Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Biologie buňky > Energetika buňky > Flashcards

Energetika buňky Flashcards

1
Q

Metabolismus + metabolické reakce

A

= Soubor chemických reakcí a přeměn energie s živém systému a výměna mezí živým systémem a jeho okolím
- KATABOLISMUS = rozkladné děje
- ANABOLISMUS = biosyntézy
Metabolické reakce:
- obvykle v jednom kroku nevratné
- regulované
- úloha kompartmentů (membránové organely) u eukaryot (velká výhoda, větší specializace)
- kromě metabolismu glukózy se katabolická a anabolická dráha liší
- ustálený stav = steady state (rovnováha)

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

Zdroje energie pro buňky

A

Fototrofové
- světelné záření -> fotosyntéza
Chemotrofové
- oxidačně-redukční r-ce -> respirace
- ztráta elektronu (oxidace) jedné molekuly -> přijetí elektronu jinou molekulou (redukce)
- nejčastěji přenos protonu a elektronu (hydrogenace/dehydrogenace)
- buňky nemohou aktivně využít teplo

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

Spřažení reakcí

A
  • v buňkách najdeme reakce, které by zdánlivě běžet neměly, ale běží, protože jsou SPŘAŽENÉ s jinou reakcí, která jim dodává energii
  • nejčastější je spřažení s HYDROLÝZOU ATP
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Gibbsova energie

A
  • pokud vyjde v záporu -> nepotřebuje dodání energie, poběží spontánně
  • ENDERGENICKÁ = energie potřebná pro start
  • EXERGONICKÁ = energie jde ven
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Aktivační energie

A
  • urychluje nastolení ,,STEADY STATE’’
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Důležité molekuly v energetice buňky

A 
- ATP = energetické platidlo
Přenašeče elektronů a jiných skupin = kofaktory, koenzymy
- NAD⁺
- NADP⁺
- FAD
- KOENZYM A - acylové/acetylové skupiny
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Makroergní vazby

A

= vysoce energetické vazby

- např, ATP, ADT, GTP

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

Alternativní hydrolýza ATP

A
  • připojení AMK k tRNA
  • syntéza nukleových kyselin
  • aktivace mastných kyselin
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

ATP

A
  • obnova ATP z ADP a Pi - substrátová/oxidativní fosforylace, fotofosforylace
  • obnova ADP z AMP (monofosfát; adenylátkináza) - AMP + ATP -> 2ADP
  • též přenos energie mezi jednotlivými NDP a ATP - CDP + ATP -> CTP + ADP
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

NAD⁺ ⇆ NADH

A

NAD⁺=nikotinamidadenindinukleotid

- schopný přijmout protony a elektrony

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

FAD

A

=flavinadenindinukleotid

  • FAD ⇆ FADH2
  • část je riboflavin (vitamin B2)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Koenzym A

A
  • thioesterová vazba - vysokoenergetická, při hydrolýze △G = cca -31,5 kJ/mol
  • -SH skupina
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Rychlá oxidace

A
  • hodím glukózu do ohně

- velká aktivační energie překonatelná teplem ohně + energie ve formě tepla

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

Postupná oxidace v buňce

A
  • malé aktivační energie jednotlivých kroků
  • tvorba tepla (odpad pro buňku)
  • postupně uvolněná energie se díky aktivovaných přenašečů může uchovávat
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Glykolýza

A
  • v CYTOPLAZMĚ
  • Glu + 2ADP + 2Pi + 2NAD⁺ → 2 pyruvát + 2ATP + 2NADH + H⁺ + H2O
  • glukóza se aktivuje -> investice ATP -> hydrolýza ATP -> stěpení glukózy na fruktózu 1,6-bifosfát -> štěpení na glyceraldehydtrifosfát -> odebírání e⁻ -> ze dvou molekul glyceraldehydtrifosfátu vzniknou 4 ATP
  • příjem 2 ATP -> vznikne dohromady 2 ATP
  • energetický výtěžek může být i vyšší, pokud se pak použije přenašeč NADH
  • pak za přístupu O2: Glu + 2ADP + 2Pi → 2ATP + 2 ethanol + CO2
  • pak bez přístupu O2: Glu + 2ADP + 2Pi → 2 kys. mléčná + 2ATP
  • regenerace NAD⁺ v anaerobních podmínkách
  • střídání mezi dráhou s O2 a bez O2 jde dobře vidět na kvasinkách
  • udržení hladiny Glu -> štěpení glykogenu (hl. cytoplazma jaterních a svalových buněk)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Pokračování glykolýzy bez O2

