biologia

anabolizm

reakcje syntezy złożonych związków chemicznych z substancji prostszych, reakcje te są zwykle endoergiczne - wymagają dostarczenia energii świetlnej/chemicznej ---> produkty większości reakcji anabolicznych są bardziej zasobne w energię niż substraty

katabolizm

reakcje rozkłady złożonych związków chemicznych do substancji prostszych, reakcje te są zwykle egzoergiczne - w ich trakcie zachodzi uwalnianie energii ---> produkty większości reakcji katabolicznych są mniej zasobne w energię niż substraty

wyjątek reakcji anabolicznej

synteza amoniaku z azotu i wodoru - uwolnienie energii, produkty tej reakcji są mniej zasobne w energię niż ssubstraty

Do czego organizm używa energię?

do przemian anabolicznych (syntezy związków), do poruszania się, transportu substancji przez błony biologiczne i innych procesów

Skąd pochodzi energia zużywana przez organizm?

z przemian katabolicznych, głównie z oddychania tlenowego

Jak nazywają się uniwersalne przenośniki energii, które przenoszą energię z przemian katabolicznych?

wolne rybonukleotydy (ATP, GTP, CTP, UTP)

budowa adenozynotrifosforanu

ryboza, adenina, 3 reszty fosforanowe(V) (2 wiązania wysokoenergetyczne)

Dlaczego wiązania wysokoenergetyczne łatwo ulegają rozerwaniu pod wpływem wody?

są one niestabilne

średni czas trwania ATP

1 min, intensywny wysiłek 0.5 min, ATP jest związkiem niestabilnym

Co jest podstawowym sposobem magazynowania i uwalniania energii w komórkach?

cykl ATP-ADP

na czym polega cykl ATP-ADP

polega on na naprzemiennych reakcjach syntezy ATP z ADP i P oraz rozkładu ATP do ADP i P

W jaki sposób synteza ATP jest sprzężona z reakcjami katabolicznymi?

Energia uwolniona w wyniku tych reakcji zostaje wykorzystana do fosforylacji ADP - przyłączenia do niego reszty fosforanowej(V)

W wyniku czego energia zmagazynowana w ATP zostaje uwolniona?

w wyniku hydrolizy ATP - jego rozkładu do ADP i reszty fosforanowej(V), z udziałem wody

Na co jest zużywany ATP?

jest on szybko zużywany na potrzeby przemian anabolicznych lub innych procesów wymagających dostarczenia tego związku

wzór fosforylacji ADP

ATP + P + 30.5 kJ -> ATP + H20

wzór hydrolizy ATP

ATP + H20 -> ADP + P + 30 kJ

fosforylacja substratowa

polega na odłączeniu reszty fosforanowej(V) oznaczonej (-P) od organicznego substratu o wyższej energii i przyłączeniu jej do ADP; w rezultacie powstaje inny związek organiczny o niższej energii oraz ATP

chemiosmoza tzw. właściwa fosforylacja

synteza ATP z ADP i nieorganicznego fosforanu oznaczonego Pi z udziałem gradientu protonowego

gradient protonowy

różnica stężeń protonów (H+) po dwóch stronach błony biologicznej, stanowi on źródło energii wykorzystywane przez enzymatyczny kompleks białkowy - syntazę ATP - do przeprowadzania fosforylacji

Jak jest wytwarzany gradient protonowy?

jest on wytwarzany w poprzek błon biologicznych dzięki działaniu pomp protonowych, które oddzielają różne przedziały organelli otoczonych dwiema błonami u kom. eukariotycznych lub różne przedziały kom. u bakterii

przebieg chemiosmozy

gradient protonowy powstaje dzięki transportowi elektronów przez szereg przenośników zlokalizowanych w błonie. Elektrony w zależności od rodzaju procesu metabolicznego mają różne źródła. Zawsze są obdarzone wysoką energią, która zostaje wykorzystana przez

transport czynny

wbrew różnicy stężeń, wymaga nakładu energii z krążących elektronów

gdzie zachodzi chemiosmoza?

fosforylacja z udziałem gradientu protonowego zachodzi głównie w trakcie oddychania tlenowego f. oksydacyjna i fotosyntezy f. fotosyntetyczne.

budowa syntazy ATP

jest dużym kompleksem białkowym, zbudowanym z wielu podjednostek, umocowanym w poprzek błony biologicznej

działanie syntazy ATP

katalizuje reakcje wytwarzania ATP z ADP i Pi. W trakcie reakcji przez kanał są transportowane protony. Ich ruch powoduje szybki obrót rotora oraz przyczepionego do niego trzonka.

jak wydajna jest synteza ATP

W ciągu 1 s może ona wytworzyć do 100 cząsteczek ATP

reakcje utleniania-redukcji, reakcje oksydoredukcyjne, reakcje redoks

polegają na wymianie elektronów między dwoma substancjami. Jedna z substancji reduktor - oddaje elektrony, czyli ulega redukcji, a druga - utleniacz - przyjmuje elektrony, czyli ulega redukcji

Z udziałem czego odbywają się reakcje utleniania-redukcji w komórce?

z udziałem związków pośrednich - uniwersalnych przenośników elektronów

W jakich przemianach uczestniczą głównie dinukleotydy?

NAD+ i FAD katabolicznych, a NADP+ anabolicznych

utlenione przenośniki elektronów

przyjmują elektrony od utlenianych zwiazków chemicznych i ulegają redukcji

zredukowane przenośniki elektronów

oddają pobrane elektrony na związki redukowane i tym samym ulegają utlenieniu

czego wymagają wszystkie reakcje, które wchodzą w skład szlaków i cykli metabolicznych?

udziału enzymów

szlaki metaboliczne

obejmują ciągi reakcji przebiegających tylko w jednym kierunku, prowadzących do syntezy lub rozkładu określonej substancji

cykle metaboliczne, cykle przemian metabolicznych

zamknięte ciągi reakcji chemicznych, jeden z produktów reakcji końcowej jest substratem dla pierwszej reakcji kolejnego cyklu

regulacja przebiegu szlaków metabolicznych

zdjęcie