Lista Zadań nr 9 – Biosynteza aminokwasów
- 1 z 4-
OBLICZENIA BIOCHEMICZNE
do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego
LISTA ZADAŃ NR 9
BIOSYNTEZA AMINOKWASÓW
1. Napisz reakcję wiązania azotu, netto, i opisz źródła elektronów oraz ATP.
2. Dopasuje enzym (a-c) do reakcji którą katalizuje (1-3).
(a)
Syntetaza glutaminowa
(b)
Dehydrogenaza glutaminianowa
(c)
Synteza glutaminianowa
Które z reakcji wymagają następujących substratów?
(a)
NH
4
+
(b)
ATP
(c)
NADH
(d)
NADPH
3. Wszystkie organizmy potrafią włączad NH
4
+
w glutaminian i glutaminę używając
dehydrogenazy glutaminianowej i syntetazy glutaminowej. Dlaczego prokariota mają
dodatkowy enzym, syntazę glutaminową, do wykonywania tej funkcji?
4. Wskaż, które z poniższych aminokwasów są wymagane jako składniki diety dla dorosłego
człowieka?
(a)
alanina
(g) glutamina
(b)
asparaginian
(h) asparagina
(c)
histydyna
(i) glutaminian
(d)
tryptofan
(j) treonina
(e)
leucyna
(k) metionina
(f)
fenyloalanina
5. Wskaż, które z poniższych aminokwasów wywodzą się z pirogronianu?
(a)
fenyloalanina
(e) walina
(b)
alanina
(f) leucyna
(c)
tyrozyna
(g) cysteina
(d)
histydyna
(h) glicyna
6. Wskaż, które z poniższych aminokwasów wywodzą się α-ketoglutaranu?
(a)
glutaminian
(e) glutamina
(b)
prolina
(f) arginina
(c)
cysteina
(g) ornityna
(d)
asparaginian
(h) seryna
Lista Zadań nr 9 – Biosynteza aminokwasów
- 2 z 4-
7. Wskaż, które z poniższych cząsteczek dostarczają szkieletów węglowych sześciu
biosyntetycznych rodzin aminokwasów. Wymieo szlaki metaboliczne, z których wywodzi się
każda z cząsteczek prekursorowych.
(a)
Pirogronian
(b)
szczawiooctan
(c)
α-ketoglutaran
(d)
bursztynian
(e)
2-deoksyryboza
(f)
3-fosfoglicerynian
(g)
Rybozo-5-fosforan
(h)
Glukozo-6-fosforan
(i)
fosfoenolopirogronian
(j)
erytrozo-4-fosforan
(k)
α-ketomaślan
8. Trzy koenzymy są zaangażowane w przenoszenie aktywowanych jednostek węglowych.
Dopasuj aktywowaną grupę z prawej kolumny z odpowiednim koenzymem z lewej kolumny.
(a)
Tetrahydrofolian
(1) —CH
3
(b)
S-adenozylometionina
(2) —CH
2
—
(c)
biotyna
(3) —CHO
(4)
—CHNH
(5)
— C H =
(6)
—CO
2
—
9. Wskaż, które z poniższych odpowiedzi kooczy poprawnie zdanie. Głównym źródłem
jednostek węglowych do formowania pochodnej tetrahydrofolianu N
5
,N
10
-
metylenotetrahydrofolianu jest przekształcenie
(a)
Metioniny w homocysteinę.
(b)
Deoksyurydyno-5-fosforanu w detoksytymidyno-5-fosofran
(c)
3-fosfoglicerynianu w serynę.
(d)
Seryny w glicynę.
10. S-adenozynometionina jest zaangażowana bezpośrednio, w którą z poniższych reakcji?
(a)
Transfer metylu na fosfatydylo-etylenoaminę
(b)
Syntezę glicyny z seryny
(c)
Metylację DNA
(d)
Przekształcenie homocysteiny w metioninę
(e)
Syntezę etylenu u roślin.
11. Ile wysokoenergetycznych wiązao jest zużywanych podczas syntezy S-adenozylometioniny z
ATP i metioniny.
12. Które z poniższych kofaktorów są zaangażowane w przekształcenie homocysteiny w
metioninę?
(a)
N
5
-metylotetrahydrofolian
(b)
N
5
,N
10
-metenylotetrahydrofolian
(c)
metylokobalamina
(d)
fosforan pirydoksalu
13. W nastepującym szlaku biosyntetycznym A → B → C → D → E → F → G, który z etapów
będzie etapem kluczowym? Która z cząsteczek będzie hamowała kluczowy etap?
