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
Q

Co przeprowadza reakcje redoks?

A

Uniwersalne przenośniki elektronów - dinukleotydy NADP+ (anaboliczne), FAD i NAD+ (kataboliczne)

26
Q

Formy UPE

A

Zredukowana (oddają elektrony i protony) i utleniona (pobierają elektrony i protony)

27
Q

Szlaki/cykle metaboliczne

A

Szereg następujących po sobie reakcji biochemicznych, w których produkt jednej jest substratem kolejnej.

28
Q

Czego udziału wymagają szlaki metaboliczne?

A

Enzymów

29
Q

Różnica cyklów i szlaków

A

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
Q

Regulacja szlaków

A

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
Q

Energia aktywacji

A

Energia potrzebna do aktywacji danej reakcji, czyli zerwania wiązań chemicznych w substratach.

32
Q

Sposoby dostarczania energii aktywacji reakcji

A

Ogrzewanie (oprócz komórek), katalizacja reakcji

33
Q

Enzymy

A

Biologiczne katalizatory reakcji, specjalne białka, które przyśpieszają jedynie reakcje, które mogłyby zajść samorzutnie.

34
Q

Budowa enzymów

A

Białka proste - łańcuchy polipeptydowe
Białka złożone - apoenzym, kofaktor, centrum aktywne

35
Q

Typy kofaktorów

A

Jony metali, luźno złączone organiczne koenzymy, trwale złączone organiczne grupy prostetyczne

36
Q

Przykłady koenzymów

A

ATP, NAD+, FAD, NADP+, witaminy

37
Q

Centrum aktywne

A

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
Q

Właściwości enzymów

A

Niezwykle efektywne, swoiste względem substratu, wysoka specyficzność reakcji, wielokrotnego użytku

39
Q

Cechy centrum aktywnego

A

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
Q

Klasyfikacja enzymów

A

Oksydoreduktazy - utlenianie i redukcja
Transferazy - przenoszenie grup funkcyjnych
hydrolazy - hydroliza
liazy - rozrywanie wiązań bez H2O
Izomerazy - izomeryzacja
Ligazy - synteza nowych związków

41
Q

Kataliza enzymatyczna

A
  1. Przyłączenie substratu do centrum aktywnego
  2. Powstanie kompleksu ES
  3. Oddzielenie produktu od enzymu
42
Q

Modele powstawania ES

A
  1. Indukowane dopasowanie (wymuszone) model ręki i rękawiczki
  2. Model klucz i zamka/puzzli
43
Q

Czynniki regulujące szybkość przebieg i miejsce zachodzenia reakcji

A

Stężenie substratu, odczyn pH, temperatura, obecność aktywatorów i inhibitorów

44
Q

Szybkość reakcji enzymatycznych (V)

A

Ilość produktu tworzonego w określonej jednostce czasu, zwykle pdoawana w molach na sekundę.

45
Q

Wzrost szybkości reakcji enzymatycznej

A

Można zaobserwować go zwiększając stężenie substratów, ale tylko do czasu osiągniecia maksymalnej szybkości (Vmax).

46
Q

Stała Michaelsa (Km)

A

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
Q

Krzywa Michaelisa-Menten

A

Zależność szybkości reakcji enzymatycznej od stężenie substratu.

48
Q

Wpływ temperatury na szybkość reakcji

A

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
Q

Wpływ pH na szybkość reakcji

A

Środowisko pH dla enzymów zmienia poziom ich aktywności, często będąc zawarte w wąskim przedziale, ze względu na swoje grupy funkcyjne, które nim dyktują.