ZESTAW A (ZIELONY)
1. OCZYSZCZANIE BIAŁKA
a) Wysolenie
0.8M siarczan amonu wytrąca fibrynogen
2.4M siarczan amonu wytrąca albuminę
b) Dializa
przez półprzepuszczalną membranę\
c) Chromatografia żelowa filtracyjna
- dzieli na podstawie wielkości cząstki
Żel to silnie uwodniony polimer:
- dekstran, agarowa
- poliakryloamid
d) Chromatografia powinowactwa
-na podstawie specyficznego powinowactwa białek do niektórych związków
e) Wysokociśnieniowa chromatografia cieczowa HPLC
f) Elektroforeza na żelu
- cząsteczka obdarzona ładunkiem porusza się w polu elektrycznym
- szybkość migracji zależy od: pola elektrycznego, ładunku białka, tarcia ośrodka
- elektroforeza biegnie w żelu, ponieważ on dodatkowo pełni rolę sita
g) Ogniskowanie izoelektryczne
Punkt izoelektryczny – pH, gdzie ładunek cząsteczki =0
W tym pkt. Ruchliwość elektroforetyczna białka =0
h) Elektroforeza dwukierunkowa
Kierunek poziomy – podział na podstawie pkt. Izoelektrycznego
Kierunek pionowy – podział na podstawie masy cz. i ładunku
Ultrawirowanie
- dla podziały biomolekuł i określenia ich masy
2. ILE WIĄZAŃ MIĘDZY AT
- dwa wiązania
3. JEDNOSTKA SEDYMENTACJI
S – jednostka Svedberga – miarą zdolności do sedymentacji
szybkość opadania / siła odśrodkowa
4. DLACZEGO NASTĘPUJE AGREGACJA NIEPOLARNYCH CZĄSTEK W WODZIE
- z powodu wzrostu entropii wody, - 4 typ oddziaływań słabych w ukł. Biologicznych
5. JAKIE MUSI BYĆ DELTA G ABY PROCES BYŁ SAMORZUTNY
Delta G< 0
6. PRZECIWCIAŁA TO BIAŁKA, KTÓRE POWSTAJĄ NA SKUTEK ZETKNIĘCIA Z ANTYGENEM
7. JAKIE CZĘŚCI MA CHYMOTRYPSYNA KTÓRE POMAGAJĄ W CIĘCIU (ABCDE - DO WYBORU ZESTAWY AMINOKWASÓW)
-Trp-X- -Arg-X- -Phe-X- -Leu-X- X-Pro nie działa
8. NUKLEOTYD Z MG2+ JAK WPŁYWA NA KINAZE NMP
- Potrzebują również jonów metali, Mg lub Mn
- Jony metali nie są elementami centrum aktywnego, lecz wiążą się z substratem
- Rzeczywistym substratem jest kompleks jon metalu - nukleotyd Jaka jest rola kompleksu nukleotyd - Mg+2 ?
1. Jon metalu neutralizuje „zbędne” ładunki łańcucha polifosforanowego 2. Oddziaływania pomiędzy Mg+2 i atomem tlenu grupy fosforanowej „przytrzymują” nukleotyd w określonej konformacj
3. Obecność Mg+2 dostarcza dodatkowych p-tów oddziaływania pomiędzy
kompleksem ATP - Mg+2 i enzymem – zwiększa energię wiązania
4. Enzym może oddziaływać z jonem Mg+2 pośrednio i bezpośrednio i
Efekt związania substratu – przykład
dopasowania indukowanego
-Pętla-P zamyka u góry łańcuch polifosforanowy
-Górna domena enzymu rusza w dół
-Ruch domeny górnej jest ułatwiony przez oddziaływania między zasadowymi resztami łańcucha peptydowego i nukleotydu
Czyli: oddziaływanie z substratem nukleotydowym prowadzi do lokalnych strukturalnych przegrupowań wewnątrz enzymu, a w konsekwencji większe przegrupowanie całej domeny.