A

Glu + 2ADP + 2Pi → 2 kys. mléčná + 2ATP

- v cytoplazmě by se produkty glykolýzy (hlavně NADH) hromadily -> pyruvát regeneruje (reoxiduje) NADH na NAD⁺

17
Q

Pokračování glykolýzy s O2

A

Glu + 2ADP + 2Pi → 2 ethanol + 2 ATP + 2 CO2

- alkoholové kvašení

18
Q

Mitochondrie

A
  • symport pyruvátu/H⁺ do mitochondrie
  • neexistuje přenašeč pro NADH (náklad se vykládá na vnitřní membránu), přenáší se pouze elektrony systémem tzv. SHUTTLES (člunků) - malát/aspartátový, glycerolfosfátový
  • vnější membrána vysoce nepropustná, obsahuje PORINY (volný průchod látek jen do cca 5 kDa)
  • vnitřní membrána - obsahuje KARDIOLIPIN (zde se i syntetizuje, skládá se ze dvou fosfolipidových jednotek
  • pouze velmi malá část proteinů se může syntetizovat přímo v této organele
19
Q

Oxidativní dekarboxylace kys. pyrohroznové

A
  • v matrix mitochondrií
    Kys. pyrohroznová + koenzym A → (- NADH+H⁺; - CO2) → ACETYL COA
  • katalyzace: obří multienzymový komplex PYRUVÁT DEHYDROGENÁZA
  • v E. Coli 60 podjednotek
20
Q

Krebsův cyklus (citrátový)

A
  • v matrix mitochondrií
  • 2C acetylCoA se váže na oxalacetát (4C)-> kys. citronová (6C) -> kys. izocitronová (6C)-> kys. ⍺-ketoglukarová (5C) -> sukcinylCoA (4C) -> znovu oxalacetát (4C)
  • u savců sukcinylCoA syntetáza v cyklu produkuje GTP, u rostlin a bakterií ATP
21
Q

Dýchací řetězec

A
  • elektrotransportní řetězec
  • vnitřní membrána mitochondrií (nezahnuté části)
  • membránové proteiny obsahují kovy - železosirná centra (FeS) nebo hem (porfyrinový kruh s kationem Fe)
    KOMPLEX I
    = NADH dehydrogenáza
  • největší - 1MDa
  • obsahuje FeS centra a molekulu flavin mononukleotidu (FMN)
  • krade elektrony NADH -> do mezimembránového prostoru -> předává je koenzymu Q
    KOMPLEX II
    = sukcinát dehydrogenáza
  • je součástí Krebsova cyklu
  • jeho kofaktorem jsou FADH2 a FAD
  • obsahuje FeS centra
  • NEpřispívá k tvorbě protonového gradientu, elektrony předává koenzymu Q
    KOENZYM Q
    = Ubichinon v ox. stavu, semichinon v mezistavu, ubuchinol v red. stavu
  • není protein
  • obsahuje benzochinonové jádro a 10 izoprenových jednotek (člověk) - hydrofóbní -> kotví koenzym Q v membráně (ale může se i tak pohybovat!)
  • přenáší elektrony na komplex III
    KOMPLEX III
    = Cytochrom reduktáza
  • skládá se z cytochromu b a c1 které nesou hemovou skupinu, mají i FeS centrum
  • při odebírání elektronů z koenzymu Q vypouští protony do mezimembránového prostoru
  • elektrony předává cytochromu c
    CYTOCHROM C
    = druhý volně pohyblivý přenašeč
  • malý protein, v mezimembránovém prostoru, asociovaný s vnitřní membránou
  • obsahuje hem skupinu
  • přenáší pouze jeden elektron a ten posílá komplexu IV
    KOMPLEX IV
    = Cytochrom oxidáza
  • cytochrom a, a3
  • mají hem skupinu a dva ionty mědi
  • zde je největší využití kyslíku - ten se váže na ionty Cu a Fe, dokud na něj nejsou přeneseny protony a elektrony za vniku vody

Cyankáli a azid blokují spojení Fe3+ v hemu, vazba je pevnější než s kyslíkem -> zablokují dýchací řetězec

22
Q

Proč se elektrony pohybují dýchacím řetězcem?

