaktant
  • dolazi do uklanjanja e- s acetil-CoA koji se koriste za stvaranje NADH i FADH2
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

90% energije koja se koristi u aerobnoj stanici pretežno stvaraju koji procesi?

A

CLK sa oksidacijskom fosforilacijom

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Što omogućava piruvat-dehidrogenaza(PDH)?

A
  • povezivanje glikolize sa CLK
  • pri aerobnim uvjetima
  • piruvat nastao u glikolizi se prenosi u mitohondriji te se u mitohondrijskom matriksu oksidacijski dekaroboksilira do acetil-Coa
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Kako se piruvat nastao u glikolizi prenosi u mitohondriji matriksa za CLK?

A
  • pomoću posebnog proteinskog nosača
  • u simportu sa H+ ionima
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Koje dvije stvari se događaju u reakciji koju katalizira piruvat-dehidrogenaza?

A
  • stvara se CO2
  • skupljanje elektrona visokog potencijala prijenosa u obliku NADH
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Zašto životinje ne mogu koristiti acetil-Coa za sintezu glukoze?

A

Jer je rekacija katalizirana PDH ireverzibilna.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Od koliko enzima i koenzima se sastoji PDH?

A

3 enzima
5 koenzima

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Koji koenzimi i kako sudjeluju u prevođenju piruvata u acetil-CoA?

A

Kao katalitički faktori:
1. TPP - tiamin pirofosfat
2. FAD - flavin-adenin-dinukleotid
3. lipoična kiselina

Kao stehiometrijski kofaktori:
1. CoA
2. NAD+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Koja tri enzima su dio PDH? Što kataliziraju?

A
  1. piruvat-dehidrogenaza -> oksidacijska dekarboksilacija piruvata
  2. dihidrolipoil-transacetilaza -> prijenos acetilne skupine na CoA
  3. dihidrolipoil-dehidrogenaza -> obnavljanje oksidiranog oblika lipoamida
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Što se događa u prvoj reakciji piruvat-dehidrogenaznog kompleksa?

A
  • dekarboksilacija piruvata
  • karbanion TPP reagira s karbonilnom skupinom piruvata
  • nastali spoj se dekarboksilira i nastaje hidroksietil-TPP
  • katalizirano E1, piruvat-dehidrogenazom
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Što se događa u drugoj reakciji piruvat-dehidrogenaznog kompleksa?

A
  • oksidacija hidroksietilne skupine(na TPP)
  • kataliza E1 piruvat-dehidrogenaza
  • –S–S– se reducira u 2-SH oblik(disulfhidridni oblik)
  • nastaje acetilna skupina koja se odmah prenosi na lipoamid
  • nastaje acetillipoamid koji sadrži energijom bogatu tioestersku vezu
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Što se događa u trećoj reakciji piruvat-dehidrogenaznog kompleksa?

A
  • stvaranje CoA
  • acetilna skupina se prenosi sa acetillipoamida na CoA
  • nastaju acetil-CoA i dihidrolipoamid
  • nastali acetil CoA je gorivo za CLK
  • kataliza - dihidrolipoil-transacetilaza
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Što se događa u četvrtoj reakciji piruvat-dehidrogenaznog kompleksa?

A
  • regeneracija lipoamida
  • da bi kompleks mogao započeti novi krug mora se oksidirati do lipoamida
  • dva elektrona se prvo prenose(redukcija) na prostetičku skupinu FAD, a potom na NAD+
  • nastaje NADH reoksidacijom FADH2 u FAD
19
Q

Kakvi su to flavoproteini?

A

proteini s čvrsto vezanim FAD ili flavin-mononukleotidom (FMN)

20
Q

Što se ukratko dogodi u CLK?

A
  • oksidacija acetil-CoA
  • pri tome se stvaraju:
    1. 2 molekule CO2
    2. 1 molekula GTP
    3. visokoenrgijski elektroni u obliku NADH I FADH2
21
Q

Što se događa u prvoj reakciji CLK?

A
  • započinje spajanjem oksaloacetata i acetil CoA –> nastaje citrat te se oslobađa koenzim A
  • međuprodukt: citril-CoA(energijom bogat spoj)
  • 2 koraka: aldolna kondenzacija i hidroliza tioesterske veze
  • enzim: citrat-sintaza
21
Q

Što radi enzim sintaza?

A
  • katalizira sintetsku reakciju u kojoj dolazi do spajanja dvije jedinice
  • bez izravnog djelovanja ATP-a
22
Q

Što se događa u drugoj reakciji CLK? 4

A
  • izomerziacija citrata u izocitrat(jer citrat nije u potrebnom položaju za dekarboksilaciju koja slijedi)
  • zamjena položaja H i OH preko međuprodukta cis-akonitata
  • 2 koraka: dehidratacija i hidratacija
  • enzim akonitaza
23
Q

Što je po građi enzim akonitaza?

A
  • željezo-sumpor protein ili protein s nehemskim željezom
24
Q

Što bude s CoA u 1. reakciji CLK?

