Kolokwium III - metabolizm energetyczny Flashcards
1
Q
Co to jest metabolizm?
A
całokształt reakcji chemicznych i związanych z nimi przemian energii zachodzących w żywych komórkach
2
Q
Czym jest katabolizm?
A
przemiany chemiczne pozwalające uzyskać energię z substancji odżywczych (AB = a + b + E)
3
Q
Czym jest anabolizm?
A
przemiany chemiczne, w których powstają złożone cząsteczki z prostych prekursorów (a + b + E = AB)
4
Q
Czym są enzymy kluczowe?
A
enzymy, które decydują o tym, w którą stronę zajdzie reakcja
5
Q
Kataboliczne szlaki metaboliczne wykazują zbieżność czy rozbieżność?
A
zbieżność
6
Q
Anaboliczne szlaki metaboliczne wykazują zbieżność czy rozbieżność?
A
robieżność
7
Q
Co jest podstawowym źródłem energii w organizmie?
A
węglowodany
8
Q
Jakie znaczenie jako substancje odżywcze mają białka?
A
- dostarczają azotu do syntezy aminokwasów endogennych i nukleotydów
- są źródłem aminokwasów (egzo- i endogennych) do syntezy białek organizmu oraz ważnych pochodnych aminokwasów (hormonów i neurotransmiterów)
- są źródłem energii
9
Q
Kiedy białka stanowią źródło energii dla organizmu?
A
wyłącznie w czasie głodu
10
Q
Jakie znaczenie jako substancje odżywcze mają węglowodany?
A
- są źródłem energii
- dostarczają prekursorów do syntezy nukleotydów
- mogą z nich powstać szkielety węglowe aminokwasów endogennych
11
Q
Jakie znaczenie jako substancje odżywcze mają lipidy?
A
- są źródłem energii
- budują błony komórkowe
- są źródłem niezbędnych (endogennych) kwasów tłuszczowych = prekursorów hormonó
12
Q
Jakie znaczenie jako substancje odżywcze mają witaminy?
A
- są prekursorami koenzymów niezbędnych dla prawidłowego działania wszystkich szlaków metabolicznych
- są prekursorami hormonów
13
Q
Czym jest bioenergetyka?
A
badanie przemian energii zachodzących w organizmach żywych
14
Q
Dla jakich procesów zmiana energii swobodnej ma wartość ujemną?
A
spontaniczne - egzoergiczne
15
Q
Jaki wzór wyraża zmianę energii swobodnej uwzględniając entalpię i entropię?
A
ΔG = ΔH - TΔS
16
Q
Jak brzmi pierwsza zasada termodynamiki?
A
całkowita ilość energii w układzie termodynamicznym jest stała = zasada zachowania energii
17
Q
Jak brzmi drugie prawo termodynamiki?
A
układ zawsze dąży do większego nieuporządkowania (do wzrostu entropii)
18
Q
Jakimi układami są żywe organizmy?
A
otwartymi
19
Q
Co oznacza osiągnięcie stanu równowagi w procesach prowadzonych przez żywe komórki?
A
równowaga = śmierć XD
będziesz niezrównoważony - dłużej pożyjesz
20
Q
Czy organizmy żywe znajdują się w stanie równowagi z otoczeniem?
A
NIE (to oznacza śmierć)
21
Q
Życie jest ciągłą walką z czym?
A
z Lordem Voldemortem
z etropią (wg katedry biochemii)
22
Q
Na jakim poziomie procesy życiowe utrzymują entropię?
A
niskim
23
Q
Jaki wzór wyraża energię swobodną Gibbsa uwzględniając stężenia reagentów reakcji chemicznej?
A
ΔG = ΔG0’ + RTln([C][D]/[A][B])
24
Q
Jaki wzór wyraża standardową energię swobodną w warunkach biologicznych?
A
ΔG0’ = -RTlnKeq
25
1 cal to ile J?
1 cal = 4,184J
26
W jaki sposób jest usuwany produkt przebiegającej reakcji, by mogła ona dalej zachodzić?
- kolejna reakcja o ΔG<0
- przeniesienie produktu do innego przedziału subkomórkowego
- wydzielenie/wydalenie produktu z komórki
- przemianę produktu w inną formę (np. z formy rozpuszczonej w gazową)
27
Jak nazywa się związek oznaczany jako ATP?
adenozyno trifosforan
28
Dlaczego ATP jest związkiem wysokoenergetycznym?