-Związanie drugiego substratu, NMP, indukuje następne zmiany konformacyjne Odpowiednia katalityczna konformacja tworzy się tylko wtedy gdy oba donor i akceptor są związane Jest to przykład katalizy przez indukowane dopasowanie (przybliżenie)
9. SPLICING - MECHANIZM, CO INICJUJE, RYSUNEK
- usunięcie intronów (sekwencji niekodujących) i połączenie eksonów (sekwencji kodujących) z prekursorowego mRNA organizmów eukariotycznych. Proces ten zachodzi podczas obróbki posttranskrypcyjnej po to, by dojrzały mRNA, przygotowany do translacji, kodował ciągły łańcuch polipeptydowy (od kodonu start do stop). Splicing katalizowany jest przez kompleks białek i RNA zwany spliceosomem. W niektórych przypadkach następuje samowycinanie się intronów, bez udziału spliceosomu, funkcję katalityczną pełni wówczas RNA (rybozym).
10. TRANSKRYPCJA RNA - CO INICJUJE, ENZYM, ETAPY
Transkrypcję przeprowadzają duże enzymy – polimerazy RNA. Na początku transkrypcji polimeraza RNA wiąże się ze specyficznym odcinkiem DNA – promotorem. Tam następuje związanie polimerazy Z DNA i wstawienie tzw. ramki odczytu. Rozsunięcie helisy DNA umożliwia wstawienie pierwszego nukleotydu RNA, a po nim kolejnych. Przesuwająca się polimeraza RNA rozsuwa lokalnie helisę DNA i rozwija nić nowo syntetyzowanej cząsteczki mRNA. Nici helisy DNA odtwarzają strukturę dwuniciową. Proces transkrypcji zachodzi w jądrze komórkowym. Pierwotny produkt transkrypcji – pre-mRNA ulega obróbce polegającej na wycinaniu odcinków niekodujących (intronów)
11. III RZĘDOWA STRUKTURA DNA - RYSUNEK + OPIS
- jest to struktura przestrzenna łańcucha polipeptydowego, która zawiera fragmenty a-helisy i lub B-harmonijki, a także fragmenty nieułożone regularnie. Jest ona stabilizowana przez różne wiązań: wodorowe, mostki di siarczkowe, oddziaływania jonowe, oddziaływania Van der Waalsa.
12. INHIBICJA (CZEGO?) ZA POMOCĄ PENICYLINY
Bakterie podatne na działanie penicyliny mogą rosnąć w jej obecności, jeśli zastosuje się środowisko hipretoniczne. Komórki, które otrzymuje się w ten sposób, nazwane protoplastami, są pozbawione ściań komórkowych i oczywiście ulegają lizie po przeniesieniu do normalnego środowiska.
Penicylina blokuje ostatni etap biosyntezy bakteryjnych ściań bakteryjnych, a mianowicie reakcję tworzenia wiązań poprzecznych między różnymi łańcuchami peptydoglikanu.
13. JAKA GRUPA ZJONIZOWANA W GLY W PH 12
COO-
14. Podać aminokwasy
Z pierścieniami aromatycznymi
- Fenyloalanina (Phe), tryptofan (Trp), tyrozyna (Tyr)
Z grupami hydrostatycznymi
- Seryna (Ser). Cysteina (Cys), Metionina (Met), Treonina (Thr)
15. KOENZYM I KOSUBSTRAT - CO TO JEST
Koenzymy - kofaktory, które są małymi cząsteczkami organicznymi; niebiałkowe składniki białek (np. enzymów) niezbędne dla ich aktywności, rodzaj kofaktorów[1]. W przeciwieństwie do grup prostetycznych, są nietrwale (niekowalencyjnie), luźno związane z białkami[1]. Białko bez swojego koenzymu to apobiałko (apoproteina, apoenzym), natomiast wraz z nią holobiałko (holoproteina).
