1. DNA, dwuniciowa helisa musi ulec rozpleceniu przed przemieszczającymi się widełkami. Wymusza to szybką rotację DNA, która z kolei prowadziła by do jego zapętlenia i uszkodzenia. Enzym topoizomeraza I zrywa wiązania fosfodiestrowe w jednej z dwóch nici, w niewielkiej odległości przed widełkami, umożliwiając swobodną rotację DNA wokół drugiej nici. Następnie łączy zerwaną nić.

Polimeraza DNA II i III katalizują synteze DNA z 5'- trifosforanów deoksyrybonukleozydów zgodnie z instrukcjami matrycowego DNA, wymaga startera z wolną grupą 3'- OH i wydłużają go w kierunku 5'→3', wykazują aktywność egzonukleazową w kierunku 3'→5'.

2.

3. Struktura 1 szo rzędowa białka to liniowa sekwencja aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. W strukturze tej zawarte jest również połozenie pozostałych wiązań kowalencyjnych. Są to głównie wiązania dwusiarczkowe między resztami cysteiny sąsiadującymi ze sobą w przestrzeni, ale nie w sekwencji liniowej aminokwasów. II rzędowa to regularne pofałdowanie regionów łańcucha polipeptydowego. Najczęściej występującymi sposobami pofałdowań są alfa helisa i struktura beta. W przypominającej cylinder alfa helisie aminokwasy ustawiają się w spiralę. Tlen karbonylowy każdego wiązania peptydowego połączony jest wiązaniem wodorowym. Struktura III rzędowa dotyczy przestrzennego ułożenia aminokwasów zarówno odległych w sekwencji liniowej, jak i tych, które ze sobą sąsiadują. Biologicznie aktywna przestrzenna konformacja białka jest utrzymywana nie tylko dzięki oddziaływaniom hydrofobowym, ale także przez siły elektrostatyczne, wiązania wodorowe i kowalencyjne wiązania dwusiarczkowe. Struktura IV rzędowa dotyczy przestrzennego ułożenia polipeptydowych podjednostek i natury oddziaływania między nimi. Mogą to być wiązania kowalencyjne, oddziaływania niekowalencyjne (siły elektrostatyczne, wiązania wodorowe).

Denaturacja: Utrata przez białko natywnej konformacji (struktury przestrzennej), często proces nieodwracalny. Czynnikami powodującymi denaturację są: wysoka temperatura, skrajne wartości pH, detergenty, alkohole alifatyczne, mocznik, chlorowodorek, guanidyny.

Białko traci swoją aktywność biologiczną, zmniejsza się jego rozpuszczalność, staje się bardzo podatne na proteolizę. Zmianie ulegają: skręcalność optyczna, absorpcja UV, lepkość.

Poreces denaturacji cechuje kooperatywność: rozwinięcie części przestrzennej, destabilizuje pozostałą -> przypadkowy zwój. Renaturacja: proces odwrotny do denaturacji. Polega na przywracaniu I-, II- i III-rzędowej budowy prostych białek, poprzez powolne powracanie do warunków przed denaturacją (np. ochładzania) i dotyczy wielu małych cząsteczek białek. Renaturacja stanowi dowód na to, że cała informacja o budowie białka (I-, II- jaki i III-rzędowa) jest zawarta w sekwencji aminokwasów, która nie ulega zmianie podczas denaturacji. Budowa IV rzędowa nie jest podczas tego procesu odtwarzana.

Hemoglobina, budowa hemu. Hemoglobina wiąze 4 czasteczki tlenu. Hem -bierze udział w pr pozyskiwania energii podczas oddychania Zbudowane są z 4 pierscieni pirogowych z centralnie związanym atomem metalu Fe; jest to różnorodna grupa barwników tetrapirolowych, wystepują jako grupy prostetyczne hemoglobiny i mioglobiny, również cytochromów. Niektóre enzymy katalizy i peroksydazy zawierają hem. Tu funkcja hemu jest wiązanie i uwalnianie ligania do centralnego atomu Fe lub z niego lub uwalnianie i przyjmowanie elektronów w reakcjach redoks

4.

przy małych stężeniach substratu [S] podwojenie początkowej szybkości V_0. Przy większych stężeniach substratu enzym ulega wysyceniu i dalszy wzrost [S] powoduje tylko małą zmianę wartości V_0. Dzieje się tak, ponieważ przy wysycających stężeniach substratu praktycznie wszystkie cząsteczki enzymu zawierają związany substrat. Sumaryczna szybkość działania enzymu jest teraz ależna od szybkości, z jaka produkt może dysocjować z enzymu i dlasze dodanie substratu nie będzie już miało na to wpływu. Kształt wykresu przedstawiającego wartość V₀ jako funkcję [S] jest nazywany krzywa hiperboliczną.