- hydrolizie towarzyszy zniesie odpychania ujemnych ładunków ATP
- produkt Pi jest stabilizowany przez formy rezonansowe
- produkt ADP ulega jonizacji
29
Co jest podstawowym źródłem energii w układach biologicznych?
ATP
30
W jakim czasie od powstania ATP jest ono zużywane?
zwykle w ciągu minuty
31
Ile wynosi ΔG0' dla reakcji ATP +H2O → ADP + Pi?
-30,5 kJ/mol
32
Ile wynosi ΔG0' dla reakcji ATP + H2O → AMP + PPi?
- 30,5 kJ/mol
33
Ile wynosi ΔG0' dla reakcji AMP + H2O → adenozyna + Pi?
-14 kJ/mol
34
Z jakim procesem zwykle związany jest katabolizm?
utlenianie
35
Jakie redukujące ekwiwalenty zwykle tracą substancje ulegające utlenieniu?
jony H+
36
Z jakim procesem zwykle związany jest anabolizm?
redukcja
37
Skąd zwykle pochodzą elektrony dostarczające siły redukującej dla procesów anabolicznych?
z NADPH
38
Co stanowi przełącznik między anabolizmem i katabolizmem?
stosunek ATP do ADP
39
Jakie inne niż ATP związki wysokoenergetyczne występują w organizmie człowieka?
- GTP, UTP, CTP
- fosfokreatyna
- fosfoenolopirogronian i 1,3-bisfosfoglicerynian
- wiązania tioestrowe (acylo-CoA)
40
Gdzie możemy znaleźć fosfokreatynę?
w mięśniach i komórkach nerwowych
41
Skąd bierze się fosfoenolopirogronian i 1,3-bisfosfoglicerynian?
ze szlaku glikolizy
42
Jakie reszty przenosi fosfokreatyna na ADP?
fosforanowe
43
Jakie reszty fosfoenolopirogronian i 1,3-bisfosfoglicerynian przenoszą na ADP?
swoje reszty fosforanowe
44
Jakie reszty przenoszą wiązania tioestrowe?
acylowe
45
Czy ufosforylowanie glukozy z nieorganicznym fosforanem jest spontaniczne?
nie
46
Czy ufosforylowanie glukozy przez ATP jest spontaniczne?
si
47
Jakie wyróżniamy rodzaje fosforylacji?
- fotosynteza
- oksydacyjna
- substratowa
48
Czym jest fosforylacja?
synteza ATP
49
Co dostarcza energii w fotosyntezie?
światło
50
Co dostarcza energii w fosforylacji oksydacyjnej?
przeniesienie elektronów na tlen
51
Co dostarcza energii w fosforylacji substratowej?
przemiana substratu w związek wysokoenergetyczny
52
Co aktywuje ATP-azę w łańcuchu oddechowym?
gradient elektrochemiczny
53
Skąd pochodzą elektrony przenoszone na O2 poczas fosforylacji oksydacyjnej?
z NADH lub FADH2
54
Gdzie przeprowadzany jest proces fosforylacji oksydacyjnej?
w mitochondriach
55
Jaka teoria wyjaśnia jak energia uwalniana w trakcie redukcji tlenu przez NADH lub FADH2 jest wykorzystywana do utworzenia ATP z ADP i Pi?
teoria chemiosmotyczna
56
Co stanowi źródło elektronów dla łańcucha oddechowego?
NADH lub FADH2
57
W jakiej postaci i ile elektronów oddaje NADH?
2e- w postaci jonu H-
58
W jakiej postaci i ile elketronów oddaje FADH2?
2e- w postaci dwóch atomów H
59
W jaki sposób możemy rozróżnić NADH od NAD+?
forma zredukowana NADH ma dwa maksima w widmie spektrofotometrycznym
60
Jaka długość fali pozwoli nam rozróżnić NADH od NAD+?
340nm
61
Co jest kofaktorem dehydrogenazy α-ketoglutaranowej?
NAD+
62
Co jest kofaktorem dehydrogenazy glokozo-6-fosforanowej?
NADP+
63
Co jest kofaktorem dehydrogenazy jabłczanowej?
NAD+
64
Co jest kofaktorem dehydrogenazy mleczanowej?
NAD+
65
Co jest kofaktorem dehydrogenazy glutaminianowej?
NAD+ i NADP+
66
Co jest kofaktorem dehydrogenazy alkoholowej?
NAD+
67
Co jest kofaktorem dehydrogenazy 3-OH-acylo-CoA?
NAD+
68
Co jest kofaktorem dehydrogenazy pirogronianowej?
