Uvod u metabolizam

Question 1

Što je metabolizam?

Answer 1

Skup svih kemijskih reakcija u stanici ili organizmu koje se odvijaju kroz niz enzimski kataliziranih reakcija koje čine metaboličke puteve

Question 2

Što su metaboliti?

Answer 2

To su međuprodukti tijekom metaboličkih puteva

Question 3

Što je katabolizam, a što je anabolizam?

Answer 3

Katabolizam je faza razgradnje metabolizma u kojim se organske molekule pretvaraju u manje tijekom čega se dobiva energija u obliku reduciranih nosča elektrona (NADH,NADPH,FADH2) i stvaranja ATP-a

ANabolizam je biosintetska faza metabolizma u kojem se iz jednostavnih prekursora stvaraju veće i složenije molekule uz utrošak energije

Question 4

Kako se reguliraju metabolički putevi?

Answer 4

Recipročnom regulacijom -> neće se u isto vrijeme događati sinteza i razgradnja neke molekule

Dostupnosti supstrata za reakciju - ovisno o Km za enzim

Alosteričkom kontrolom metaboličkim produktom ili kofaktorom

Hormonalnom regulacijom

Ekspresijom gena koji kodira ključni enzim

Razgradnjom enzima

Question 5

Kako se dijele metabolički putevi

Answer 5

Konvergentni -> katabolički (iz više ide u jedno)

Divergentni -> anabolički (iz jednog ide u više)

Ciklički -> početni metabolit se regenerira u posljednoj reakciji ciklusa

Question 6

Kako se definira biokemijsko standardno stanje?

Answer 6

pH=7
c(H2O)=55,5M
stanična temperatura
p=1atm=101325Pa

Question 7

Koje su reakcije karakteristične za metaboličke transformacije?

Answer 7

Reakcije nastajanja/prekidanja C-C veze

Pregradnja, izomerizacija ili eliminacija

Reakcija s slobodnim radikalima

Prijenos skupina

Redoks reakcije

Question 8

Kakvo može biti cijepanje C-C/C-H veze?

Answer 8

Homolitičko - jedan elektron ide svakom atomu -> nastaju radikali

Heterolitičko - samo jedan atom uzme obadva elektrona -> nastaju ioni

Question 9

Koji je primarni način dobivanja energije u stanicama?

Answer 9

Oksidacija ugljikovih spojeva

Question 10

Koja je molekula najosnovniji izvor energije u živim bićima

Answer 10

ATP - adenozin trifosfat

Hidroliza ATP-a oslobađa 50 do 60kJ/mol energije pri staničnim uvjetima

Question 11

Koje sve skupine može donirati ATP?

Answer 11

Fosforilnu - PO3(2-)

Pirofosforilnu - P2O6(3-)

Adenililnu skupinu - fosforil+riboza+adenin -> dolazi do oslobađanja pirofosfata koji se povoljno hidrolizira pomoću pirofosfataze

Question 12

Koji su neki drugi spojevi s fosforilnom skupinom s negativnom promjenom gibbsove energije?

Answer 12

Fosfoenolpiruvat

1,3-bisfosfoglicerat

Fosfokreatin

Question 13

Koja je energetska razlika između estera i tioestera?

Answer 13

Tioesteri su manje rezonantno stabilizirani od estera -> nestabilniji su

Question 14

Kako ATP osigurava energiju?

Answer 14

Pomoću prijenosa skupine, a ne samom hidrolizom

ATP sudjeluje kovalentno u enzimski kataliziranim reakcijama, vezanjem na supstrat/enzim

Ali opet, nekovalentno vezanje ATP-a (ili GTP-a) i njegova hidroliza može osigurati energiju prevođenja proteina između dvije konformacije -> npr. G protein

Question 15

Kako dijelimo fosfo spojeve s obzirom na promjenu standardne Gibbsove energije hidrolize

Answer 15

Visokoenergetske P-O veze -> negativnije od -25kJ/mol

Niskoenergetske P-O veze -> pozitivnije od -25kJ/mol

GIbbsova energija iz hidrolize fosfatnih spojeva ne dolazi zbog pucanja veza, nego zato što nastali produkti imaju nižu slobodnu energiju nego reaktanti

Question 16

Za što se koristi fosfokreatin?

Answer 16

On je izvor fosforilne skupine za brzu sintezu ATP-a u mišićima

Ima ga 10 puta više od ATP-a u mišičima

Enzim kreatin kinaza (samo u mozgu i mišićima) katalizira reakciju hidrolize fosfokreatina do kreatina i anorganskog fosfata

Question 17

Koji su kofaktori za prikupljanje elektrona pri oksidaciji organskih spojeva?