Cykliczny AMP: krótkotrwały związek, wystarcza do aktywacji kinazy białkowej, a ona modyfikuje białko, przeprowadza formę nieaktywną w f. aktywną fosforylazy glikogenowej, składa się: rybozy, adenozyny reszty fosforanowej. Reszta fostoranowa jest połączona z cukrem (rybozą) wiązaniem C`3 i C`5. Fityna: 6-fosforoinozytol; wpływa ujenie na bilans wapnia, pochodna fosforanowego alkoholu- inozytolu. Metabolity cyklu pentozowego: pentozy- do syntezy kw. nukleinowych (ryboza), erytrozy- do synt. aminokw. aromatycznych, pentozy- do syntezy nukleotydów, akceptor CO2 w cyklu Calvina. Dostarcza energii: NADPH2- donor wodoru przenosi H na substraty wymagające redukcji (synteza kw. tłuszcz.), Arabinozy i ksyloza- do synt. ksylanów, arabanów (prod. gum, śluz, rośl.). GTP w syntezie białek: nie bierze udziąłu tylko dostarcza energii, powodując przyłączenie tRNA startowego do podjednostki rybosomalnej mniejszej podczas inicjacji. Dostarcza energi po to aby formylo-, malonylo- tRNA przyłączył się do kodonów, a AA-tRNA do mRNA. GTP pochodzi z cyklu Krebsa (z fosforylacji substratowej). Proces powstawania szczawiooctanu- powstaje w cyklu Krebsa z kw. jabłkowego, który jest utleniany z udziałem dehydrogenazy Jabłczanowej (koenzy: NADH+H+) do szczawiooctanu. powstaje w wyniku karboksylacji pirogronianiu. W mitochondriach zostaje zredukowana do jabłczanu (enzym dehydrogenaza jabłczanu) w tej postaci przechodzi do cytoplazmy gdzie jest utleniony do szczawooctanu. pirogronian+CO2+ATP+H2O=szczawiooctan+ADP+P; Oksydacyjna deaminacja Asp. zw. łączący mały cykl Krebsa z dużym: kw. fumarowy, który na drodze hydratacji jest przekształcany w jabłczan, utleniany z kolei z udziałem dehydrogenazy do kw. szczawiowego. ATP powstaje w czasie utl. zredukowanego: NADH+H+→3ATP, FADH+H+→2ATP. Znaczenie C. Glioksalowego: skrócony cykl Krepsa (dostarcza metabolity), wiązane acetylo CoA w cyklu glikosalowym, produkcja metabolitów (bursztynian, jabłczan) z pominięciem dekarboksylaci- potrzebnych do cyklu Krebsa; doprowadzanie do całkowitego spalania do CO2 szkieletu węglowego. Rola C. pentozofosforowego: 1.dostarczenie pentoz rybulozo -1,5- difosforanu- akceptora CO2 w cyklu Caluira (w fotosyntezie)2.dostarczenie energii w formie suły redukującej zredukowanego NADP+ który wykorzystywany jest w reakcjach syntezy kw. tłuszczowego, 3.dostarczenie rybozy do syntezy kw. nukleinowego, 4.dostarczenie arabinozy i ksylozy do syntezy ksylanów i arabznów do produkcji gum i sluzów roślinnych. 5.Dostarczeni zredukowanego NAD (reduktor np. w syntezie kw. tłuszcz) 6.w wyniku degradacji cząst. glukozy powstaje 36 cząst. ATP. 7.Związkiem wyjściowym jest glukozo-6-P. 8.Może doprowadzić do całkowitej degradacji heksoz bez udziąłu cyklu Krebsa. Prekursor pierścienia pirymidynowego: karbomoilofosforan (azot pochodzi z glutaminy), asparginian. Proenzym (zymogen): enzym w postaci czynnej, nieaktywna forma enzymów trawiennych (proteolitycznym) katalizujących rozkład wiązań peptydowych np. pepsynogen→(środ. kwaśne) Pepsyna+Inhibitor(peptyd), do przemiany w formę aktywną wymaga obecności jonów H+; podczas aktywacji od zymogenu odłącza się peptyd będący inhibitorem enzymu, uaktywnia się dopiero w przewodzie pokarm. proenzymy zabezpieczają narządy przed samostrawieniem przez ich własne enzymy. Karboksypeptydazy: należą do egzopeptydaz; rozkładają wiązanie peptydowe pomiędzy aminokw. z których przynajmniej jeden ma wolną gr. COOH (powodują oderwanie aminokw. skarajnego od wolnej gr. karboksylowej COOH); powstają: -trójpeptydy, -dwupeptydy. Powstawanie Karbomoilofosforan: pwst. z NH3, CO2 przy udziale 2 cz. ATP enzymu syntetazy karbomoilofosforanowej (koenzymem jest kw. n-acetyloglutaminowy) NH4 +CO2+2cz. ATP→C=O(-NH2, -P+ADP+P. Aktywny kw. octowy- CoA zawierający dwuwęglowy rodnik kw. octowego, acetylo CoA- reszta acylowa w połączeniu z CoA-SH jest uważana za formę aktywną kw. organicznego, acetylo CoA: -przenosi jednostki dwuwęglowe na szereg akceptorów, -bierze udział w biosyntezie kw. tłuszczowego, -b. u. w syntezie licznych estrów i amidów. Fotoliza wody(dysocjacja fotochemiczna) rozkład cząstek H2O pod wpł. en. świetlnej na wodór i tlen wydalany do atmosfery, fotoliza wody związana z nią redukcja NADP są nazywane zazwyczaj II redukcją świetlną fotosyntezy. 2H2O+2NADP+→O2+2NADPH+H+; 4OH-→(światło, -4e-) 4OH→ 2H2o+O2. Fotoliza- Ietap fotosyntezy, pobudzone cząsteczki chlorofilu b obecnego w II systemie odrywają elektrony od jonów wodorotlenowych pochodzących z dysocjacji H2O i przenoszą je na układ plastochinonowy. Niezbędny jest tu udział Mg2+ i Cl- Ligaza DNA: łączy nukleozydy wiązaniem estrowym między kw. ortofosforanowym, a gr. wodoroltenową atomu (C`5 jednego nukleozydu z gr. -Ohatomu C`3 drugiego) nukleotyd=nukleozyd(zasad.+pentoza)+P. NAD: dinukleotyd nikotynoamidoadeinowy, przenosi atomy wodoru z donora(dawca) na akceptor. PRPP- etap poprzedzający biosyntezę puryn
Malonylo-CoA powstaje: w biosyntezie tłuszczów, jako produkt karboksylacji acetyloCoA(skład:3,5- difosforan adenozyny, fosforan pantoteny, β-alanina, cysteina),- za dużo: w roślinach i mikrorganizmach- wykształca się forma degradacji acetylo CoA w cylku glikosalowym. u zwirząt- nadmiar acetylo CoA zmieniany jest na ciała ketonowe. Powstawanie CoA: z rozkładu bursztynylo CoA pod wpływem syntezy bursztynylo CoA αketoglutan→bursztynyloCoA, bursztynyloCoA+GDP+P→bursztynian+GTP+CoA Spalanie 1 mol acetylo CoA dostarcza 12cz. ATP w c. Krebsa. Produkty rozkładu tenowego i beztl. glukozy: beztlenowy→redukcja pirogronianu do: mleczanu, aldehydu octowego, alkoholu etylowego, Tlenowy→całkowite utlenienie do CO2, H2O. Karoteny: pochodne węglowodanów, barwniki rozpuszczalne w tłuszczach nierozpuszczalnych w wodzie, barwa żółta pomarańczowa lub czerwona, nadają barwę kwiatom, owocom, nasionom oraz liściom, w przypadku zaniku chlorofilu, są prekursorami wit. A, Substraty w syntezie DNA: kw. fosforowy, dezoksyryboza, zasady purynowe AG i pirymidowe CT. Wiązania wysokoenergetyczne: są to subst. które przy rozkładzie hydrolitycznym w pojedynczej reakcji wydzielają szczególnie duże ilość energii (powyżej 6 kcal/ml) ATP→ADP ∆G=-8kcal/mol, ADP→AMP ∆G=-6,3kcal/mol AMP→adenozyna ∆G=-2,2kcal/mol. Przyłączanie tRNA do mRNA: uwarunkowane jest to tym że inform. jaka jest zapisana w formie trójki kodonu odczytywane jest przez kodon tRNA, tRNA aminokw. przyłącza jest do mRNA dzięki tzw. II i zawartej w niej antykodzie. Znaczenie nukleotydów: uczestniczą we wszystkich przemianach, są aktywowanymi prekursorami zw. w syntezie kw. nukleinowych DNA i RNA, uczestniczą w syntezie: ADPG i UDPG, oligo i