Kosubstrat - koenzym luźniej związany z enzymem
16. 3 CECHY CENTRUM AKTYWNEGO ENZYMU
Miejsce aktywne zajmuje stosunkowo małą część całkowitej objętości cząsteczki enzymu
Miejsce aktywne jest układem przestrzennym złożonym z grup chemicznych leżących w różnych pozycjach liniowej sekwencji aminokwasów
W połączeniach substratów z enzymami biora udział stosunkowo słabe siły wiązania. Odwracalne oddziaływania cząsteczek biologicznych zachodzą przez wiązania elektrostatyczne, wiązania wodorowe, siły van der Waalsa.
Cetra aktywne są zagłębienami lub szczelinami
– miejsce gdzie wiąże się substrat ew. kofaktor
- zawiera grupy katalityczne biorące udział w tworzeniu i rozrywaniu wiązań
- miejsce gdzie tworzy się produkt przejściowy
- miejsce które obniża deltaG#
trójwymiarowy twór utworzony przez grupy pochodzące z różnych odcinków sekwencji aminokwasów np.lizozym
Miejsce aktywne zawiera stosunkowo małą część objętości enzymu
Miejsca aktywne leżą w zagłębieniach lub szczelinach, są zwykle niepolarne, bez cząsteczek wody (jeśli nie biorą udziału w reakcji)
17. TEST ELISA
Jeden z najpowszechniej stosowanych testów w badaniach biomedycznych, zarówno naukowych, jak i diagnostycznych. Służy on do wykrycia określonych białek w badanym materiale z użyciem przeciwciał poliklonalnych lub monoklonalnych skoniugowanych z odpowiednim enzymem.
Zasada działania testu ELISA polega na tym, że przeciwciało związane z określonym enzymem może specyficznie rozpoznawać dane białko (zawarte w materiale biologicznym), które wcześniej zostało unieruchomione na podłożu. Po dodaniu przeciwciał następuje utworzenie kompleksów immunologicznych, zatem przeciwciało także zostaje unieruchomione. Po wypłukaniu niezwiązanego przeciwciała i dodaniu substratu dla enzymu związanego z przeciwciałem zajdzie reakcja enzymatyczna, czemu z kolei będzie towarzyszyło pojawienie się produktu. Wykrycie jego obecności (może to być np. produkt barwny powstający z bezbarwnego substratu) świadczy o obecności danego białka w badanym materiale. Mierząc z kolei ilość powstającego produktu można także przeprowadzić analizę ilościową
18. RÓWNANIE M-M. CO TO JEST KM
Miarą powinowactwa enzym/substrat jest Stała Michaelisa-Menten. Im mniejsza jest wartość Km tym większe jest powinowactwo danego enzymu do substratu.
19. ANHYDRAZA WĘGLANOWA - CO JEST W CENTRUM (ABCDE) - ZN2+ I Z CZYM POŁĄCZONE
Proponowany mechanizm:
1.Zn ułatwia wydzielenie protonu z cząsteczki
2.CO2 wiąże się w miejscu aktywnym enzymu i jest odpowiednio „ustawiony”
3.jon hydroksoniowy atakuje CO2 tworząc jon wodorowęglanowy
4.stan katalityczny zostaje zregenerowany
20. MECHANIZM DZIAŁANIA ENZYMU CZY INHIBITORA
Enzymy
- E+S = Kompleks E-S =(kataliza)= Kompleks E-P = E+P
- obniżają energię aktywacji (ilość energii potrzebnej do zainicjowania przebiegu reakcji)
W pierwszym etapie katalazy związek podlegający przemianom (substrat) łączy się z enzymem za pośrednictwem centrum aktywnego, tworząc przejściowy, nietrwały kompleks enzym – substrat. W dalszej części procesu katalazy następuje rozpad kompleksu enzym – substrat, towarzyszy temu wytworzenie się produktów reakcji i zregenerowanie enzymu do jego pierwotnej postaci.