V₀ = [P₂] - [P₁] : t₂ - t₁

P - ilość utworzonego produktu [μmol]

t - czas [min]

Km-stała Michealisa 1\Km - powinowactwo enzymu do substratu .Km- miara stabilności ES . Km- pozwala ocenić stopień wysycenia enzymu substratem (Vo\Vmax) przy danym stężeniu substratu. Vo= Vmax[J]\ Km+[S] Vo\Vmax= S\ Km+[S]

Km stanowi iloraz sumy szybkości rozkładu ES , szybkości jego powtarzania Km=(k2+k3)\k1 .Duża wartość Km wskazuje na słabe wiązanie substratu (k2 przeważa nad k1)

-jednostka enzymatyczna -miedzynarodowa (U) ilość enzymu, która katalizuje przemianę 1 umol substratu w ciągu 1 min w temp 30 C w optymalnych warunkach pH i stężenia substratu

1U = 1umol/min = 1000nmol/60s = 16,67 nmol*s^-1 lub nkat

-katal (kat) jest przyjętą w układzie SI jednostką aktywności enzymu, zdefiniowaną jako aktywność katalityczna, która zwiększa szybkość reakcji w specyficznym układzie o jeden mol na sekundę. Ilość aktywności enzymatycznej która przekształca 1 mol substratu w ciągu 1s

1kat = mol * s ^-1

1 umol = 1000nmol

Inhibicja - hamowanie aktywnosci enzymu przez małe specyficzne cz-ki, jony:

a)Odwracalna - kompetycyjna - inhibitor kompetycyjny współzawodniczy z cz-kami substratu o wiązanie się z miejscem aktywnym enzymu.Efekt inhibitora kompet.można przezwyciężyć przez duże stężenie substratu.na wykresie Lineweavera -urka inhibitor komp. Zwiększa Km,ale nie zmienia aktywności Vmax.

COO- -CH2-CH2-COO- (bursztynian) <-> (FAD<->FADH2) COO- -CH=CH-COO- (fumaran) - inhibitory kompetycyjne dehydrogenazy bursztynianowej.

-niekompetycyjna- inhib. Niekomp. Wiąże się w enzymie z miejscami innymi niż miejsce aktywne i zmniejsza szybkosc reakcji katalitycznej enzymu ,powodując konformacyjną zmiane w jego kształcie przestrzennym.Wpływ inh. Niekomp. Nie można przezwyciężyć przez duże st. Substratu. Wykres Linereavera -Burka ukazuje że inh. Niekomp. Zmniejsza Vmax ,ale nie zmienia wartosci Km

b)Nieodwracalna - inhibitor nieodwracalny wiąże się ściśle często kowalencyjnie z resztami aminokwasów w miejscu aktywnym enzymu, trwale inaktywując enzym Przykład nieod

Sposoby odróżnienie inhibicji odwracalnej od nieodwracalnej :

1.Dializa - stopien inhibicji zalezy od czasu inkubacji z inhibitorem a szybkości osiągnięcia równowagi w r-cji E+J.

2.Możliwość całkowitego zahamowania r-cji w warunkach nadmiaru inhibitora

Kofaktor - grupy funkcyjne białek enzymatycznych uczestniczące w reakcjach typu kwas - zasada, w tworzeniu przejściowych kompleksów z substratem, w oddziaływaniach elektrostatycznych z substratem. Mimo, że występują w niskich stężeniach, to są niezbędne do prawidłowego przebiegu metabolizmu.

Koenzym - złożony związek organiczny który wraz z enzymami uczestniczy w roznych reakcjach biochemicznych zwłaszcza w utlenianiu pirogronianu w cyklu Krebsa oraz w utlenianiu i syntezie kwasow tluszczowych. W jego sklad wchodzi glownie kwas pantotenowy z grupy witamin B, nukleotyd adenina i grupa rybozofosforanowa.

Holoenzym - całość katalitycznie aktywnego enzymu wraz z jego koenzymem lub jonem metalu.

Apoenzym - białko nieaktywne enzymatycznie

Kosubstrat - kofaktor przejściowo związany z apoenzymem podczas reakcji enzymatycznej.

Grupa prostetyczna - kofaktor silnie związany z apoenzymem (w zasadzie na stałe, najczęściej wiązaniem kowalencyjnym); nie ma możliwości oddzielenia od białka enzymatycznego drogą dializy

Witamina - istotny składnik pożywienia, a których niedostateczny dopływ wywoluje choroby z niedoboru istnieje około 14, rozpuszczalnych w tluszczach i wodzie . zywnosz może zawierac prekursory witamin (tzw. Prowitaminy) ulegajace przemianie w witaminy w organizmie. Wiele witamin niszczonych jest przez światło i cieplo.