polisacharydów, ATP jest uniwersalnym powszechnie wyst. związkiem wysokoenergetycznym, koenzymy NAD, FAD, CoA zawierają w swym składzie nukleotydy adeninowej, CAMP i CGMP uczestniczą w procesach regulacji przemian stymulują niektóre hormony. Rola CO2 w biosyntezie tłuszczów: biosynteza łańcuchów kw. tłuszczowych wymaga uaktywnienia acetylo-CoA przekształcają go w malonylo- CoA. W procesie tym bierze udział ATP i CO2 malonylo-CoA jest właściwym substratem biosyntezy kw. tłuszczowych. CH3-CO~ScoA+ATP+CO2+H2O→(karboksylaza, acetylo CoA) COOH-CH2-CO~S-CoA+ADP+P, CO2- bierze udzial w dodatkowym uaktywnieniu cząsteczki, AcetyloCoA, przekształcając ją w malonyloCoA (substrat w biosyntezie kw. tłuszcz.) Produkty fazy jasnej cyklu Calvina: NADPH2- siła asymilacji potrzebna do rozpoczęcia fazy ciemnej, ATP- do redukcji kwasów 3-P-glicerynowego do aldehydu 3-Pglicerynowego. akceptorem CO2 w cyklu Calvina RuDP- 1,5 rybulozodifosforan. UMP powstaje: podczas biosyntezy nukleotydów pirymidynowych w wyniku dekarboksylacji orotodynomonofosforanu OMP. Końcowy zw. przemiany puryny w synt. nukleotydów.:zw. wyjściowy-PRPP, produkt końcowy IMP (inozynomonofosforan= hipoksantyna) kw. moczowy. Błonnik: nie jest hydrolizowany gdyż w sokach trawiennych ludzi brak jest enzymów katalizujących hydrolizę β-glikozydowych wiązań jakie występują w celulozie (u przeżuwaczy w przewodzie pok. występują drobnoustroje celulolityczne). Aminokw. A kontaktowe: zawierają reaktywne gr. funkcyjne (-NH2, -OH) dzięki którym następuje powiązanie enzymu z substratem w centrum aktywnym. Enzymy -powstawanie koenzymów c. Krebsa: dehydrogenaza izocytrynianowa (NAD), d. bursztyianowa (FAD), d. α-ketoglutaranowa (NAD), d. jabłczanowa (NAD). Aminokw. ulegające dezaminacji: kw. glutaminowy, kw. asparaginowy, seryna. Feofityna- chlorofil pozbawiany jonów Mg2+, chlorofil→(pH<7) feofityna + Mg2+, zabarwienie oliwkowo- brunatne. Chlorofilina:powstaje przez rozkład chlorofilu (enz.: chlorofilaza), intensywne zielone zabarwieni, rozp. w H2O. Synteza IMP na AMP: przez aminację zasady w pozycję 6 z udziałem gr. aminowej kw. osporaglinowego tworzy się adenozyno: 5-monofosforan AMP. Centrum aktywne białka prostego: fink. centrum akt.: określony fragment łańcucha polipeptydowego. C.a. b złożoego: gr. prostetyczna (funk. katalityczna). Na jakiej zasadzie jedne cukry przech. w drugie: komeryzacja glukoza→fruktoza, epimeryzacja (przegrupowanie podstawników), za pomocą enzymów transketolaz i transaldolaz. Funk. karotenoidów i chlorofilu w f. janej fotosy.:karotenoidy chronią chlor. przed skutkami fotoksydacji, typowe barwniki rośl. karotenowce (karoteny ksantofile), uczestniczą w procesie absorbcji energii świetlnej i zamianie jej w energię chem. która z kolei wykorzystywana jest do procesów syntezy, chlorofil pochłania 2 rodz. fotonów- czerwony o niższej en.- niebieski o wyższej. Fotony wybijają elektrony do stanu wzbudzenia z wydzieleniem en. w posatci ciepła. Obl. energet. zysk glukogenezy do pirogrnianu: 2 cz. kw. 2 P enolopirogranowy→(kinaza, 2ABP→ZATP) 2 cz. kw. enolopirogranowy, fosforylacja substratowa- 8ATP.
