1.WYMIEŃ ETAPY ODDYCHANIA TLENOWEGO
W oddychaniu tlenowym można wyróżnić 4 główne etapy :
1 – glikoliza, 2 – tworzenie acetylo-CoA z pirogronianu, 3 – cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa), 4 – system transportu elektronów i chemiosmoza
2.PODAJ DEFINICJĘ GLIKOLIZY
Jest to łańcuch reakcji przekształcających glukozę w pirogronian z jednoczesnym wytwarzaniem ATP
(jest on podobny we wszystkich organizmach i wszystkich rodzajach komórek).
C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP 2 C3H3O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O + 2 ATP
W organizmach tlenowych glikoliza jest etapem wstępnym cyklu kwasu cytrynowego (cyklu Krebsa) i łańcucha transportu elektronów, uwalniających większość energii zawartej w komórce.
3.WYMIEŃ DWA CUKRY TRÓJWĘGLOWE POWSTAJĄCE Z FRUKTOZO-6-FOSFORANU. KTÓRY Z NICH ULEGA DALSZYM PRZEMIANOM W GLIKOLIZIE.
Aldehyd 3-fosfoglicerynowy i fosfodihydroksyaceton.Dalszym przemianom w glikolizie ulega aldehyd 3-fosfoglicerynowy
4.PODAJ DEFINICJĘ GLUKONEOGENEZY.
Enzymatyczny proces przekształcania niecukrowcowych prekursorów, np. aminokwasów, glicerolu czy mleczanu w glukozę. Resynteza glukozy następuje głównie w komórkach wątroby i w mniejszym stopniu w komórkach nerek, a głównym punktem wejścia substratów do tego szlaku jest pirogronian.Szybkość zachodzenia procesu jest zwiększana podczas wysiłku fizycznego i głodu. W wyniku glukoneogenezy wydzielają się duże ilości energii.
5.JAKIE SĄ LOSY POWSTAŁEGO W PROCESIE GLIKOLIZY PIROGRONIANU.
Pirogronian może być przekształcony w etanol. (fermentacja alkoholowa – przeprowadzana przez drożdże i inne mikroorganizmy w warunkach beztlenowych).
Pirogronian może być przekształcony w mleczan. (w warunkach tlenowych w wielu mikroorganizmach oraz w komórkach organizmów wyższych w przypadku niedoboru tlenu np. w aktywnie kurczącym się mięśniu).
Pirogronian może służyć jako punkt wejścia do reakcji cyklu kwasu cytrynowego (cyklu Krebsa i łańcucha transportu elektronów).
6.W JAKI SPOSÓB POWSTAJE ACETYLO-COA +WZÓR
Pirogronian, końcowy produkt glikolizy przechodzi do mitochondrium, gdzie ulega dekarboksylacji oksydacyjnej. Najpierw następuje odłączenie dwutlenku węgla, następnie dwuwęglowy fragment jest utleniany, a uwolnione wodory są przekazywane na NAD+. Ostatecznie utleniony dwuwęglowy fragment, czyli grupa acetylowa przyłącza się do koenzymu A. Acetylo-CoA powstaje nie tylko z kwasu pirogronowego wytwarzanego podczas glikolizy, ale także jest produktem b-oksydacji kwasów tłuszczowych oraz reakcji rozkładu niektórych aminokwasów.
pirogronian + NAD+ + CoA → acetylo-CoA + NADH + H+ + CO2
7.WYMIEŃ ZWIĄZKI POWSTAJĄCE W CYKLU KREBSA. W JAKICH DALSZYCH PRZEMIANACH ONE UCZESTNICZĄ?
-szczawiooctan + Acetylo-CoA – kondensacja
-Cytrynian – dehydratacja
-cis-Akonitan-Hydratacja
-Izocytrynian-Utlenianie
-Szczawiobursztynian-Dekarboksylacja
-α-Ketoglutaran-Dekarboksylacja oksydacyjna
-bursztynylo-CoA-Hydroliza
-bursztynian-Utlenianie
-Fumaran-Addycja (H2O)
-L-Jabłczan-Utlenianie
-Szczawiooctan
8.W JAKI SPOSÓB ODBYWA SIĘ TRANSPORT ELEKTRONÓW?
