Complexul enzimatic piruvat dehidrogenaza (PDH):
include enzimele: E1 - piruvat dehidrogenaza, E2 - dihidrolipoil acetiltransferaza, E3- dihidrolipoil dehidrogenaza
este localizat în citozol
coenzimele sunt tiaminpirofosfatul, acidul lipoic, FAD, NAD+, HS-CoA
coenzimele enumerate sunt derivaţi ai vitaminelor: H, B6, B12, acidul folic
catalizează carboxilarea piruvatului cu formarea oxaloacetatului
catalizează reacţia de decarboxilare oxidativă a piruvatului
decarboxilarea piruvatului este un proces reversibil
activează în mitocondrii
conţine 2 coenzime
toate coenzimele sunt legate covalent cu enzimele
Funcţiile metabolismului constau în:
producerea energiei chimice
asamblarea biopolimerilor (proteinelor, polizaharidelor, lipidelor, acizilor nucleici)
transformarea substanţelor nutritive in precursori ai macromoleculelor celulare
sinteza şi degradarea moleculelor specializate (hormoni, amine biogene etc.)
nici una din funcţiile enumerate nu sunt corecte
La hidroliza căror compuşi se eliberează mai multă energie decât la hidroliza unei legături macroergice din ATP:
ADP
glucozo-6-fosfat
AMP
GMP
fosfoenolpiruvat
La hidroliza căror compuşi se elibereazămai multăenergie decât la hidroliza unei legături macroergice din ATP:
1,3-difosfoglicerat
acetil-CoA
UDP-glucoza
fructozo-6-fosfat
Metabolismul:
este un sistem necoordonat de transformări ale substanţelor şi energiei
este un sistem coordonat de transformări enzimatice ale substanţelor şi energiei
aprovizionează celulele cu energie chimică
constădin două faze - catabolism şi anabolism
nu necesită energie
Oxidarea biologică:
reprezintătotalitatea proceselor de oxido-reducere ce decurg în organismele vii
începe prin dehidrogenarea substraturilor bogate în energie
are loc prin transferul H direct pe O2cu formarea apei
enzime sunt dehidrogenazele NAD+- şi FAD-dependente
enzime sunt oxidazele FAD- şi FMN-dependente
Selectaţi reacţiile anaplerotice:
acetil-CoA + oxaloacetat + H2O →citrat + HSCoA
glutamat + H2O + NAD+↔alfa-cetoglutarat + NADH+H++ NH3
aspartat + alfa-cetoglutarat ↔oxaloacetat + glutamat
fosfoenolpiruvat + CO2+ GDP →oxaloacetat + GTP
piruvat + CO2+ ATP →oxaloacetat + ADP + H3PO4
Referitor la metabolism sunt corecte afirmaţiile:
anabolismul reprezintăsinteza substanţelor compuse din cele simple
anabolismul este însoţit de degajare de energie
energia obţinutăîn anabolism este utilizatăîn catabolism
catabolismul necesităenergie
catabolismul constituie faza degradării substanţelor compuse în simple
catalizeazăcarboxilarea piruvatului cu formarea oxaloacetatului
catalizeazăreacţia de decarboxilare oxidativăa piruvatului
activeazăîn mitocondrii
Selectaţi enzimele reglatoare ale ciclului Krebs:
citrat sintaza
aconitaza
izocitrat dehidrogenaza
complexul enzimatic alfa-cetoglutarat dehidrogenaza
malat dehidrogenaza
Reglarea ciclului Krebs:
viteza ciclului este diminuatăde concentraţia înaltăa ADP-lui
complexul alfa-cetoglutarat dehidrogenaza este inhibat de succinil-CoA
sarcina energetică mică inhibă activitatea ciclului
ADP-ul inhibăizocitrat dehidrogenaza
NADH inhibă izocitrat dehidrogenaza şi complexul alfa-cetoglutarat dehidrogenaza
Reglarea metabolismului:
căile catabolice şi anabolice au reacţii comune
viteza proceselor metabolice este reglatăde enzimele ce catalizează reacţii comune ale anabolismului şi catabolismului
procesele metabolice se regleazăla nivelul reacţiilor reversibile
ca regulă, inhibitorii proceselor catabolice sunt activatori ai proceselor anabolice
hormonii nu participăla reglarea proceselor metabolice
Rolul complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