NAD+
69
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza pirogronianowa?
mitochondrium
70
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza 3-OH-acylo-CoA?
mitochondrium
71
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza alkoholowa?
cytoplazma
72
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza mleczanowa?
cytoplazma
73
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza glutaminiaowa?
mitochondrium
74
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza jabłczanowa?
mitochondrium i cytoplazma
75
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza glikozo-6-fosforanowa?
cytoplazma
76
Gdzie jest zlokalizowana dehydrogenaza α-ketoglutaranowa?
mitochondrium
77
Czy NADPH może oddawać elektrony na łańcuch oddechowy?
nie
78
Czy NADH powstające w cytoplazmie może być bezpośrednim źródłem elektronów dla łańcucha oddechowego?
NEVER! za duże ΔG → produkcja ciepła
79
Gdzie są zlokalizowane dehydrogenazy związane z FADH2?
w mitochondrium
80
Z jakim nukleotydem flawinowym związana jest dehydrogenaza acylo-CoA?
FAD
81
Z jakim nukleotydem flawinowym jest związana dehydrogenaza bursztynianowa?
FAD
82
Z jakim nukleotydem flawinowy związana jest dehydrogenaza α-glicerofosforanu?
FAD
83
Z jakim nukleotydem flawinowym związana jest dehydrogenaza NADH?
FMN
84
Jakie przenośniki elektronów związane są z łańcuchem oddechowym?
- układy Fe-S
- FMN
- CoQ
- cytochromy
85
Co przenoszą układy Fe-S?
TYLKO elektrony
86
Co przenoszą cytochromy?
TYLKO elektrony
87
Co przenosi FMN?
elektrony i jony wodorowe
88
Co przenosi CoQ?
elektrony i jony wodorowe
89
W których kompleksach łańcucha oddechowego możemy znaleźć centra żelazowo-siarkowe?
I, II i III (NIE MA W IV)
90
Ubichinon jest hydrofilowy czy hydrofobowy?
hydrofobowy
91
Jaka jest zależność od E0' dla kierunku przepływu elektronów?
z nośnika o niższej wartości E' do nośnika o wyższej wartości E0'
92
Jak nazywamy kompleks I łańcucha oddechowego?
dehydrogenaza NADH
93
Jaka reakcja zachodzi w kompleksie I łańcucha oddechowego?
NADH + CoQox → NAD+ + CoQred
94
Co zawiera kompleks I łańcucha oddechowego?
FMN, 2Fe-2S, 4Fe-4S
95
Co zawiera kompleks III łańcucha oddechowego?
- hemy (cyt. bL, cyt bH, cyt. c1)
| - Fe-S
96
Jaka reakcja jest związana z kompleksem III?
CoQred + 2 cyt. cox → CoQox → 2 cyt. cred
97
Jak nazywamy kompleks IV?
oksydaza cytochromu c
98
Jaka reakcja zachodzi na kompleksie IV?
2 cyt. cred + 1/2 O2 + 2H+ → 2 cyt. cox + H2O
99
Ile elektronów potrzeba do pełnej redukcji O2?
4
100
Czy struktura kompleksu IV umożliwia całkowitą redukcję tlenu?
tak
101
Jakie znaczenie ma pełna redukcja tlenu w kompleksie IV?
nie powstają wolne rodniki =reaktywne formy tlenu
102
Która reakcja łańcucha oddechowego jest nieodwracalna?
zachodząca na kompleksie IV
103
Jakie składowe tworzą siłę protonomotoryczną dla łańcucha oddechowego?
- gradient ΔpH ok. 1
| - potencjał elektryczny ΔΨ ok. 0,15V
104
Po której stronie błony mitochondrialnej gromadzą się jony H+?
w przestrzeni międzybłonowej
105
Z jakich podjednostek składa się syntaza ATP?
F1 - główka
| F0 - szyjka
106
Z ilu podjednostek składa się podjednostka F1 synatzy ATP?
9
107
Z ilu podjednostek składa się podjednostka F0 syntazy ATP?
12
108
Co zawiera podjednostka F1?
centrum aktywne syntazy ATP
109
Która podjednostka syntazy ATP znajduje się w błonie mitochondrialnej?
F0
110
W stronę której przestrzeni jest zwrócona podjednostka F1 syntazy ATP: mitochondrialnej czy międzybłonowej?
mitochondrialnej
111
Która podjednostka syntazy ATP rotuje?