Zgodnie z modelem chemiosmotycznym łańcuch transportu elektronów, działa jak pompa protonowa.Transport elektronów zaczyna się, gdy dwa elektrony uwolnione z NADH są przeniesione na pierwszy przenośnik elektronów w łańcuchu oddechowym. Mają one najwyższą energię. Podczas przenoszenia elektronów wzdłuż łańcucha ( w praktyce elektrony są przekazywane z atomów metalu występujących w grupach prostetycznych) energia jest stopniowo rozpraszana. Elektrony wędrują wzdłuż łańcucha dopóki nie zostaną przeniesione na tlen cząsteczkowy, który wykazuje największe powinowactwo do elektronów.Akceptory elektronów znajdujące się w błonie mitochondrium, zgrupowane są w trzy główne kompleksy. W pierwszym kompleksie umiejscowiony jest FMN, który utlenia NADH. Drugi kompleks to kompleks cytochromów i innych dodatkowych akceptorów elektronów. Trzeci kompleks zawiera cytochromy a, koenzym Q i cytochrom c, które są ruchomymi przenośnikami przenoszącymi elektrony między kompleksami. Błona wewnętrzna zapobiega dyfuzji zwrotnej. Mogą one przenikać jedynie przez specjalne kanały w syntetazie ATP. Przepływ elektronów przez syntetazę ATP powoduje syntezę ATP.
9.WYMIEŃ KOMPLEKSY (JAKIE ZWIĄZKI TWORZĄ POSZCZEGÓLNE KOMPLEKSY), KTÓRE UCZESTNICZĄ W PRZENOSZENIU ELEKTRONÓW?
System transportu elektronów składa się z trzech dużych kompleksów białkowych (I, II, III) i ubichinonu, odpowiedzialnych za kolejne dostarczenie wysokoenergetycznych elektronów przenoszonych przez NADH i FADH2 na tlen cząsteczkowy.
-kompleks I - zawiera FAD, który w cyklu Krebsa przyłącza elektrony z utleniania bursztynianu. Utlenione lub zredukowane części cząsteczek w FAD i mononukleotydzie lawinowym, (FMN),wywodzą się z ryboflawiny (witamina B2). Przenośniki te transportują pary elektronów i w czasie redukcji wiążą dwa atomy wodoru tworząc FMNH2.
-kompleks II - są to cytochromy, które posiadają grupę hemową z centralnie położonym atomem żelaza zmieniającym stopień utlenienia między Fe3+ a Fe2+.
-kompleks III – stanowią go białka żelazo- siarkowe, których dwa lub trzy atomy żelaza są kowalencyjnie związane z równą ilością atomów siarki, w wyniku czego formuje się centrum żelazo- siarkowe. Podobnie, jak w cytochromach, atomy żelaza zmieniają na przemian stan między Fe2+ a Fe3+ ,kiedy kompleks zyskuje i oddaje elektrony.
10.ROLA SYNTETAZY ATP
Syntetaza ATP - enzym katalizujący reakcję wytrzania związku wysokoenergetycznego – ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego Pi. Enzym katalizuje reakcję: ADP + Pi → ATP
Wewnątrz błony mitochondrialnej (u eukariontów) lub w błonie komórkowej (u bakterii) następuje utlenianie NADH do NAD+. Uwolnione elektrony uczestniczą w łańcuchu oddechowym, aby napędzić przeniesienie protonów w poprzek błony przez składające się na ten łańcuch odpowiednie przenośniki (pompy). ATP wytwarzane jest z ADP i Pi (reszty ortofosforanowej) w wyniku działania syntazy ATP. Rotacja jej odpowiedniego segmentu umożliwia syntezę ATP. Energia niezbędna do syntezy dostarczana jest przez gradient elektrochemiczny.
11.ZYSK ENERGETYCZNY Z UTLENIENIA 1 CZ. GLUKOZY W ŁAŃCUCHU ODDECHOWYM
Zysk energetyczny z całkowitego utlenienia 1 cząsteczki glukozy wynosi 36 cząsteczek ATP
12.PODAJ DEFINICJĘ NASTĘPUJĄCYCH PROCESÓW: GLIKOGENEZA, GLIKOGENOLIZA
Glikogeneza -proces syntezy glikogenu, cukrowego materiału zapasowego, odbywający się w komórce, polegający na kondensacji cząsteczek glukozy
Glikogenoliza - rozkład glikogenu do glukozo-6-fosforanu (gł. w mięśniach) lub do glukozy (w wątrobie) powodujący uzupełnienie chwilowego niedoboru glukozy w różnych tkankach organizmu m.in. we krwi. Proces pobudzany przez adrenalinę i glukagon.Poszczególne etapy glikogenolizy są katalizowane przez fosforylazę glikogenową i enzym usuwający rozgałęzienia.