decarboxilarea oxidativăa CH3COOH
decarboxilarea oxidativăa CH3COCH2COOH
dehidrogenarea şi decarboxilarea CH3COCOOH
formarea NADPH pentru sintezele reductive
formarea NADH pentru lanţul respirator
Selectaţi vitaminele - componente ale coenzimelor complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
acidul folic
acidul pantotenic
acidul lipoic
acidul ascorbic
riboflavina
Selectaţi coenzimele complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
piridoxal fosfat
tiamin pirofosfat
acidul tetrahidrofolic
NAD+
biotina
HS-CoA
CoQ
FAD
Selectaţi coenzimele necesare pentru funcţionarea normalăa enzimelor ciclului Krebs:
Selectaţi dehidrogenazele (DH) FADdependente:
succinat DH
glutamat DH
gliceraldehid-3-fosfat DH
glicerol-3-fosfat DH
acil-CoA-DH
Selectaţi dehidrogenazele (DH) NAD+-dependente:
izocitrat DH
alcool DH
Selectaţi dehidrogenazele (DH) NAD+ -dependente:
lactat DH
malat-DH
acil-CoA DH
beta-hidroxibutirat DH
Selectaţi reacţia de fosforilare la nivel de substrat din ciclul Krebs:
izocitrat →alfa-cetoglutarat
alfa-cetoglutarat →succinil-CoA
succinil-CoA →succinat
succinat →fumarat
fumarat →malat
Reacţia sumară a decarboxilării oxidative a piruvatului:
piruvat + NAD++ HS-CoA →acil-CoA + CO2+ NADH+H+
piruvat + FAD + HS-CoA →acetil-CoA + CO2+ FADH2
piruvat + NAD++ HS-CoA →acetil-CoA + CO2+ NADH+H+
piruvat + E1-TPP + HS-CoA →acetil-CoA + E1-TPP + CO2
piruvat + biotina + HS-CoA →acetil-CoA + biotina-CO2
Reacţiile anaplerotice:
completează rezervele intermediarilor ciclului Krebs
asigurăcu acetil-CoA ciclul Krebs
micşorează cantitatea intermediarilor ciclului Krebs
sunt reacţii generatoare de ATP
sunt reacţii generatoare de NADH
Variantele de hidrolizăa ATP-lui:
ATP + H2O →ADP + H3PO4; -7,3 kcal/mol
ATP + H32O →ADP + H3PO4; -14,6 kcal/mol
ATP + H2O →AMP + H4P2O7; -7,3 kcal/mol
ATP + H2O →AMP + H4P2O7; -14,6 kcal/mol
H4P2O7 + H2O →2 H3PO4; -7,3 kcal/mol
tiamina
vitamina PP
vitamina B6
vitamina B12
riboflavin
Selectaţi vitaminele necesare pentru activitatea normală a enzimelor ciclului Krebs:
Starea energeticăa celulei:
se caracterizeazăprin sarcina energetică: ([ATP] +1/2 [ADP]) : ([ATP] +[ADP] + [AMP])
se caracterizeazăprin potenţialul de fosfolirare *ATP+ : (*ADP+ x *P+)
în condiţii normale sarcina energeticăa celulei este 500-900
sarcina energeticăînaltăstimuleazăprocesele catabolice
sarcina energeticăjoasăstimuleazăprocesele anabolice
Succinat dehidrogenaza:
este o enzimăa ciclului Krebs
este o enzimăNAD+-dependentă
este inhibatăde NADH
este inhibatăde malonat
este inhibatăde fumarat
Viteza proceselor metabolice:
nu este dependentă de raportul NADPH/NADP+
nu este influenţată de modulatorii alosterici
este dependentă de raportul NADH/NAD+
este influenţată de hormoni
nu depinde de conţinutul de ATP
Agenţii decuplanţi:
inhibăATP-sintaza
inhibăcomplexele lanţului respirator
înlătură gradientul de protoni dintre spaţiul intermembranar şi matricea mitocondrială
sunt substanţe liposolubile
măresc permeabilitatea membranei interne mitocondriale pentru ē
ATP-sintaza:
este enzimă responsabilă de fosforilarea la nivel de substrat
este enzimă responsabilă de fosforilarea oxidativă
este inhibatăde oligomicină
inhibarea ATP-sintazei micşorează atât sinteza ATP-lui, cât şi transferul de electroni prin lanţul respirator
inhibarea ATP-sintazei nu influenţează transferul de electroni prin lanţul respirator
este localizată în membrana internă mitocondrială
este alcătuită din factorii F0 şi F1
factorul F0 este localizat în matricea mitocondrială
factorul F1 este localizat în spaţiul intermembranar
factorul F1 reprezintă subunitatea cataliticăa enzimei
Citocromii:
reprezintă hemoproteine
participăla transferul H+şi ē în lanţul respirator
funcţionarea citocromilor implică transformarea: Fe2+↔Fe3+
transferă H+ şi ē pe ubichinonă
un citocrom poate transfera 2 ē
Complexul I al lanţului respirator (NADH-CoQ reductaza):
îndeplineşte funcţia de colector de H+ şi ē de la dehidrogenazele NAD+-dependente
îndeplineşte funcţia de colector de H+ şi ē de la dehidrogenazele FADdependente
conţine FMN
conţine proteine cu fier şi sulf (FeS)
conţine FAD
Complexul II al lanţului respirator (succinatCoQ reductaza):
transferăH+şi ēîn lanţul respirator doar de pe succinat
conţine flavoproteine specializate pentru introducerea H+ şi ē în lanţul respirator şi de pe alte substraturi (acil-CoA, glicerol-3-fosfat)
conţine NAD+
conţine citocromii a şi a3
Complexul III al lanţului respirator (CoQH2-citocrom c reductaza):
colectează H+ şi ē de la complexul I (NADH-CoQ reductaza)
colectează H+ şi ē de la complexul II (succinat-CoQ reductaza)
conţine citocromii b şi c1
Complexul IV al lanţului respirator (citocromoxidaza):
transferă 4ē de la citocromii c la oxigenul molecular cu formarea a 2 O2
O2- interacţioneazăcu protonii, formând apa
conţine ioni de cupru
Decuplarea fosforilării oxidative:
este un proces adaptiv la frig
este un proces fiziologic la nou-născuţi, la animalele în hibernare
este prezentă în hipotiroidie
predomină în ţesutul adipos alb
se caracterizeazăprin sinteza sporităde ATP
Lanţul respirator (LR):
este localizat în membrana externămitocondrială
este un proces reversibi
este alcătuit din enzime şi sisteme de oxido-reducere
transferă H+ şi ē de pe coenzimele reduse pe O2
produsul final al LR este H2O2
Mecanismul fosforilării oxidative:
în rezultatul transferului de ē în lanţul respirator (LR) se formează un compus intermediar macroergic
ē servesc modulatori alosterici pozitivi pentru ATP-sintază
transferul de ē în LR generează gradient de protoni între suprafeţele membranei interne mitocondriale
suprafaţa internă a membranei interne mitocondriale se încarcă negativ, iar suprafaţa externă- pozitiv
membrana internă mitocondrială este permeabilă pentru protoni
transferul de ē în LR este însoţit de transport de ē din matricea mitocondrială în spaţiul intermembranar
H+ revin în mitocondrii prin factorul F0 al ATP-sintazeic) [ ] H+ trec liber prin membrana internă mitocondrială
fluxul de H+ este forţa motrice ce determină sinteza ATP-lui
sinteza ATP-lui nu depinde de gradientul de protoni
Potenţialul de oxido-reducere (Eo) al sistemelorredox din lanţul respirator:
este o forţă motrice ce determină capacitatea sistemului-redox de a adiţiona şi a ceda ē
cu cât valoarea Eo este mai electro negativă, cu atât este mai înaltă capacitatea sistemului-redox de a adiţiona ē
cu cât valoarea Eo este mai electropozitivă, cu atât este mai înaltă capacitatea sistemului-redox de a ceda ē
în lanţul respirator sistemele-redox sunt aranjate în ordinea descreşterii Eo
în lanţul respirator sistemele-redox sunt aranjate în ordinea creşterii Eo
Produsele finale ale lanţului respirator:
H2O2
H2O
2 molecule de ATP (la transferul a 2ē şi 2H+prin intermediul complexului succinat-CoQ reductaza)
3 molecule de ATP (la transferul a 2ē şi 2H+prin intermediul complexului NADH-CoQ reductaza)
3 molecule de ATP (la transferul a 2ē şi 2H+prin intermediul complexului CoQH2-citocrom c reductaza)
Selectaţi procesele ce au loc în matricea mitocondrială:
decarboxilarea oxidativă a piruvatului
beta-oxidarea acizilor graşi
lanţul respirator
glicoliza anaerobă
biosinteza ADN-lui mitochondrial
