9619229
Description
Flashcards by Yonatan Ofek, updated more than 1 year ago
|
Created by Yonatan Ofek
over 7 years ago
|
|
| Question | Answer |
|
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| פרט על אוקסידציית ברזל | מצב שיש בו חמצון של פ'רוס-(ferrous) Fe2+ לפ'ריק-(ferric) Fe3+. זה תהליך שמפיק מעט אנרגיה, אבל עדיין מספיק כדי לייצר ATP. החיידק הכי מוכר שעושה את זה הוא "פ'רודוקסינס", וחיידקים כאלו חיים בחומציות של 2-3. הסיבה לזה הוא שבpH ניטרלי פ'רוס הופך לחלודה, וב pH חומצי הפ'רוס נשמר במצבו, וחמצן לא יכול להגיב איתו כך שלא יהפוך לחלודה. פ'רוס היה מאוד נפוץ בכדו"א הקדום כי לא היה חמצן, ואוכלי הברזל חיו בכול מקום כי הברזל לא הפך לחלודה ושקע. בגלל הופעת חמצן ויצירת חלודה, היצורים אוכלי ברזל היו צריכים לעבור סלקציה לטובת אלו שגדלים בחומצה כדי שיוכלו להמשיך לאכול ברזל. גם כאן יש את השטנץ של יפתח, עם ציטוכרום ששואב פרוטונים. יש מעבר אלקטרונים מחמצון של פ'רוס. |
| redux coupleה של פ'רוס ופ'ריק הוא עם פוטנציאל חיובי יותר משל האנזים שמוסרים אליו אלקטרונים, כך שזה לא מתאפשר תרמודינמית שהאורגניזם הזה יחייה. אזזזז איך זה שהוא חי? | מה שכן מאפשר את זה, זה העובדה שהברזל אחרי שמחומצן, שוקע כחלודה, כך שמהצבת הנתונים, עם התחשבות בזה שתוצר יוצא מהחישוב כי הוא לא בתמיסה, יתקבל לנו בשמשוואה עם הLan, שהדלתא G הוא מאוד שלילי. אם הברזל לא היה שוקע כחלודה, לא היה מעבר אלקטרונים ולא היה מאפשר את קיום החיידק. |
| איך כורים 70% מהנחושת בימינו? וגם קצת אורניום לפעמים? | חמצון ברזל הוא איך שכורים את 70% מהנחושת בימינו, בזכות החיידק פ'רודוקינס. הפרודוקסינס אוכל את הפ'רוס, ומשחרר פ'ריק לתמיסה. אם נשמור על התמיסה חומצית, הFe3+ ישמר מסיס בתמיסה ולא יגיב עם החמצן באוויר. כשניקח את התמיסה הזאת ונזרוק אותה על קירות של מחצב נחושת גופריתית במכרים שלא מסיסה במים, יוני הפ'ריק יתקופו את הנחושת גופריתית, וישחרר יוני נחושת, וכשנמתיר את זה במים, המים ישאו את יוני הנחושת אל מרכז המכרה שזורקים לשם פלדה(ברזל אלמנטרי במצב Fe0), והנחושת תיקח מהפלדה אלקטרונים ותהפוך לנחושת אלמנטרית, והברזל יהפוך לפ'רוס,שאפשר להשתמש בו שוב לתהליך מחדש. כורים בצורה דומה גם אורניום. |
| פרט על ניטריפיקציה? מה השלכותיה הסביבתיות? איך החיידקים שעושים את זה משתמשים בארבעת האלקטרונים שהם מפיקים מהחנקן? | אמוניה היא חשובה לצמחים כמקור חנקן. אמוניה מושמדת ע"י חיידקים שעושים ניטריפיקציה, כי יש חיידקים שאוכלים אותה כדי לקחת ממנה אלקטרונים, ומהחנקן שלה נוצר ניטריט(NO2). חיידק אחר מגיע ואוכל את הניטריט, לוקח לו אלקטרונים, ויוצר ניטרט(NO3). שני החיידקים האלה עובדים לפי השטנץ של יפתח. מניטרט, חמצון נוסף ישחרר אותו לאטמוספרה בצורה של כימיקלים שהורסים את האוזון, או כחומצה חנקתית שיכולה להפוך באטמוספרה לגשם חומצי. מבחינת קיבוע פחמן ביצורים שעושים ניטריפיקציה, הם מקבלים ממקורות החנקן האלו 4 אלקטרונים, כששניים רצים לטובת שאיבת פרוטונים ויצור ATP, והשניים האחרים עושים Reverse electron flow כדי לייצר NADH לקיבוע פחמן. |