Ze względu na charakter białkowe, enzymy są bardzo podatne na wpływ niektórych czynników zewnętrznych, co wpływa na zmiany szybkości katalizowanych reakcji. Tak więc, aktywność i szybkość zachodzących reakcji enzymatycznych uzależniona jest m.in. od:
-stężenia enzymu i substratu
-temperatury
-pH
-obecności aktywatorów i inhibitorów
b) inhibitor
- W inhibicji kompetencyjnej inhibitor jest podobny do substratu chemicznie i fizycznie, wchodzi w centrum aktywne enzymu
- W inhibicji niekompetecyjnej inhibitor jest niepodobny do substratu chemicznie i fi czynie, mimo to blokuje centrum aktywne enzymu
- W inhibicji allosterycznej inhibitor blokuje enzym w innym miejscu niż centrum aktywne (poprzez centrum allosteryczne)
21. INHIBITOR STANU PRZEJŚCIOWEGO - JAK DZIAŁA
Enzym ułatwia osiągnięcie stanu przejściowego.
Przeciwciało, które rozpozna stan przejściowy może pełnić funkcję katalizatora
Analogi stanu przejściowego mogą być immunogenami indukującymi powstawanie katalitycznych przeciwciał: -immunogen: N-alkiloporfiryna
22. BIAŁKO NIEZDENATUROWANE + AKTYWNE TO
- białko natywne
25. JAKA CHROMATOGRAFIA, GDZIE SPECYFICZNE ODDZIAŁYWANIA
- powinowactwa
26. OZNACZANIE BIAŁEK NIEEZYMATYCZNYCH
- z przeciwciałami
27. CO TO JEST PRZENIESIENIE SEKWENCYJNE W ENZYMIE PLUS SCHEMAT ORAZ NA CZYM POLEGA DZIALANIE NMP
Przeniesienie sekwencyjne – substraty wiążą się do enzymu jednocześnie
mechanizm „po kolei” – przyłączają się substraty i odłączają produkty
b) mechanizm „przypadkowy” – kolejność przyłączania substratów i odrywania produktów przypadkowa
kinaza monofosforanu nukleozydu (kinaza NMP) katalizuje:
ATP + NMP ADP + NDP (difosforan nukleozydu)
- Czyli jest transferazą: grupa 2.
- Przenosi grupę fosforanową: grupa 2.7.
- Akceptorem grupy przenoszonej jest fosforan: grupa 2.7.4.
- Akceptorem jest monofosforan nukleozydu: grupa 2.7.4.4.
ZESTAW B (CZERWONY)
1) JAKA JEST ENERGIA WIĄZANIA WODOROWEGO
- 5-30 kJ/mol
2) WYMIEŃ AMINOKWASY POSIADAJĄCE SPROTONOWANĄ GRUPĘ AMINOWĄ
- Arginina (Arg), fenyloalanina (Phe)
3) DIAGRAM RACHAMANADA, CZY JAK TO SIE PISZĘ
4) ILE JEST WIĄZAŃ POMIĘDZY GUANINĄ A CYTOZYNĄ
- 3 wiązania
5) JAK SIĘ NAZYWA BIAŁKO BEZ ŻANDYCH CIĘĆ ŁAŃCUCHA?
6) GLUTATION- PODAJ SKŁAD I FUNKCJĘ
- tripeptyd o właściwościach przeciwutleniających, zbudowany z reszt aminokwasowych Glu, Cys, Gly. Detoksyfikator substancji, wychwytywacz wolnych rodników.
7) REPLIKACJA DNA- SCHEMAT OPIS
- proces duplikacji (powielenia) cząsteczki. Replikacja zaczyna się w określonych miejscach – inicjacja replikacji.
W miejscu lub miejscach origin nici pod wpływem enzymów rozchodzą się i tworzą oczka replikacyjne; od oczka replikacja biegnie w obu kierunkach: widełki replikacyjne przesuwają się aż do połączenia powstających nici.