13.W JAKICH ORGANIZMACH ZACHODZI FOTOSYNTEZA? PODAJ DEFINICJĘ FOTOSYNTEZY I RÓWNANIE OGÓLNE.
Fotosynteza zachodzi w roślinach zielonych, glonach, sinicach, bakteriach fotosyntetyzujących.
Fotosynteza – anaboliczny proces biochemiczny syntezy związków organicznych z prostych nieorganicznych substancji chemicznych pod wpływem światła absorbowanego przez barwniki fotosyntetyczne (np. chlorofil). Najczęściej substratami fotosyntezy są dwutlenek węgla i woda, produktem – węglowodan, a źródłem światła – Słońce.W uproszczonej formie, sumaryczny przebieg fotosyntezy z glukozą jako syntezowanym węglowodanem podstawowym, zapisuje się:
6H2O + 6CO2 + hν (energia świetlna) → C6H12O6 + 6O2
14.WYMIEŃ FAZY FOTOSYNTEZY, JAKIE JEST ICH ZADANIE
Reakcja fotosyntezy zachodzi w dwóch oddzielnych fazach:
faza jasna, nazywana także fazą świetlną, polega na przekształceniu energii zawartej w świetle do energii wiązań chemicznych dwóch wysokoenergetycznych związków chemicznych: ATP i NADPH. Oba związki wysokoenergetyczne wytwarzane są dzięki przenoszeniu elektronów poprzez kolejne przenośniki. Prowadzi to do wytworzenia różnicy stężeń jonów wodorowych w poprzek błon. Energia zmagazynowana w postaci różnicy stężeń jest wykorzystywana przez enzym, sytazę ATP, do wytworzenia ATP. Zapis reakcji zachodzących w fazie jasnej można przedstawić w następującym równaniu: (Nie przedstawia ono jednak ściśle proporcji NADPH do ATP)
2 H2O + 2 NADP+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 NADPH + 2 H+ + 2 ATP + O2
faza ciemna nazywana także cyklem Calvina-Bensona. Energia zgromadzona w ATP i NADPH wykorzystywana jest do przekształcenia dwutlenku węgla do prostych związków organicznych cukrów. Następuje to poprzez przyłączenie CO2 do pięciowęglowego związku – 1,5-bisfosforybulozy. Powstały związek sześciowęglowy rozpada się na dwie cząsteczki zawierające po trzy atomy węgla, które po zredukowania przy użyciu NADPH stanowią pierwszy trwały produkt fotosyntezy – triozy. W wyniku ich przekształcania powstaje glukoza oraz odtwarzana jest 1,5-bisfosforybuloza konieczna do związania kolejnych cząsteczek dwutlenku węgla. Zapis reakcji zachodzących w fazie ciemnej można przedstawić w następującym równaniu:
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H+ → C3H6O3 + 9 ADP + 8 Pi + 6 NADP+ + 3 H2O
15.W JAKICH ORGANELLACH KOMÓRKOWYCH ZACHODZI FOTOSYNTEZA – OPISZ JE.
W komórkach eukariotycznych proces fotosyntezy zachodzi w wyspecjalizowanych organellach – chloroplastach, zawierających barwniki fotosyntetyczne. U roślin organami zawierającym komórki z chloroplastami są głównie liście, będące podstawowymi organami asymilacyjnymi. Pewne ilości chloroplastów zawierają także komórki niezdrewniałych łodyg oraz kwiatów i owoców.U organizmów prokariotycznych przebieg fotosyntezy może znacznie różnić się od przedstawionego powyżej.
Chloroplast – otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organellum komórkowe występujące u roślin i glonów eukariotycznych). Są rodzajem plastydów. Zawierają zielone barwniki chlorofile pochłaniające energię światła słonecznego potrzebną do fotosyntezy. W nich zachodzi przemiana dwutlenku węgla oraz wody z wykorzystaniem energii świetlnej w glukozę oraz tlen.
16.W JAKI SPOSÓB FOTOSYSTEM WYCHWYTUJE ENERGIĘ ŚWIETLNĄ?
Fotony wzbudzają liczne cząsteczki chlorofilu znajdującego się w fotosystemie, a energia wzbudzenia zostaje przeniesiona do cząsteczki chlorofilu umieszczonej w centrum reakcji.