| מה היא ניטריפיקציה, מה הופך בה למה, מדוע היא בעייתית, ומה הקשר דשנים?? איך מונעים אותה בדשנים? | מתרחשת ע"י הפיכת ניטרט שננשם (E.coli עושה את זה) לניטריט. הניטריט ננשם ע"י חיידק והופך אותו לניטריק-אוקסיד (NO) גז שנפלט החוצה. הניטריק-אוקסיד כשנפלט לאטמוספרה,כבר עובר תהליך כימי ללא תלות בחיידקים שהופך אותו לגז ניטרו(N2O), ולחנקן(N2). הבסיס של התהליך הזה בעייתי משני סיבות, אחד היא כי התהליך מתחיל מאמוניה שניתן להשתמש בה בדשנים, והופך אותו לחנקן שאי אפשר לנצל יותר. הסיבה השנייה היא שהניטרו מגיב ספונטנית בעזרת אנרגית השמש ומומר ל-NO, שמגיב עם אוזון O3 ודופק את כול שכבת האוזון. התגובה עם אוזון יוצר ניטריט שמגיב עם מי גשם שיור חומצה חנקתית, שחוזרת כגשם חומצי. כדי למנוע תהליכים כאלו בדשנים, מוסיפים אליהם חומרים מעכבים של נשימה אנ-אירובית, כדי שלא יהיה דהניטריפיקציה בחיידקים האלה. |
|
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| E.coli, כשיש לו חמצן, משתמש ב NADH כמקור אלקטרונים, שמשתמשים בהם למשאבות פרוטונים ליצירת גרדיאנט וממנו ATP, בזמן שהחמצן מקבל אלקטרונים סופי ומסלק פרוטונים מהמדור העני כמים. מה הוא עושה כשנגמר לו החמצן? | כשנגמר החמצן, חיידק האי-קוליי עושה סוויץ' ומתחיל לבטא קומפלקס 'ניטרט-רדוקטז'. התהליך הביוסינטטי נשאר אותו תהליך, פשוט הוחלף מקבל האלקטרונים הסופי, ומתבטא ניטרט-רדוקטז במקום ציטוכרום-O כמשאבה. דוגמא לפקולטטיביות |
| מה זה annamox ועבור מה משתמשים בו בני האדם? | , תהליך שבו אמוניה מסריחה בטירוף מומרת לחנקן חסר ריח. זה קורה כי מקור האלקטרונים בתהליך הזה הוא אמוניה, ומקבל האלקטרונים הוא ניטריט NO2. תוצר התהליך הוא חנקן N2 ומים. דלתא G הריאקציה הוא מאוד שלילי, ולכן זו ריאקציה ספונטנית וכדאית. התהליך הזה מתרחש באנ-אירובים אובליגטורים(חמצן רעיל להם), ועושים זאת בסוג של אברון קדום בפרוקריוטים, מדור סגור בתא, שבו מתבצעת הריאקציה. הסיבה שחשוב מדור סגור, היא כי אחד מתוצרי הביניים הוא 'הידראזין'(N2H4), חומר מחמצן מאוד חזק, ומסוכן שיהיה חופשי, כי היה הורס את התא אם היה משתחרר לציטוזול. מה שמיוחד ב'אברון' הזה, הוא שזה יכול לתפוס עד כחצי מנפח התא. ה'אברון' מורכב מציקלובוטאן, שיוצר אגרגטים שמשמשים כשכבה מבודדת מאוד טובה כדי למנוע של זליפה של ההידראזין לציטוזול. בגלל שההידראזין כל כך מחמצן הוא יכול לחזר פרודוקסין, וכך התא יכול להיות אוטוטרופ. בני אדם מטהרים עם זה שפכים. |