Kontrola replikacji wymaga obecnośći różnych białek, w tym enzymów (polimeraza DNA)
Polimeraza DNA wydłuża nową nić tylko w kierunku 5 do 3, tak więc na starej nici 3 do 5 synteza może zachodzić w sposób ciągły (powstaje nić wiodąca). Na starej nici 5 do 3 powstają krótkie liczące około kilkaset nukleotydów odcinki – fragmenty Okazaki, które muszą jeszcze zostać scalone w jedną nić ( nić opóźniona). Polimeraza DNA nie rozpoczyna nowej nici – najpierw inny enzym syntetyzuje krótki odcinek RNA służący jako starter.
8) PRZECIWCIAŁA MONOKLONALNE - POJĘCIE, POWSTAWANIE, SCHEMAT
- to homogeniczna populacja cząsteczek przeciwciał. Jeden klon przeciwciał monoklonalnych jest złożony z identycznych łańcuchów ciężkich i lekkich. Jest więc specyficzny względem tego samego epitopu i wiąże się do niego z takim samym powinowactwem (stała dysocjacji jest identyczna dla danego epitopu). Można powiedzieć, że przeciwciała monoklonalne mają identyczny izotyp, allotyp i idiotyp.
Otrzymywanie przeciwciał monokłonalnych:
- immunizacja (poprzez podanie antygenu) zwierzęcia np.myszy
- izolacja produkujących przeciwciała komórek plazmatycznych ze śledziony
- fuzja komórek plazmatycznych z komórkami nowotworowymi szpiczaka; po fuzji otrzymuje się komórki hybrydowe, które tak jak szpiczak, są nieśmiertelne;
- selekcja klonów przeciwciał;
- hodowla wybranego klonu nieśmiertelnyhch komórek hybrydowych z którego otrzymuje się przeciwciała monoklonalne;
Wykorzystanie:
- jako standaryzowany odczynnik w badaniach naukowych i diagnostyce;
- terapeutyczne np.do immunosupresji poprzez blokowanie recepotrów na komórkach układu odporności
- w immunoobrazowaniu
9) NARYSUJ SYGNAŁ START DLA BAKTERII
Sygnały startu U bakterii
Początkowy kodon AUG rozpoznawany jest przez tRNA-fMet i dodatkowo muszą
być sekwencje bogate w puryny komplementarne do rRNA
10) CHROMOSOM - CO TO JEST, JAK POWSTAJE
- forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki.
chromatyda
centromer
ramię krótkie
ramię długie
Chromosomy są zbudowane z dwóch chromatyd siostrzanych (podłużnych jego części) połączonych w jednym punkcie centromerem (wyjątkiem są chromosomy powstałe po pęknięciu centromeru w trakcie podziału jądra komórkowego – pod koniec metafazy). U organizmów prokariotycznych chromosom stanowipojedyncza, kolista cząsteczka DNA, natomiast u organizmów eukariotycznych liniowa cząsteczka DNA. Każda cząsteczka DNA buduje jedną chromatydę.
Powstawanie
11) ENDONUKLEAZY RESTRYJCYJNE - DZIAŁANIE I FUNKCJA
Enzymy restrykcyjne, inaczej restryktazy – enzymy z grupy endonukleaz przecinające nić DNA w miejscu wyznaczanym przez specyficzną sekwencję DNA. Rozpoznawana sekwencja z reguły ma charakter symetryczny o długości od 4 do 8 par zasad (pz), choć zdarzają się częste wyjątki.
12) REAKCJA KATALITYCZNA ENZYMATYCZNA A KATALIZA
NIEEZNYMATYCZNA.
13) PING PONG – SCHEMAT
Enzymy, których mechanizm reakcji jest mechanizmem ping-pong, mechanizm podwójnego przeniesienia mogą istnieć w dwóch stanach, w stanie E oraz chemicznie zmodyfikowanej formie enzymu - E*; ta modyfikacja enzymu jest znana jako reakcja zaawansowana. W takim mechanizmie, substrat A wiąże się, zmienia enzym E do postaci E* przez (np. transferowanie grupy chemicznej do stanu aktywnego), a potem jest uwalniany. Tylko po tym pierwszy substrat może być uwolniony, a następny (B)może się przyłączyć i reagować ze zmodyfikowanym enzymem, regenerując niezmodyfikowaną (początkową) formę enzymu E. Kiedy zestawimy krzywą "v" od "S", przy czym A będzie stałą, a B zmienną, z enzymem o mechanizmie ping-pong, otrzymamy na wykresie Lineweaver–Burk zestaw linii równoległych.
