F13 - Kväveanabolism

Question 1

Definiera kvävefixering. Vilka organismer är ansvariga för kvävefixering?

Answer 1

Kvävefixering är omvandlingen av atmosfärisk N2 till NH4+. kvävefixerande mikroorganismer är ansvariga för denna reaktion.

Question 2

Skriv ekvationen för biologisk kvävefixering och förklara ATP:s roll.

Answer 2

Reaktion:
N2 + 8e− + 8H+ + 16ATP + 16H2O <=> NH3 + H2 + 16ADP + 16Pi

Fixeringen av kväve är en exergonisk reaktion. ATP:s roll är att minska aktiveringsenergin hos barriärerna i reaktionsvägen för att göra reaktionen kinetiskt genomförbar.

Question 3

1. Kvävefixering _______
2. Kvävekomplex _______
3. Glutamat _______
4. Väsentliga aminosyror _______
5. Icke-essentiella aminosyror _______
6. Aminotransferas _______
7. Pyridoxalfosfat _______
8. Tetrahydrofolat _______
9. S-adenosylmetionin _______
10. Homocystein _______

Answer 3

1. Kvävefixering - Omvandling av N2 till NH3.
2. Kvävekomplex - Ansvarig för kvävefixering.
3. Glutamat - En vanlig aminosyradonator.
4. Väsentliga aminosyror - Aminosyror som är kostbehov.
5. Icke-essentiella aminosyror - Aminosyror som lätt syntetiseras.
6. Aminotransferas - Överför aminogrupper mellan ketosyror.
7. Pyridoxalfosfat - Koenzym krävs av aminotransferaser.
8. Tetrahydrofolat - En bärare av olika 1-kolenheter.
9. S-adenosylmetionin - En viktig metylgivare.
10. Homocystein - Metyleras för att bilda metionin.

Question 4

Identifiera de två komponenterna i nitrogenaskomplexet och beskriv deras specifika uppgifter.

Answer 4

Reduktaset ger elektroner hög reducerande effekt, medan nitrogenaset, som kräver ATP-hydrolys, använder elektronerna för att reducera N2 till NH3.

Question 5

“Den mekanistiska komplexiteten hos kvävgas är nödvändig eftersom kvävefixering är en termodynamiskt ogynnsam process.” Sant eller falskt? Förklara.

Answer 5

Falsk. Kväve är termodynamiskt gynnat. ATP-utgifter av kvävefasen krävs för att göra reaktionen kinetiskt möjlig.

Question 6

Vilka är de sju föregångarna till de 20 aminosyrorna?

Answer 6

Oxaloacetat.
Pyruvat.
Ribos-5-fosfat.
Fosfoenolpyruvat.
Erytros-4-fosfat.
a-ketoglutarat.
3-fosfoglycerat.

Question 7

Vilken kofaktor krävs av alla aminotransferaser?

Answer 7

Pyridoxalfosfat (PLP)

Question 8

Vilka av de 20 aminosyrorna kan syntetiseras direkt från en vanlig metabolisk mellanprodukt genom en transamineringsreaktion?

Answer 8

Alanin från pyruvat.
Aspartat från oxaloacetat.
Glutamat från a-ketoglutarat.

Question 9

Vi har identifierat tre biomolekyler som innehåller aktiverade en-kolenheter av något slag. Namnge dessa tre bärare.

Answer 9

Tetrahydrofolat.
S-adenosylmetionin (SAM).
Biotin.

Question 10

Vitamin B12 krävs av metioninsyntas för att regenerera metionin från homocystein. Vilket annat enzym som vi har stött på i våra studier kräver vitamin B12?

Answer 10

Metylmalonyl CoA-mutas, ett enzym som krävs för nedbrytning av udda kedjiga fettsyror.