Lista Zadań nr 9 – Biosynteza aminokwasów
- 3 z 4-
14. Ponieważ glutamina jest ważnym źródłem azotu w reakcjach biosyntetycznych, enzym który
ją syntetyzuje podlega ścisłej regulacji. Które z poniższych cząsteczek działają, jako
inhibitory syntetazy glutaminowej w E. coli?
(a)
tryptofan
(b)
histydyna
(c)
karbamoilo fosforan
(d)
6-fosforan glukozaminy
(e)
AMP
(f) CTP
(g) alanina
(h) glicyna
15. Jak modyfikacja kowalencyjna wpływa na regulację syntetazy glutaminowej u E.coli?
16. Która z poniższych odpowiedzi kooczy poprawnie zdanie? Glutation
(a)
jest w cyklu pomiędzy formą utlenioną i zredukowaną w komórce.
(b)
jest zaangażowany w detoksyfikację H
2
O
2
i organiczne nadtlenki.
(c)
jest donorem grupy amidowej z własnego gamma-glutaminianu podczas reakcji
biosyntetycznych.
(d)
zawiera atom Se.
17. Które z poniższych stwierdzeo o tlenku azotu (NO) są poprawne?
(a)
Jest używany jako anestetyk (przez inhalację).
(b)
Jest to cząsteczka sygnałowa o długim czasie półtrwania.
(c)
Jest produkowany z asparaginy.
(d)
Jego synteza wymaga NADPH i O
2
.
(e)
Jego synteza wymaga ATP i NH
4
+
.
18. Które z poniższych intermediatów są prekursorami do syntezy hemu?
(a)
alfa-aminolewulinian
(e) glicyna
(b)
bilirubina
(f) bursztynylo CoA
(c)
porfobilinogen
(g) Fe
2+
(d)
biliwerdyna
19. Aminokwasy egzogenne to te, które nie mogą byd syntetyzowane de novo u ludzi. Mają
obfity dostęp do innych aminokwasów w diecie, analogi α-ketokwasów, które odpowiadają
aminokwasom egzogennym mogą byd substytutami dla tych cząsteczek w diecie. Jeśli I
5
N-
znaokwaną alaninę podamy w diecie, wiele innych aminokwasów będzie przynajmniej w
małej ilości znakowane w ciągu 48 godzin. Jakie enzymy są odpowiedzialne za tą
obserwację?
20. W mięśniach, syntetaza glutaminy jest bardzo aktywna, katalizując tworzenie glutaminy z
glutaminianu i amoniaku kosztem cząsteczki ATP. W wątrobie, szybkośd tworzenia
glutaminy jest niska, ale obserwuje się wysoki poziom aktywności glutaminasowej, która
generuje amoniak i glutaminian. Jak wyjaśnid różnicę w poziomach aktywności enzymów w
tych dwóch organach.
Lista Zadań nr 9 – Biosynteza aminokwasów
- 4 z 4-
21. Rozważ trzy formy bakteryjnej syntetazy glutaminowej: GS, deadenylowana formę; GS -
(AMP)1, formę z jedna jednostką AMP na 12 podjednostek; i GS-(AMP)12, w pełni
adenylowaną formę.
(a)
Która z tych form jest najbardziej czuła na hamowanie przez sprzężenie zwrotne przez produkty
metabolizmu glutaminy, takimi jak tryptofan czy histydyna? I dlaczego jest ważny fakt, że forma
najbardziej czuła nie jest całkowicie hamowana przez tryptofan?
(b)
Która z form na najniższą K
M
dla amoniaku?
(c)
Dlaczego ważnym jest, że adenylotransferaza nie przeprowadza adenylacji i deadenylacji syntetazy
glutaminowej w tym samym czasie?
(d)
Ssacza syntetaza glutaminowa nie jest obiektem takiej kompleksowej regulacji jak u bakterii.
Dlaczego?
22. Diagram poniżej przedstawia biosyntezę cząsteczki, która jest wymagana do utleniania
kwasów tłuszczowych w mitochondriach.
(a)
Nazwij cząsteczkę D i krótko wyjaśnij jego rolę w metabolizmie kwasów tłuszczowych.
(b)
Nazwij cząsteczkę A. Dlaczego jest uważany za egzogenną w ludzkiej diecie?
(c)
Trzy cząsteczki B są wymagane do utworzenia cząsteczki C. Jego synteza zależy od dostępności
egzogennego aminokwasu. Nazwij ten aminokwas oraz cząsteczki B i C.