A
  • reciklira se za potrebe aktivnosti PDH
25
Q

Što e događa u 3. reakciji CLK? 5

A
  • oksidacijska dekarboksilacija izocitrata u ketoglutarat
  • prva redoks reakcija u CLK
  • nastaje međuprodukt oksalosukcinat - nestabilna kiserlina koja s enzimom gubi CO2 i daje a-ketoglutarat(brzina nstajanja važna)
  • nastaje prvi prenositelj ciklusa s visokim potencijalom prijenosa elektrona NADH
  • enzim izocitrat-dehidrogenaza
26
Q

Što se događa u 4. reackiji CLK? 4

A
  • oksidacijska dekarboksilacija a-ketoglutarata
  • nastaje sukcinil-CoA - energijom bogat tioesterski spoj(energija u vezi)
  • 2 koraka: dekarboksilacija a-ketokiseline i stvaranje tioesterske veze s CoA(visoki potencijal prijenosa)
  • enzim: kompleks a-ketoglutarat-dehidrogenaza(homologan PDH)
27
Q

Što se događa u 5. reakciji CLK? 4

A
  • cijepanje tioesterske veze sukcinil-CoA spregnuto fosforilacijom GDP-a
  • nastaje sukcinat i GTP
  • primjer fosforilacije na razini supstrata
  • enzim sukcinil-CoA sintetaza
28
Q

Napiši enzim i jednadžbu kako GTP može preći u ATP.

A
  • enzim nukleozid-difosfat-kinaza
    GTP + ADP → GDP + ATP
29
Q

Što se događa u 6. reakciji CLK? 5

A
  • oksidacija (dehidrogenacija) sukcinata u fumarat
  • FAD se reducira u FAHD2
  • metilenska skupina(CH2) se prevodi u karbonilnu(C=O)
  • enzim sukcinat-dehidrogenaza =>jedini enzim CLK vezan za unutrašnju mitohondrijsku membranu
30
Q

Što se događa u 7. reakciji CLK? 3

A
  • hidratacija fumarata
  • nastaje L-malat
  • enzim fumaraza =>katalizira stereospecifičnu trans-adiciju H+ i OH- pri kojoj iskuljučio nastaje L izomer
31
Q

Što se događa u 8. reakciji CLK?

A
  • oskidacija L-malata
  • nastaje oksaloacetat
  • reducira se NAD+ u NADH
  • enzim malat-dehidrogenaza
32
Q

Kako glasi sumarna jednadžba CLK?

A

acetil-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O →
2CO2
+ 3NADH + FADH2
+ GTP + 3H+ + CoA

33
Q

Koliko NADH i FADH2 vrijede ATP-a u oksidacijskoj fosforilaciji?

A

1NADH - 2.5 ATP
1FADH2 - 1.5 ATP

34
Q

Koliko molekula ATP nastaje potpunom
oksidacijom 1 molekule acetil-CoA?

A

10 ATP

35
Q

Koliko molekula ATP nastaje potpunom
oksidacijom 1 molekule piruvata?

A

12.5 ATP

36
Q

Koje su reakcije CLK izrazito egzergone tj. ireverzibilne?

A

1,3 i 4

37
Q

Koje su dvije moguće sudbine acetil-CoA?

A
  1. ulazak u CLK uz stvaranje energije
  2. ugradnja u lipide
38
Q

Kako se odvija regulacija aktivnosti PDH kompleksa? Koji čimbenici utječu i što oni rade?

A
  1. visoka konc. acetil-CoA i NADH, ATP-»siganlizira da su energetske potrebe stanice podmirene i m.k. razgređene-» fosforilacija i deaktivacija PDH kompleksa-»utišava se pretvorba piruvata u acetil CoA
  2. niska konc. acetil-CoA, NADH, ATP i Ca2+ -»signalizira smanjeno energetsko stanje stanice-»defosforilacija i aktivacija PDH-» potiče se pretvorba pruvata u acetil-CoA
  • reverzibilna fosforilacija PDH
39
Q

Koja dva enzima su kontrolne točke CLK?

A
  • izocitrat-dehidrogenaza(3.reakcija)
  • ketoglutarat-dehidrogenaza(4.reakcija)
40
Q

Što aktivira, a što inhibira kontrolne enzime CLK, izocitrat-dehidrogenaza i a-ketoglutarat-dehidrogenza?

A
  1. izocitrat-dehidrogenaza
    - inhibiraju: ATP i NADH
    - aktivira: ADP
  2. a-ketoglutarat-dehidrogenaza
    - inhibiraju: sukcinil-CoA, ATP i NADH

-alosterički!!

41
Q

Što znači da je CLK amfibolički put?

A
  • ima i kataboličku i anaboličku ulogu u organizmu
42
Q

Kakve su to ketoplertske reakcije?

A
  • reakcije koje koriste
    intermedijere CLK za biosinteze drugih
    metabolita
43
Q

Koji poremećaji mogu nastati vezani uz deficijenciju kompleksa PDH? 2

A
  • hipovitaminoza tiamina(beri-beri)
  • trovanje živinim ioanima