Podstawowe zasady metabolizmu Flashcards

1
Q

Czym jest metabolizm?

A

Metabolizm to ogół przemian chemicznych i energetycznych zachodzących w komórkach.

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

Co to reakcje anaboliczne i na czym polegają?

A

SYNTEZA RÓŻNCYH ZWIĄZKÓW. Reakcje anaboliczne to synteza złożonych związków chemicznych z substancji prostszych. Zazwyczaj są one endoergiczne, a produkty tych reakcji są zasobniejsze w energię niż substraty.

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

Co to reakcje kataboliczne i na czym polegają?

A

ROZKŁAD ROŻNYCH ZWIĄZKÓW. Reakcje kataboliczne to rozkład złożonych związków chemicznych do substancji prostszych. Zazwyczaj są one egzoergiczne, a substraty tych reakcji są zasobniejsze w energię niż produkty.

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

W jakiej formie jest dostarczana energia do reakcji anabolicznych lub uwalniana w reakcjach katabolicznych.

A

Anaboliczne - świetlna, chemiczna, kataboliczne - ciepło, magazynowanie w związkach wysokoenergetycznych (ATP).

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

Podaj 2 przykłady reakcji anabolicznych i katabolicznych.

A

Anaboliczne - fotosynteza, synteza białek, kataboliczne - oddychanie komórkowe, rozkład białek.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Skąd głownie pochodzi energia wykorzystywana przez organizm?

A

Z reakcji katabolicznych.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Jakie związki chemiczne magazynują energię z przemian katabolicznych?

A

Uniwersalne przenośniki energii - wolne rybonukleotydy (ATP, GTP, CTP, UTP)

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

Budowa i nazwa ATP

A

Adenozynotrifosforan - ryboza, adenina i trzy reszty fosforanowe (V)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Jak nazywamy wiązania pomiędzy resztami fosforanowymi (V)?

A

Wiązania wysokoenergetyczne, są niestabilne i łatwo je zerwać pod wpływem wody.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Co to ATP?

A

ATP to uniwersalny nośnik energii w organizmie, jest krótkotrwały i produkowany w mitochondriach.

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

Czym jest cykl ATP-ADP?

A

Jest on podstawowym spodobem magazynowania i uwalniania energii w komórkach. Polega on na naprzemiennym rozkładzie i syntezie tych związków.

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

Przebieg cyklu ATP-ADP

A
  1. ADP wykorzystuje energię z reakcji katabolicznych do fosforylacji.
  2. Powstały ATP jest wykorzystywany w reakcjach anabolicznych, a jego energia zostaje uwolniona w procesie hydrolizy, rozkładając się na ADP i reszty fosforanowej (V).
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Co to fosforylacja?

A

Przyłączanie reszty fosforanowej (V) do ADP.

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

2 metody fosforylacji

A

Substratowa - odłączenie P od organicznego substratu o wyższej energii i przyłączenie do ADP, w wyniku wychodzi ATP i organiczny substrat o niższej energii.

Chemiosmoza - synteza ATP z ADP i nieorganicznego fosforanu (Pi) z udziałem gradientu protonowego.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Przebieg chemiosmozy

A
  1. Gradient protonowy powstaje dzięki transportowi elektronów przez przenośniki w błonie, dzięki ich energii protony płyną wbrew gradientowi stężeń.
  2. Gdy stężenie protonów po jednej stronie osiągnie wysokie wartości, płyną one przez kanał syntazy ATP zgodnie z gradientem stężeń.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Gdzie zachodzi chemiosmoza?

A

W trakcie procesów oddychania tlenowego - oksydacyjna (mitochondrium) i fotosyntezy - fotosyntetyczna (chloroplast)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Budowa syntazy ATP

A

To duży kompleks białkowy, umiejscowiony wzdłuż błony biologicznej, który katalizuje reakcje syntezy ATP z ADP i Pi.
Zbudowany z rotora, trzonka, kanału i główki.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Działanie syntazy ATP

A

Protony przepływające przez kanał napędzają rotor, a podjednostki szczytowych części główki przyczepiają Pi do ADP, tym samym przekształcając energię mechaniczną w chemiczną ATP. Ich wydajność to nawet 100 ATP/1s.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Układ

A

Ogół substancji znajdujących się w zamkniętym fragmencei przestrzeni, biorących udział w rozpatrywanych procesach.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Jak ATP sprzęga metabolizm?

A

ATP sprzęga metabolizm, będąc przenośnikiem energii między reakcjami endo- i egzoergicznymi.

21
Q

Co to proces samorzutny?

A

Proces, w którym organizm dąży do utraty energii i nieuporządowania, może zachodzić w postaci reakcji egzoergicznych.

22
Q

Samorzutność a spontanicznośc

A

Procesy samorzutne są spontaniczne wtedy kiedy energia ich aktywacji jest niska i nie potrzebuje dodatkowej porcji energii do zapoczątkowania.

23
Q

Reakcje redoks

A

Reakcje utleniania-redukcji, nazywamy tak większość reakcji chemicznych zachodzących w komórce.