Wit C- kwas askorbinowy

Dziala jak przeciwutleniacz, utrzymuje Fe 2+ w stanie zredukowanym, pochodna glukozy o wzorze C₆H₈O₆. W warun standardowych jest krystalicznym ciałem stałym. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, roztwór ma odczyn kwasowy. Enancjomer L(+) kw askorbinowego zwany jest witaminą C. wpływa na wytwarzanie i zachowywanie kolagenu, Właściwości wit C wykazuje tez kw dehydroaskorbinowy (utleniony). Kw askorbinowy ma właśc. silnie redukujące, gdyż ugrupowanie miedzy c2 a c3 zwane en-diolowym oddaje 2 protony i 2 elektrony. I przechodzi w ugrupowanie diketonowe kw dehydroaskorbinowego.ułatwia gojenie się ran, złamań, hamuje tworzenie się sińców, powstawanie krwotoków, krwawień dziąseł, podnosi odporność na zakażenia, uszkodzenia oraz na choroby, szczególnie w okresach przeciążenia fizycznego, skraca czas trwania zaziębienia i zakażenia, aktywizuje system immunologiczny, ma działanie antywirusowe, zapewnia sprawne funkcjonowanie układu krwionośnego i serca, reguluje i obniża poziom cholesterolu, chroni przed miażdżycą i chorobą wieńcową, obniża ciśnienie krwi. Niedobór: szkorbut.

5.

6.

Fosforylacja oksydacyjna - jest to reakcja przyłączania reszty kwasu ortofosforowego do związków chemicznych, połączona ze zmianą stopnia utlenienia atomu, do którego ta grupa bezpośrednio się przyłącza. Jest procesem łączącym syntezę ATP z utlenianiem NADH i FADH poprzez transport elektronów przebiegający wzdłóż łańcucha oddechowego. Np. łańcuch oddechowy zachodzi na wewnętrznej błonie mitochondrialnej.

Fosforylacja substratowa - jest to reakcja bezpośredniego przeniesienia fosforanu z cukrowo - fosforanowego intermediatu na ADP prowadzące do powstania ATP.

Fotofosforylacja - jest rodzajem fosforylacji, który zachodzi podczas fotosyntezy. Wyróżniamy fotofosforylację cykliczną i niecykliczną. Zachodzi w tylakoidach gran.

Fosforylacja substratowa - synteza ATP sprzężona z enzymatyczną przemianą substratu dostarczającą energii do tej syntezy.

a)w fosforylacji oksydacyjnej wymagającej łąńcucha transportu elektronów wytwarzanie ATP jest związane z utlenieniem NADH do NAD ⁺ i FADH₂ do FAD oraz z generowaniem gradientu protonowego w poprzek wewnętrznej błony mitochondrailnej

b) w glikolizie zachodzi podczas 2 reakcji:

str. 320. 1,3- bisfosfoglicerynian <=> 3-fosfoglicerynian; fenolopirogronian→pirogronian

kinaza fosfoglicerynianowa kinaza pirogronianowa

c) synteza GTP katalizowana przez dehydrogenezę bursztynianową w cyklu kw. cytrynowego

str391. bursztynian→fumaran

FAD FADH₂

II Rok

1.

- Kodon- trójki aminokwasów którymi czytana jest sekwencja aminokwasów.

-Antykodon jest to trójka zasad charakterystyczna dla danego aminokwasu, oraz komplementrana do kodonu tego aminokwasu znajdującego się w mRNA. Wystepuje on w cząsteczce tRNA biorącej udział w translacji. Podczas tego procesu przyłącza się on do komplementarnej trójki zasad w mRNA wraz z znajdującym się na przeciwnym końcu czasteczki tRNA aminokwasem.

-Translacja - to w genetyce proces zachodzący na rybosomach, polegający na przetłumaczeniu informacji zawartej w mRNA w kolejności ułożenia nukleotydów, tworzących kodon, na kolejność ułożenia aminokwasów w białku. Translacja odbywa się na mRNA w kierunku od 5' do 3', a syntezowane białko powstaje od końca aminowego do karboksylowego. Proces składa się z trzech etapów: inicjacji, elongacji i terminacji.

wracalnego inhibitora: diizopropylofluoro - fosforan ( DIPF), penicylina, amid kwasu jodooctowego : [HOOCCH2] +HS-E (ureaza, papaina) ->^{HJ(wydziela się podczas r-cji)} HOOCCH2-S-E

---