Enzymy o mechanizmie ping - pong zawierają w swojej podgrupie pewne oksyreduktazy. Proteazy serynowe są bardzo częstymi i różnorodnymi klasami enzymów, zawierającymi enzymy trawienne (trypsyna, chymotrypsyna), kilka enzymów ze szlaku krwi oraz wiele innych. W tych proteazach serynowych, stan aktywny E* jest acyloenzymem, grupą wyspecjalizowaną do atakowania stanu aktywnego seryny w miejscu wiązania peptydowego w substracie proteinowym.
Mechanizm ping - pong wykorzystywany jest przy oznaczaniu aktywności aminotransferazy alaninowej. Grupa α-aminowa wielu aminokwasów może być przenoszona na α-ketoglutaran w reakcji, której mechanizm nazywamy mechanizmem podwójnego przeniesienia (reakcja ping-pong, lub jeśli jest dwusubstratowa i dwuproduktowa - Bi bi Ping pong). Cechą charakterystyczną dla tego mechanizmu katalizy jest występowanie enzymu z podstawioną grupą(E*), a więc pośredniej formy enzymu, który uległ czasowej modyfikacji.
14) CO OZNACZAJĄ K1,K2,K-1 W RÓWNANIU KINEMATYCZNYM
15) ANHYDRAZA WĘGLANOWA STOSOWANA DO: TRZY ODPOWIEDZI
U ssaków CO2 uwalniany do krwi i transportowany do krwi, gdzie reaguje z wodą pKa = 3.5
Anhydraza jest potrzebna mimo, że procesy te zachodzą całkiem szybko i spontanicznie
ponieważ:
- uwolnienie CO2 i dehydratacja HCO3- są często jednoczesne z innymi
szybkimi procesami, np. transportu
- CO2 i HCO3 są często substratami i produktami innych enzymów
Mutacja w anhydrazie to anemia, marmurowatość kości, zaburzenia umysłowe
Anhydraza to jeden z „najsilniejszych” enzymów kkat = 1000 000 s-1
16) CO TO JEST ENZYM PERFEKCYJNY
17) CO TO JEST KOFAKTOR I GRUPA PROSTETYCZNA
Kofaktor
- małe cząsteczki związane z enzymami, które zwykle są dawcą lub biorcą
grupy funkcyjnej lub elektronów, mogą być jony metalu.
- substancja niebiałkowa współdziałająca z częścią białkową enzymu. Decydują o charakterze reakcji. Mogą być połączone z apoenzymem nietrwale (koenzymy), lub trwale (grupy prostetyczne).
Grupa prostetyczna
- koenzym ściśle związany z enzymem; małe jony nieograniczne np. Fe2+, Mg2+, Zn2+. Koenzymy są złożonymi cząsteczkami organicznymi.
18) REPLIKACJA SEMIKONSERWATYWNA
Replikacja w istotach żywych jest semikonserwatywna (jedna z nici każdej nowej cząsteczki DNA pochodzi ze „starej” cząsteczki). Matrycą jest sam DNA.
19) PODZIAŁ ENZYMÓW
Oksydoreduktazy - utlenianie – redukcja
Transferazy - przenoszenie grup funkcyjnych
Hydrolazy - hydroliza (przeniesienie grupy funkcyjnej
na cząsteczkę wody)
Liazy - utworzenie wiązania podwójnego (poprzez przyłączenie
lub odszczepienie grupy funkcyjnej)
Izomerazy - izomeryzacja (poprzez wewnątrzcząsteczkowe
przeniesienie grupy)
Ligazy - połączenie dwóch substratów kosztem hydrolizy ATP