| אז חוץ מנשימת ניטריט (בתהליך האנאמוקס שראינו) אילו עוד דברים אפשר לנשום? | חמצן :P וגם סולפט SO4 וגם CO2 ואפילו ארסן. יש גם תהליך שיוצר גופרית ממותלת, נשימה של DMSO ליצור DMS, שזה התהליך שנותן לים את הריח שלו. יש אורגניזם שנושם ברזל וניקרא גיאובקטר. בקיצור נושמים מלא דברים. |
| מה קורה כשכבר אין בסביבה משהו שאפשר לנשום? פרט קצת על המנגנון | פרמנטציה! בתהליך הזה האורגניזם משתמש בחומר אורגני בסביבתו, והעברה של פוספט מתרכובת אורגנית זמינה, אל ADP, כדי ליצור ATP. יש פוסרפורלציה ברמת הסובסטרט ליצירת ATP |
| יש שתי בעיות שצריך להתמודד איתם בפרמנטציה. מה הן ואיך פותרים אותן? | אחד זה שצריך תרכובת מספיק אנרגטית כדי לייצר ATP, ודבר שני זה שמירה על פוטנציאל חמצון חיזור מאוזן. פותרים את הבעיה הראשונה בזה שעושים טרנסלוקציה לפוספט מתרכובת אחת לאחרת ברמת הסובסטרט. ואת הבעיה השנייה פותרים כשמעיפים את התוצרים החוצה אחרי שחוזרו. |
| כמה אנרגיה צריך בשביל לקבל ATP? | 31.8 קילוג'אול למול! |
| מה עושים כשלא מצליחים להגיע למספיק קילוג'אולים למול? הכל אבוד? תן דוגמא אחת שנותנת תקווה לכל האורגניזמים שאמרו להם שהם לא מספיק טובים בשביל לתסוס... | אם הפרמנטציה כן יוצרת לפחות -12קילוג'אול למול, כן ניתן להשתמש בה. הסיבה שזה מספיק היא כי אפשר לצמד את הפרמנטציה למשאבת יונים, ותוצר הפרמנטציה יכול להניע את המשאבה כדי ליצור גרדיאנט של היון, לדוגמא יוני נתרן. זה טוב, כי יש איי-טי-פי סינטז שמבוסס על יוני נתרן ולא פרוטונים, כך שליצור גרדיאנט נתרן בצורה הזאת גם יוביל ליצירת איי-טי-פי , דרך 'סודיום-איי-טי-פי סינטז'. דוגמא קלאסית לאורגניזם כזה, זה אוקסלו-בקטר, שעושה לנו אבנים בכליות. הפרמנטציה הזאת מבוססת לא על פוספורילציה ברמת הסובסטרט, אלא על שאיבת יונים אקטיבית בסימפורט או אנטיפורט. |
| ספר מעט על מנגנון הפרמנטציה | לוקחים חומר אורגני ויוצרים ממנו חומר ביניים שמחברים אליו פוספט, שאז קל לגנוב ממנו את הפוספט ליצור איי-טי-פי . אחד הקטעים של פרמנטציה הוא שנוצר לנו גם מימן מולקולרי שנפלט לסביבה, וזה שימושי לסינטרופיה(אורגניזם אחד נושם משהו וצמוד לאורגניזם שמספק לו מימן דרך פרמנטציה). הפרמנטציה נעשית עם פירובט, שנע בכמה מסלולים ליצור איי-טי-פי , סי-או-שתיים, מימן, ואצטט. יצור המימן בפרמנציה מטרתו הוא אמצעי איזון לריאקציה מבחינה תרמודינאמית. |
|
מי בתמונה?
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
ארבעה וחצי המעגלים שמרכיבים את מעגל הנוטריונטים העולמי <3 אלו ברזל, פיריט, גופרית, פחמן, וחנקן. |
| פרט את מעגלי הברזל |
ד
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| פרט את מעגל הגופרית |
ד
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| פרט את מעגל הפחמן |
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| פרט את מעגל החנקן. |
Image:
Image (binary/octet-stream)
|
| בהצלחה במבחן נמאס לי להכין כרטיסיות | :D |
Want to create your own Flashcards for free with GoConqr? Learn more.