F0
112
Kiedy dochodzi do rotacji podjednostki F0 syntazy ATP?
gdy protony wracają do macierzy
113
Co jest inhibitorem syntazy ATP?
oligomycyna
114
W jaki sposób oligomycyna hamuje syntazę ATP?
wiąże się z podjednostką F0 i hamuje jej rotację
115
Jaka siła napędza rotację podjednostki γ syntazy ATP?
protonomotoryczna
116
Ile jonów H+ musi wrócić do macierzy przez F0 dla syntezy 1 cząsteczki ATP?
3 protony
117
Jakie dwupodjednostkowe układy może przyjmować F?
O - open
L - loose
T - tight
118
Czym charakteryzuje się układ O w syntazie ATP?
nieaktywny i uwalnia ligandy
119
Czym charakteryzuje się układ L w syntazie ATP?
nieaktywny i wiąże ligandy
120
Czym charakteryzuje się układ T w syntazie ATP?
aktywny i mocno wiąże ligandy
121
Ile protonów zostaje wypompowanych przy transporcie elektronów z NADH na O2?
10
122
Ile protonów zostaje wypompowanych przy transporcie elektronów z FADH2 na O2?
6
123
Utlenienie 1 cząsteczki NADH umożliwia syntezę ilu cząsteczek ATP?
2,5 (3)
124
Utlenienie 1 cząsteczki FADH2 umożliwia syntezę ilu cząsteczek ATP?
1,5 (2)
125
Co to jest współczynnik stechiometryczny P/O?
liczba powstających cząsteczek ATP / liczba atomów tlenu zredukowanych do wody
126
Czego miarą jest współczynnik P/O?
wydajności układu
127
Jakie inhibitory hamują działanie kompleksu I?
rotenon i amobarbital
128
Jakie inhibitory hamują działanie kompleksu III?
antymycyna A
129
Jakie inhibitory hamują działanie komleksu IV?
Co, CN, NaN3
130
W jaki sposób działa rodanaza CN?
przenosi siarkę na CN- i powstaje rodanek, który jest usuwany z organizmu
131
Czym są czynniki rozprzęgające?
czynniki, które rozprzęgają przepływ elektronów od syntezy ATP
132
Co się dzieje z energią uwolnioną w wyniku przepływu elektronów po zadziałaniu czynników rozprzęgających?
jest uwalniana w postaci ciepła
133
Jakie znamy czynniki rozrprzęgające?
- 2,4-dinitrofenol
| - termogenina (fizjologiczna)
134
Gdzie możemy znaleźć termogeninę?
w brunatnej tkance tluszczowej
135
Jak inaczej nazywamy cykl Krebsa?
cykl kwasu cytrynowego
136
Gdzie zachodzi cykl Krebsa?
w macierzy mitochondrialnej
137
Czy cykl Krebsa może zajść bez pobecności tlenu?
nie
138
Przekształceniu do jakiego związku musi najpierw ulec każdy związek, który podlega utlenieniu do H2O i CO2?
acetylo-CoA
139
Do jakiego związku są przekształcane cukry proste w procesie glikolizy?
do pirogronianu
140
Jaki proces zachodzi przy przekształcaniu pirogronianu do acetylo-CoA?
dekarboksylacja oksydacyjna
141
Jaki proces zachodzi przy przekształcaniu kwasów tłuszczowych do acetylo-CoA?
beta-oksydacja
142
Jaki proces zachodzi podczas przemiany aminokwasów do acetylo-CoA?
deaminacja i oksydacja
143
Jaki proces jest głównym źródłem acetylo-CoA?
dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu
144
Czy dekarboksylacja oksydacyjna pirogronianu jest procesem odwracalnym?
nie
145
Z czego składa się kompleks dehydrogenazy pirogronianowej i aktywacje jakich enzymów zachodzą w poszczególnych częściach?
E1 - aktywacja dehydrogenazy pirogronianu
E2 - aktywacja transacetylazy dihydrolipoilowej
E3 - aktywacja dehydrogenazy dihydrolipoilowej
146
Jak wygląda reakcja katalizowana przez kompleks dehydrogenazy pirogronianowej?
pirogronian + CoA-SH + NAD+ → acetylo-CoA + CO2 + NADH + H+
147
W jaki sposób następuje regulacja aktywności dehydrogenazy pirogronianowej?
allostercznie (przez NADH i acetylo-CoA)
148
Czy za pomocą modyfikacji kowalencyjnej możemy wpływać na aktywność dehydrogenazy pirogronianowej?
si
149
Jakie enzymy modyfikują aktywność dehydrogenazy pirogronianowj?
fosfataza i kinaza
150
W jakiej formie dehydrogenaza pirogronianowa jest aktywa: ufosforylowanej czy nieufosforylowanej?
nieufosforylowanej
151
Fosfataza aktywuje czy hamuje działanie dehydrogenazy pirogronianowej?
aktywuje
152
Jaki enzym umożliwia przekształcenie szczawiooctanu w cytrynian?
syntaza cytrynianowa
153
W jakie "miejsca" i w jakim celu może się udać cytrynian po zsyntetyzowaniu?
