1. Wzór i funkcje glukozy/glikogenu/skrobi:

Glukoza (C₆H₁₂O₆), glukoza występuje w owocach, miodzie, częściach wegetatywnych roślin. Glukoza jest głównym materiałem energetycznym w organizmie ludzkim.

Glikogen (C₆H₁₀O₅)_n, polisacharyd. Glikogen jest cukrem zapasowym, magazynowanym w wątrobie i mięśniach szkieletowych na drodze procesu glukogenezy lub glikoneogenezy.

Skrobia, (C₆H₁₀O₅)_n, polisacharyd zbudowany z reszt glukozy połączonych połączonych wiązaniami glikozydowymi. Skrobia stanowi materiał zapasowy roślin, występuje głównie w nasionach.

2. Definicja aminokwasów endogennych/egzogennych, wymienić te aminokwasy:

Aminokwasy egzogenne, aminokwasy, które organizm musi pobrać ze środowiska zewnętrznego, gdyż nie potrafi ich zsyntetyzować. Są to: Fenyloalanina, Arginina, Treonina, Walina, Izoleucyna, Leucyna, Histydyna, Tryptofan, Metionina, Lizyna.

Aminokwasy endogenne, aminokwasy, które organizm sam wytwarza z dostarczonego azotu i związków węgla. Są to: Glicyna, Alanina, Glutamina, Asparagina, Kwas glutaminowy, Kwas asparaginowy, Cysteina, Prolina, Seryna, Tyrozyna.

3. Funkcje białek:

Białka mają następujące funkcje:

• kataliza enzymatyczna – od uwadniania dwutlenku węgla do replikacji chromosomów

• transport – hemoglobina, transferyna

• magazynowanie – ferrytyna

• kontrola przenikalności błon – regulacja stężenia metabolitów w komórce

• ruch uporządkowany – skurcz mięśnia, ruch – np. aktyna, miozyna

• wytwarzanie i przekazywanie impulsów nerwowych

• bufory

• kontrola wzrostu i różnicowania

• immunologiczna – np. immunoglobuliny

• budulcowa, strukturalna – np. &-keratyna, elastyna, kolagen

• przyleganie komórek (np. kadheryny)

• regulatorowa (regulacja hormonalna i regulacja przebiegu procesów genetycznych) – reguluje przebieg procesów biochemicznych – np. hormon wzrostu, insulina, czynniki transkrypcyjne i inne.

4. Klasy enzymów, funkcje poszczególnych klas, nazwy enzymów w reakcjach z ATP i NAD:

1. Oksydoreduktazy EC 1.XX.XX.XX

Biorą udział w reakcjach utleniania i redukcji, czyli przenoszą wodory lub

elektrony z jednego związku na drugi.

Np., oksydazy, dehydrogenazy (dehydrogenaza mleczanowa: EC 1.1.1.27)

UWAGA!!! Reakcje w których biorą udział NAD i FAD to DEHYDROGENAZY

2. Transferazy EC 2.XX.XX.XX

Przenoszą grupę chemiczną z jednego związku na drugi.

Np., aminotransferazy (AlAT: EC 2.6.1.2; AspAT: EC 2.6.1.1 )

UWAGA!!! Reakcje w których biorą udział ATP, GTP, UTP, CTP to KINAZY

Hydrolazy EC 3.XX.XX.XX

Reakcje z udziałem wody (na drodze hydrolizy).

Np., wszystkie enzymy przewodu pokarmowego biorące udział w trawieniu

białek (pepsyna: 3.4.23.1), cukrów (a-amylaza: EC 3.2.1.1), tłuszczów (lipaza

trzustkowa: EC 3.1.1.3) to III klasa enzymów - HYDROLAZY.

4. Liazy EC 4.XX.XX.XX

Reakcje polegające na odszczepieniu jakiejś grupy funkcyjnej,

lecz bez udziału wody (na drodze hydrolizy).

Np., anhydraza węglanowa (EC 4.2.1.1)

5. Izomerazy EC 5.XX.XX.XX

Przebudowują cząsteczkę w jej obrębie (nie dodają i nie odłączają żadnej

grupy).