17.OPISZ CYKLICZNĄ I NIECYKLICZNĄ FOSFORYLACJĘ FOTOSYNTETYCZNĄ
Cykliczna fosforylacja fotosyntetyczna-Z chwilą, gdy cząsteczki barwnika w fotosystemie I pochłoną światło, energia zostanie przeniesiona do P700 – szczególna forma chlorofilu a. P700 przekazuje swoje wybite elektrony pierwszemu akceptorowi elektronów. Elektrony są przenoszone za pośrednictwem akceptorów elektronów z powrotem na chlorofil a znajdujący się w centrum reakcji. W miarę przesuwania się elektronów wzdłuż łańcucha transportu uwalnia się energia, która zostaje wykorzystana do syntezy ATP. W procesie tym bierze udział tylko fotosystem I – nie dochodzi do fotolizy wody, nie uwalnia się tlen i nie tworzy się NADPH.
Niecykliczna fosforylacja fotosyntetyczna
Fotosystem II, pochłaniając fotony przechodzi w stan wzbudzenia, a elektrony są przenoszone wzdłuż akceptorów elektronów i zostają przekazane fotosystemowi I, a ostatecznie NADP+. Fotosystem II warunkuje rozkład wody i uwalnianie tlenu cząsteczkowego
18.WYMIEŃ KOLEJNE ZWIĄZKI POWSTAJĄCE W CYKLU CALVINA.
-Cząsteczki CO2 są wychwytywane przez RuBP i powstaje nietrwały związek pośredni który rozpada się do 2 cząsteczek PGA
-PGA zostaje ufosforylowany kosztem ATP,proton H+ i elektrony otrzymane z NADPH prowadzą do powstania PGAL
-W wyniku serii reakcji PGAL ulega wewnątrzcząsteczkowym przegrupowaniom i powstają nowe cząsteczki RuBP lub cukier
19.PORÓWNANIE ODDYCHANIA TLENOWEGO I FOTOSYNTEZY.
FOTOSYNTEZA
Reakcja:6CO2+12H2O światłoC6H12O6+6O2+6H2O
Substancje wyjściowe:CO2 i H2O
Produkty końcowe:C6H12O6 i O2 i H2O
Miejsce:komórki zawierające chlorofil
Organelle:w chloroplastach
Synteza ATP :fosforylacja fotosyntetyczna
Związek przenoszący wodór:NADPNADPH
Kierunek przepływu energii w komórce: energia świetlna chlorofil NADPH/ATP cząsteczki cukru
Kierunek przepływu atomów wodoru:
atomy wodoru z wody NADP cukier
ODDYCHANIE TLENOWE
Reakcja:C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+ATP
Substancje wyjściowe:C6H12O6 i O2 i H2O
Produkty końcowe:CO2 i H2O i ATP (energia)
Miejsce:w każdej komórce w każdym organizmie
Organelle:cytozol (glikoliza) i mitochondrium
Synteza ATP :fosforylacja substratowa lub oksydacyjna
Związek przenoszący wodór:NAD NADH
Kierunek przepływu energii w komórce: energia cząsteczek substancji pokarmowych (cukier) NADH/ATP energia na pracę w komórce
Kierunek przepływu atomów wodoru: atomy wodoru z cząsteczek substancji pokarmowych (cukier) NADH O2 (tworzący wodę)
20.JAK DZIAŁA POMPA PROTONOWA.
Pompy protonowe - integralne białka błonowe, zdolne do transportu protonów (jonów wodorkowych H+) przez błony biologiczne przeciwnie do ich gradientu stężenia. Proces transportu jest procesem wymagającym energii. Pompa protonowa w sposób jednokierunkowy transportuje jony H+ z cytoplazmy na zewnątrz komórki powstaje gradient potencjału chemicznego i gradientu pH.
21.WZORY SUMARYCZNE WSKAZANYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH.Kwasy tłuszczowe nasycone
Palmitynowy C15H31COOH
Stearynowy CH3(CH2)16COOH
Kwasy tłuszczowe nienasycone
Oleinowy C17H33COOH
Linolowy C17H31COOH
Linolenowy C17H29COOH
Arachidonowy C19H31COOH
22.CZYM RÓŻNIĄ SIĘ NASYCONE I NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE.
Kwasy tłuszczowe nasycone to kwasy tłuszczowe nie zawierające podwójnych wiązań w cząsteczce. W warunkach normalnych są zwykle białymi ciałami stałymi. Kwasy zawierające w łańcuchu więcej niż 10 atomów węgla są nierozpuszczalne w wodzie i są nielotne. Z kolei nienasycone kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe zawierające wiązania podwójne. Są one z reguły bezbarwnymi cieczami. W większości z nich wszystkie wiązania podwójne są w pozycji cis, a po każdym wiązaniu podwójnym następuje 3n (gdzie n = 1, 2, 3...) atomów węgla.