A
  • postupují od dvojic látek s nejnižší afinitou (nezápornějším redox potenciálem) k látkám s vyšší afinitou k elektronům (kladnějším redox potenciálem)
  • Redox potenciál = vyjádření míry schopnosti redox systému převést jednoho z reakčních partnerů do oxidovaného stavu
  • čím má činidlo vyšší E než nula, tím větším je oxidačním činidlem
  • čím nižší E než nula, tím větší redukční činidlo
  • NADH/NAH* má redox potenciál -320 mV, bude tedy ochotně odevzdávat elektrony
  • O2/H2O má redox potenciál +820 mV, bude tedy ochotně brát elektrony
23
Q

ATP syntáza

A

= F0F1 ATPáza
= KOMPLEX V
- využívá energii protonového gradientu s syntéze ATP z ADP a Pi
- zakotven v membráně, v zakřivení kristy
- F1 část = hydrofilní, v matrix
- F0 část = v membráně, hydrofóbní
- často tvoří tvar ,,V’’
3 stavy ⍺ß podjednotek:
-> O (open conformation)
-> L (loose binding)
-> T (tight binding, katalyticky aktivní)
- poloha rotující podjednotky uvnitř ⍺ß podjednotek indukuje průchod ⍺ß dimeru třemi odlišnými konformačními stavy
- v katalyticky aktivní T podjednotce dojde k syntéze ATP z ADP+Pi -> to je pak uvolněno a transportováno přes vnitřní mitochondriální membránu výměnou za ADP
- rotující část ATP syntázy může jet až 8 000 otáček/minutu

24
Q

ß-oxidace mastných kyselin = LYNENOVA SPIRÁLA

A
  • MK v krevním řečišti vázané na albumin
  • Vnější strana mitochondrie: po vstupu do buňky se na MK (C12-C20) napojí ATP -> vznik acyl-AMP a pyrofosfát (ihned štěpen) -> Acyl-AMP se váže na koenzym A -> KARNITINOVÝM ČLUNKEM se dostane do matrix, kde je ß-oxidace = štěpení na 2C acetyly, které se ve formě acetylCoA zapojí do Krebsova cyklu
  • pro nenasycené MK je potřeba dalších enzymů - IZOMERÁZY a REDUKTÁZY -> hydrogenace řetězce
  • MK a lichým počtem C: stejný proces, vznikne propionylCoA (C3) -> konvertovaný na sukcinylCoA (C4)
25
Q

Oxidace mastných kyselin v peroxizomech

A
  • zkrácení o 2C/cyklus
  • protony a elektrony z přenašečů se rovnou vážou na kyslík -> vznik peroxidu vodíku -> odbouraný katalázou
    U živočichů:
  • pro MK > C20, po zkrácení přechod do mitochondrie
  • vzniklé acetylCoA taky přeneseny do mitochondrie -> Krebsův cyklus
    U rostlin:
  • odbourávání všech MK v peroxizomech normálně
  • specializované peroxizomy -> GLYOXYZOMY -> v nich glyoxalátový cyklus = syntéza cukrů z acetylCoA
26
Q

Metabolismus mastných kyselin

A
  • tuky v adipocytech štěpeny na MK a glycerol
  • MK vstřebávány z krve do buněk
  • oxidace 1 g tuku -> 3-6x více než oxidace 1 g glykogenu
  • srdeční sval: hlavní zdroj energie MK, nikoli cukr
  • glykogen - zásoba na 1 den
  • tuk - zásoba energie na měsíc
27
Q

Porovnání metabolismu cukrů a mastných kyselin

A

GLUKÓZA (C6)
- celkem 38 ATP
KYSELINA PALMITOVÁ (C16)
- celkem 129 ATP

Biologie buňky (14 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions