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
constă din două faze - catabolism şi anabolism
nu necesită energie
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
Referitor la metabolism sunt corecte afirmaţiile
anabolismul reprezintă sinteza substanţelor compuse din cele simple
anabolismul este însoţit de degajare de energie
energia obţinută în anabolism este utilizată în catabolism
catabolismul necesită energie
catabolismul constituie faza degradării substanţelor compuse în simple
Catabolismul:
reprezintă scindarea substanţelor compuse la substanţe simple
necesită energie
în acest proces se formează energie
nu necesită enzime
nu este supus reglării
Anabolismul:
reprezintă sinteza substanţelor compuse din cele simple
decurge preponderent în mitocondrii şi lizozomi
Căile catabolice şi anabolice:
coincid ca direcţie
posedă reacţii şi enzime comune
sunt identice
ca regulă, sunt localizate în diferite compartimente celulare
sunt reglate diferit
La hidroliza căror compuşi se eliberează mai multă energie decât la hidroliza unei legături macroergice din ATP:
ADP
glucozo-6-fosfat
AMP
GMP
fosfoenolpiruvat
1,3-difosfoglicerat
acetil-CoA
UDP-glucoza
fructozo-6-fosfat
Complexul enzimatic piruvat dehidrogenaza (PDH):
este localizat în citozol
include enzimele: E1 - piruvat dehidrogenaza, E2 - dihidrolipoil acetiltransferaza, E3 - dihidrolipoil dehidrogenaza
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
Rolul complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
decarboxilarea oxidativă a CH3COOH
decarboxilarea oxidativă a CH3COCH2COOH
dehidrogenarea şi decarboxilarea CH3COCOOH
formarea NADPH pentru sintezele reductive
formarea NADH pentru lanţul respirator
Reglarea activităţii complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza (PDH):
GTP, ATP sunt inhibitori ai complexului PDH
sarcina energetică mică activează enzimele complexului PDH
sarcina energetică mică inhibă enzimele complexului PDH
toate enzimele complexului PDH se supun doar reglării prin sarcină energetică
toate enzimele complexului PDH se reglează prin fosforilare-defosforilare
13. 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
Selectaţi vitaminele - componente ale coenzimelor complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
tiamina
biotina
vitamina PP
vitamina B6
vitamina B12
acidul folic
acidul pantotenic
acidul lipoic
acidul ascorbic
riboflavina
Selectaţi coenzimele complexului enzimatic piruvat dehidrogenaza:
piridoxal fosfat
tiamin pirofosfat
acidul tetrahidrofolic
NAD+
Selectaţi coenzimele complexului enzimatic piruvat dehidrog
HS-CoA
CoQ
FAD
Ciclul Krebs
este calea finală comună a oxidării compuşilor organici
în ciclul Krebs oxaloacetatul se oxidează până la 2 molecule de CO2
în ciclul Krebs acetil-CoA se oxidează până la 2 molecule de CO2
funcţionează în condiţii anaerobe
decurge în citozol
furnizează echivalenţi reducători pentru biosinteza acizilor grasi
funcţionează în condiţii aerobe
toate enzimele ciclului Krebs se supun reglării
Reacţia: Acetil-CoA + oxaloacetat + H2O → citrat + HS-CoA
este prima reacţie din ciclul Krebs
enzima reacției este o enzimă reglatoare
este catalizata de citrat liaza
este catalizata de citrat sintaza
reacţia necesită ATP pentru energie
Citrat ↔ izocitrat:
este o reacţie a ciclului Krebs
cis-aconitatul este intermediar al reacţiei
este catalizată de enzima aconitaza
este catalizată de enzima izocitrat dehidrogenaza
enzima ce catalizează această reacţie este din clasa izomerazelor
Izocitrat + NAD+ ↔ alfa-cetoglutarat + CO2 + NADH+H+
este o reacţie de dehidrogenare
este catalizată de izoenzima aconitază
este o reacţie de transaminare
este catalizată de izocitrat dehidrogenază
alfa-cetoglutarat + NAD+ + HS-CoA → succinil-CoA + CO2 + NADH+H+
este o reacţie de oxido-reducere
este catalizată de complexul enzimatic alfa-cetoglutarat dehidrogenaza
reacţia nu se supune reglării
se petrece în citozol
Succinil-CoA + GDP + H3PO4 ↔ succinat + GTP + HS-CoA:
este o reacţie de fosforilare la nivel de substrat
este o reacţie de fosforilare oxidativă
este catalizată de enzima succinil-CoA sintetaza
enzima ce catalizează această reacţie este din clasa oxidoreductazelor
Succinat + FAD ↔ fumarat + FADH2:
este catalizată de enzima succinat dehidrogenaza
enzima ce catalizează reacţia este o enzimă alosterică
enzima este inhibată de AMP
Fumarat + H2O ↔ L-malat:
este o reacţie de hidroliză
este catalizată de enzima fumaraza
fumaraza poate utiliza ca substrat şi maleatul
fumaraza este o enzimă stereospecifică
Malat + NAD+ ↔ oxaloacetat + NADH+H+:
este catalizată de enzima malat reductaza
este o reacţie din ciclul Krebs
enzima ce catalizează această reacţie este reglatoare
enzima ce catalizează această reacţie este inhibată de citrat
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
Selectaţi vitaminele necesare pentru activitatea normală a enzimelor ciclului Krebs:
31. Selectaţi coenzimele necesare pentru funcţionarea normală a enzimelor ciclului Krebs:
32. Selectaţi coenzimele necesare pentru funcţionarea normală a enzimelor ciclului Krebs:
33. Oxidarea biologică:
reprezintă totalitatea proceselor de oxido-reducere ce decurg în organismele vii
începe prin dehidrogenarea substraturilor bogate în energie
are loc prin transferul H direct pe O2 cu formarea apei
enzime sunt dehidrogenazele NAD+- şi FAD-dependente
enzime sunt oxidazele FAD- şi FMN-dependente
Selectaţi dehidrogenazele (DH) NAD+-dependente:
lactat DH
malat-DH
acil-CoA DH
izocitrat DH
succinat DH
Selectaţi dehidrogenazele (DH) FAD-dependente
acil-CoA-DH
Lanţul respirator (LR):
este localizat în membrana internă mitocondrială
este un proces reversibil
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
Transferul echivalenţilor reducători în lanţul respirator (LR):
toate sistemele de oxido-reducere ale LR transferă şi H+ şi ē
toate sistemele de oxido-reducere ale LR transferă doar ē
toate sistemele de oxido-reducere ale LR transferă doar H+
unele sisteme de oxido-reducere ale LR transferă şi H+ şi ē, altele doar ē
unele sisteme de oxido-reducere ale LR transferă şi H+ şi ē, altele doar H+
Fosforilarea oxidativă:
reprezintă sinteza ATP-lui din ADP şi H3PO4 cuplată la lanţul respirator (LR)
reprezintă sinteza ATP-lui din AMP şi H4P2O7 cuplată la LR
în LR sunt trei puncte de fosforilare
în LR sunt cinci puncte de fosforilare
toată energia eliberată la transferul electronilor în LR este utilizată pentru sinteza ATP-lu
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 FAD-dependente
conţine FMN
conţine proteine cu fier şi sulf (FeS)
conţine FAD
Complexul II al lanţului respirator (succinat-CoQ reductaza):
transferă H+ şi ē în 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
ATP-sintaza:
este enzimă responsabilă de fosforilarea oxidativă
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 catalitică a enzimei
Agenţii decuplanţi:
favorizează sinteza ATP-lui
măresc termogeneza
inhibă transferul ē în lanţul respirator
activează hidroliza ATP-lui
transportă H+ din matricea mitocondrială în spaţiul intermembranar
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 caracterizează prin sinteza sporită de ATP
Ţesutul adipos brun
este ţesut specializat în sinteza ATP-lui
este ţesut specializat în termogeneză
este prezent la animalele în hibernare, la nou-născuţi
conţine puţine mitocondrii
mitocondriile din ţesutul adipos brun conţin termogenina (proteine decuplante)
Selectaţi procesele ce au loc în membrana internă mitocondrială:
decarboxilarea oxidativă a piruvatulu
beta-oxidarea acizilor graşi
lanţul respirator
glicoliza anaerobă
biosinteza ADN-lui mitocondrial
Selectaţi procesele ce au loc în matricea mitocondrială:
decarboxilarea oxidativă a piruvatului