23.NNKT – NIEZBĘDNE NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE ICH ROLA I ZNACZENIE
Znaczenie nnkt dla skóry :
NNKT znajdują się w strukturach skóry. Z punktu widzenia pielęgnacji skóry bardzo istotnym problemem jest powstrzymanie procesu wysuszenia skóry. NNKT są też obecne w sebum regulując jego skład. Niedobór NNKT w sebum prowadzi do wielu komplikacji i chorób. Za gęsty zatyka gruczoły i mieszki włosowe - następnie w mieszku może rozwijać się trądzik.
Źródła NNKT
-powinny być przyjmowane z jedzeniem lub aplikowane bezpośrednio na skórę.
-olej z awokado,z konopi,z pestek moreli,z orzechów laskowych
-olej z wiesiołka oraz z ogórecznika
-łosoś
-preparat omega 3-6-9 (dostępny w aptekach)
24.POSZCZEGÓLNE ETAPY b-OKSYDACJI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH. GDZIE ZACHODZI TEN PROCES I JAKIE JEST JEGO ZNACZENIE.
Etapy b-oksydacji
-Utlenienie acylo-CoA do trans-Δ2-enoilo-CoA z wytworzeniem FADH2.
-Uwodnienie trans-Δ2-enoilo-CoA do 3-hydroksyacylo-CoA przy pomocy enzymu hydrataza enoilo-CoA.
-Utlenienie 3-hydroksyacylo-CoA do 3-ketoacylo-CoA przy pomocy dehydrogenazy hydroksyacylo-CoA i z wytworzeniem NADH.
-Tioliza 3-ketoacylo-CoA przez drugą cząsteczkę CoA i wytworzenie acylo-CoA skróconego o dwa atomy węgla oraz acetylo-CoA. Katalizatorem w tej reakcji jest β-ketotiolaza. Cząsteczka acylo-CoA następnie ponownie ulega reakcjom 1-4.
Gdzie zachodzi proces b-oksydacji
Proces β-oksydacji zachodzi w mitochondrium u eukariotów i w cytozolu u prokariotów.
Znaczenie β-oksydacji
jest procesem dostarczającym: równoważników redukcyjnych (po cząsteczce FADH2 i NADH na każdy "obrót cyklu") służących w łańcuchu oddechowym wytworzeniu ATP, acetylo-CoA do cyklu Krebsa służącemu wytworzeniu ATP, w wątrobie substratów do syntezy ciał ketonowych, zwłaszcza w przypadku zaburzeń (cukrzyca) gospodarki cukrami (szczawiooctan, metabolit pośredni cyklu Krebsa, powstaje z jednego z intermediantów glikolizy).
25.CIAŁA KETONOWE – WYMIENIĆ. GDZIE SĄ PRODUKOWANE U CZŁOWIEKA, JAKIE JEST ICH ZNACZENIE?
Do ciał ketonowych należy : aceton,kwas acetylooctowy ,kwas beta-hydroksymasłowy
U człowieka głównym miejscem produkcji i wydzielania do krwi ciał ketonowych jest wątroba.
Ciała ketonowe mogą być wykorzystywane przez mózg, serce i mięśnie jako materiał energetyczny, ale w prawidłowych warunkach, głównym wykorzystywanym materiałem jest glukoza.
26.NAPISZ REAKCJĘ POWSTAWANIA TŁUSZCZU PROSTEGO.
27.NAPISZ REAKCJĘ ZMYDLANIA TŁUSZCZU PROSTEGO
28.DEFINICJA MYDŁA. MYDŁA SODOWE I POTASOWE.
Mydła, czyli sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych (palmitynowego, stearynowego, oleinowego), otrzymuje się najczęściej w wyniku zasadowej hydrolizy estrów (tzw. zmydlania tłuszczów). Produktem ogrzewania tłuszczów w roztworach wodorotlenków sodu lub potasu, oprócz mydeł, jest także gliceryna.
Mydła potasowe są miękkie, szare, maziste i nieco lepiej rozpuszczalne w wodzie niż mydła sodowe. Używa ich się do kremów do golenia, mydeł w płynie, szamponów.
Mydła sodowe (białe, twarde) stosuje się do produkcji twardych mydeł toaletowych lub mydeł do prania.
...
Venuss20