24
Q

Na czym polegają reakcje redoks?

A

Redoks polega na wymianie elektronów pomiędzy substancjami - reduktorem i utleniaczem.

25
Co przeprowadza reakcje redoks?
Uniwersalne przenośniki elektronów - dinukleotydy NADP+ (anaboliczne), FAD i NAD+ (kataboliczne)
26
Formy UPE
Zredukowana (oddają elektrony i protony) i utleniona (pobierają elektrony i protony)
27
Szlaki/cykle metaboliczne
Szereg następujących po sobie reakcji biochemicznych, w których produkt jednej jest substratem kolejnej.
28
Czego udziału wymagają szlaki metaboliczne?
Enzymów
29
Różnica cyklów i szlaków
Szlaki - ciągi reakcji przebiegających tylko w jednym kierunku, prowadzących do syntezy albom rozkładu substancji. Cykle - zamknięte ciągi reakcji chemicznych, jeden z produktów końcowych cyklu jest substratem kolejnego.
30
Regulacja szlaków
Są one regulowane przez cząsteczki sygnałowe, które są nośnikami sygnałów dochodzących do komórki. Sygnały te odbierają receptory zewnętrzne, które przenoszą je do wnętrza i pozwalają na interpretacje. Przekazywanie sygnałów jest wieloetapowym procesem, co pozwala na lepszą kontrolę.
31
Energia aktywacji
Energia potrzebna do aktywacji danej reakcji, czyli zerwania wiązań chemicznych w substratach.
32
Sposoby dostarczania energii aktywacji reakcji
Ogrzewanie (oprócz komórek), katalizacja reakcji
33
Enzymy
Biologiczne katalizatory reakcji, specjalne białka, które przyśpieszają jedynie reakcje, które mogłyby zajść samorzutnie.
34
Budowa enzymów
Białka proste - łańcuchy polipeptydowe Białka złożone - apoenzym, kofaktor, centrum aktywne
35
Typy kofaktorów
Jony metali, luźno złączone organiczne koenzymy, trwale złączone organiczne grupy prostetyczne
36
Przykłady koenzymów
ATP, NAD+, FAD, NADP+, witaminy
37
Centrum aktywne
Obszar, który łączy cząsteczki substratu i część niebiałkową enzymu, ma kształt zbliżony do substratu - zawiera odpowiednio ułożone grupy funkcyjne aminokwasów, żeby tworzyć z substratem niekowalencyjne wiązania.
38
Właściwości enzymów
Niezwykle efektywne, swoiste względem substratu, wysoka specyficzność reakcji, wielokrotnego użytku
39
Cechy centrum aktywnego
Postać szczeliny/wgłębienia bez dostępu do wody, wysokie powinowactwo do konkretnych fragmentów substratu, tworzy miniaturowe środowisko (hydrofobowe, polarne...), tworzy wiele słabych oddziaływań między enzymem a substratem
40
Klasyfikacja enzymów
Oksydoreduktazy - utlenianie i redukcja Transferazy - przenoszenie grup funkcyjnych hydrolazy - hydroliza liazy - rozrywanie wiązań bez H2O Izomerazy - izomeryzacja Ligazy - synteza nowych związków
41
Kataliza enzymatyczna
1. Przyłączenie substratu do centrum aktywnego 2. Powstanie kompleksu ES 3. Oddzielenie produktu od enzymu
42
Modele powstawania ES
1. Indukowane dopasowanie (wymuszone) model ręki i rękawiczki 2. Model klucz i zamka/puzzli
43
Czynniki regulujące szybkość przebieg i miejsce zachodzenia reakcji
Stężenie substratu, odczyn pH, temperatura, obecność aktywatorów i inhibitorów
44
Szybkość reakcji enzymatycznych (V)
Ilość produktu tworzonego w określonej jednostce czasu, zwykle pdoawana w molach na sekundę.
45
Wzrost szybkości reakcji enzymatycznej
Można zaobserwować go zwiększając stężenie substratów, ale tylko do czasu osiągniecia maksymalnej szybkości (Vmax).
46
Stała Michaelsa (Km)
Stężenie substratu, przy którym szybkość reakcji enzymatycznej osiąga połowę prędkości maksymalnej. Jest charakterystyczna dla danego enzymu i opisuje powinowactwo enzymu do substratu - im większa Km, tym większe powinowactwo i na odwrót.
47
Krzywa Michaelisa-Menten
Zależność szybkości reakcji enzymatycznej od stężenie substratu.
48
Wpływ temperatury na szybkość reakcji
Optymalna temperatura dla enzymów to 38°C, ulegają one denaturacji powyżej 45°C, a w przedziale 0-45°C wzrost o 10°C zwiększa szybkość reakcji dwukrotnie.
49
Wpływ pH na szybkość reakcji
Środowisko pH dla enzymów zmienia poziom ich aktywności, często będąc zawarte w wąskim przedziale, ze względu na swoje grupy funkcyjne, które nim dyktują.