- do cytoplazmy (synteza kwasów tłuszczowych i steroidów)
- reakcje cyklu Krebsa
- glikoliza, synteza kwasów tłuszczowych
154
Do jakiego zwiąku utleniany jest izocytrynian dzięki działalności dehydrogenazy izocytrynianowej?
α-ketoglutaran
155
Jakim typem fosforylacji jest przemiana bursztynylo-CoA w bursztynian?
fosforylacja substratowa
156
Dlaczego etap przemiany bursztynylo-CoA w bursztynian jest wyjątkowy w cyklu Krebsa?
powstaje GTP
157
Jak nazywa się kompleks II łańcucha oddechowego?
dehydrogenaza bursztynianowa
158
Do jakiego związku jest udodniany fumaran?
do jabłczanu
159
Co jest inhibitorem przekształcania fumaranu w jabłczan?
malonian
160
Jaki związek powstaje z jabłczanu pod wpływem działania dehydrogenazy jabłczanowej?
szczawiooctan
161
Który etap cyklu Krebsa nie może zajść samorzutnie?
przekształcenie jabłczanu w szczawiooctan
162
Jak sumarycznie wyglądją reakcje cyklu Krebsa?
acetylo-CoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O → 2CO2 + 3 NADH + 3H+ + FADH2 + GTP + CoASH
163
Ile wynosi zysk energetyczny utleniania reszty acetylowej w cyklu Krebsa?
10 ATP
164
Jaką rolę dla anabolizmu odgrywa cytrynian powstały w cyklu Krebsa?
dla syntezy kwasów tłuszczowych i steroidów
165
Jaką rolę dla anabolizmu odgrywa α-ketoglutaran powstały w cyklu Krebsa?
gla syntezy glukozy, aminokwasów i neurotransmiterów
166
Jaką rolę dla anabolizmu odgrywa bursztynylo-CoA powstający w cyklu Krebsa?
synteza hemu
167
Jaką rolę dla anabolizmu odgrywa jabłczan powstały w cyklu Krebsa?
dla syntezy glukozy
168
Jaką rolę dla anabolizmu odgrywa szczawiooctan powstały w cyklu Krebsa?
synteza aminokwasów (Asp, Asn) i nukleotydów pirymidynowych
169
Czym są reakcje anaplerotyczne?
reakcje uzupełniające do cyklu Krebsa
170
Gdzie zachodzi karboksylacja pirogronianu?
w wątrobie i nerkach
171
Jaka jest najważniejsza reakcja anaplerotyczna?
karboksylacja pirogronianu
172
Jaki związek określamy skrótem PEP?
fosfoenolopirogronian
173
Gdzie zachodzi karboksylacja PEP?
w mięśniach
174
Z jakich kompleksów składa się łańcuch oddechowy?
kompleks I - oksydoreduktaza NADH-CoQ
kompleks II - reduktaza bursztynianowa-CoQ
kompleks III - oksydoreduktaza CoQ-cytochrom c
kompleks IV - oksydaza cytochromu c
175
Skąd dokąd są przekazywane elektrony w kompleksie I?
z NADH na koenzym Q
176
Skąd dokąd są przekazywane elektrony w kompleksie III?
z koenzymu Q na cytochrom c
177
Skąd dokąd są przekazywane elektrony w kompleksie IV?
z cytochromu c na O2
178
W której błonie mitochondrialnej osadzone są kompleksy łańcucha oddechowego?
wewnętrznej
179
Które elementy łańcucha oddechowego są ruchliwe w błonie mitochondrialnej?
CoQ i cyt. c
180
Pompowanie elektronów w stronę której przestrzeni powoduje przepływ elektronów przez kompleksy I, III i IV?
z macierzy do przestrzeni międzybłonowej
181
Z którymi kompleksami łańcucha oddechowego są związane flawoproteiny?
I i II
182
Co powstaje gdy nukleotyd flawinowy przyjmuje jeden elektron?
semichinon
183
W jaki sposób niehemowe żelazo łączy się z nieorganiczną siarką w białkach żelazowo-siarkowych?
za pomocą grupy -SH cysteiny