Wykrywanie nienasyc. kw. tł.: roztwór Hubla- zmiana barwy na żółtą chloroformowego r-ru oliwy, woda bromowa- HBC odwadnia r-ór (pom. zabarwienia). Aminokw. aromatyczne: fenyloalanina- r-cja ksantoproteinowa (nitrowanie pierścieni aromat. kw. HNO3) zółta barwa. Tyrozyna- r-cja Millona- służy do ilościowego oznaczania aminokw. za pomocą odczynnika Millona w której tyrozyna barwi się na różowo (tryptofan na żółto) Tryptofan- r-cja Hopkinsa- Adamkiewicza- tryptofan barwi się na niebiesko (r-cja ze związkiem). Cechy kodu genet.: nośnik inf. gent. które przenoszone są za pomocą tRNA do miejsc syntezy białka i tam tlumaczone są na język aminokw; trójkowy; niezachodzący- tzn. że ten sam nukleotyd nie jest składnikiem sąsiadujących trójek, ale tylko jedynek; bezprzecinkowy- tzn. że nie istnieją nukleotydy, spełniające rolę znaku przestankowego oddzielające kodony; wieloznaczny- tzn. że jeden aminokw. może być kodowany przez kilka różnych kodonów; uniwersalny- tzn, że bez względu na rodzaj organizmu mechanizm działania kodu jest taki sam. Glukoneogeneza: jest to powstawania glukozy z niecukrowych subst.(aminokw. kw. mlekowy, kw. pirogronowy); inne znaczenie to uzupeł-nianie niedoboru glukozy we krwi, np. aminokw. glikogenowy w aldechyd glicerowy. Reakcje PLP: racemizacja- optycznie czynnych aminokw.; transaminacja- między aminokw. i oksykw.; dekarboksy-lacja aminokw.- synteza tryptofanu seryny i indolu. Alk. tluszczy: glicerol, cholina, sfingozyna, cholesterol, fitosterol. Alk. w woskach.: cetylowy-C16, cerylowy-C26, mirycylowy-C30, melisylowy-C31. Ostateczny produkt kw. tł.: o nieparzystej liczbie C- propionylo CoA, o parzystej liczbie C- acetylo-CoA. Etapy biosyntezy biał.: translacja- przekładanie kodu zasad na sekwencje aminokw. Inicjacja-tworzenie kompleksu inicjalnego, Elongacja- wydłużenie łańc. polipeptydowgo. Terminacja- zakodowanie syntezy. Transkrypcja- proces przepisywania inf. gen. o syntezie białek z łańuchów DNA na łańc. RNA. Transketolazy- przenoszą resztę 3-węglową w postaci aktywnego dihydroksyacetonu na aldolazę. Transketolazy- przenoszą jednostkę 2 węglową w postaci aldehydu glikolowego. Łączą one proces: cykl pentozofosforanowy i przemiany fotosyntezy. Znaczenie cyklu gliksalowego: skrócony c. Krebsa /dostarcza metabolity/;-szybsze włączenie acetylo CoA do metabolizmu; - \doprowadzenie od całkowitego spalania do CO2 szkieletu węglowego. Enzymy w dekarboksylacji pirogronianu: dehydrogenaza pirogronowa, której koenzym jest DPT, dehydrogenaza amidu kw. liponowego, koenzymem jest FAD. Fosforylacja subst. c. Krebsa: bursztynylo -CoA →(tiokinaza bursztynianow) bursztynian;. COOH-CH2-CH2-CO~S-CoA→(GDP=→GTP) COOH-CH2-CH2-COOH. Ogólna synteza skrobi: G-1-P+UTP→UDP-G+(PP)UDP; Gn+UDP-G→Gn+1+UDP.Glikoneogeneza: Przejście pirogronianu do fosfoendopirogronianu: Pirogronian→(karboksylaza pirogronowa)szczawiooctan→ (redukcja) jabłczan→(dehydrogenaza jabłczanowa) szczawiooctan→ (karboksykinaza fosfoendopirogronianowa)2 fosfoendopirogronian. Powstaje w wyniku działania enz.: G-1-(P) →(mutaza) G-6-(P); G-1-(P) →(dehydrogenaza) kw. 6-fosfoglukonowy; G-1-(P) →(fosforylaza) G-1,6-difosforan; G-1-(P) →(izomeraza)F-G-(P). Uwodnienie w oparciu o znajomoścr-cji glikolizy c. Krebsa i łań. odechow.: fosforylacja substratowa 2ATP, utlenianie NAD+H+ 6ATP; oksydacja dekarbok. pirogronianu 6ATP; cykl kw. trójkarboksylowego 2 ATP; przenoszenie at. H NADH+H+ 18ATP; przenoszenie at. H FADH2 4ATP /=38ATP. Glikoliza 2ATP; Cykl Krebsa 2ATP; Łańc. oddechowy=34ATP.