Np., izomeraza glukozo-6-fosforanowa (EC 5.3.1.9)

6. Ligazy (syntetazy) EC 6.XX.XX.XX

Łączą dwie cząsteczki w jedną.

Np., syntetaza glutaminowa (EC 6.3.1.2)

5. Budowa i rola ATP/GTP/CTP/UTP:

Adenozyno-5'-trifosforan (ATP) C10H16N5O13P3- organiczny związek chemiczny, nukleotyd adeninowy zbudowany z grupy trójfosforanowej przyłączonej w pozycji 5' cząsteczki adenozyny, tworząc bezwodnik kwasu fosforowego
Odgrywa on ważną rolę w biologii komórki, jako wielofunkcyjny koenzym i molekularna jednostka w wewnątrzkomórkowym transporcie energii^. Stanowi nośnik energii chemicznej używanej w metabolizmie komórki. Powstaje jako magazyn energii w procesach fotosyntezy i oddychania komórkowego

Guanozyno-5'-trifosforan (GTP) C10H16N5O14P3 - organiczny związek chemiczny, rybonukleotyd purynowy pełniący funkcję przenośnika energii w komórce. Pełni podobne funkcje do adenozynotrifosforanu (ATP), zawiera dwa wiązania wysokoenergetyczne. GTP bierze udział w reakcjach fosforylacji, a także dostarcza energię w procesie translacji a także transkrypcji. Powstaje w cyklu Krebsa.

Urydyno-5′-trifosforan (UTP) C9H15N2O15P3-  organiczny związek chemiczny, rybonukleotyd purynowy pełniący funkcję przenośnika energii w komórce. Pełni on podobne funkcje do adenozynotrifosforanu (ATP) tj. bierze udział w reakcjach fosforylacji, a także dostarcza energię w procesie transkrypcji oraztranslacji. Podobnie jak ATP, urydynotrifosforan zawiera dwa wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe.

Cytydyno-5'-trifosforan (CTP) C9H16N3O14P3 -organiczny związek chemiczny, nukleotyd złożony z rybozy, cytozyny i trzech grup fosforanowych. Odgrywa ważną rolę przy aktywacji alkoholi ,w biosyntezie fosfolipidów.

6. Glikoliza beztlenowa/tlenowa - miejsce zachodzenia, zysk energetyczny:

1. W oddychaniu tlenowym są 4 etapy ( glikoliza, reakcja pomostowa,cykl krebsa i łańcuch oddechowy), a w oddychaniu beztlenowym tylko 2 etapy ( glikoliza i fermentacja czyli redukcja pirogronianu)

2.Oddychanie tlenowe zachodzi w cytoplazmie i mitochondrium a beztlenowe jedynie w cytoplazmie

3.Do przeprowadzenia oddychanie tlenowego organizm potrzebuje TLENU i GLUKOZY a do oddychania beztlenowego jedynie GLUKOZY

4. W oddychaniu tlenowym powstanie DWUTLENEK WĘGLA , WODA i ATP natomiast w oddychaniu beztlenowym powstanie ATP i KWAS MLEKOWY

5.W oddychaniu tlenowym zysk energetyczny wynosi 36 cząsteczek ATP a w beztlenowym jedynie 2 cząsteczki ATP

7. Reakcja katalizowana przez kinazę kreatynową i adenylanową (miokinazę), cykl mleczanowy:

Kinaza kreatynowa to transferaza, która katalizuje (w obecności Ca2+, Mg2+ oraz ATP) tworzenie ADP i fosforylację keratyny (lub regenerację ATP z fosfokreatyny). Jest kluczowym enzymem m.in. mięśni i mózgu, bowiem zapewnia odpowiedni poziom ATP. W surowicy 95% aktywności CK stanowi izoenzym CK-MM (mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego).

kinaza adenylanowa (AK), znana lepiej jako miokinaza (MK). Katalizuje odwracalną reakcję • ADP + ADP = ATP + AMP całkowita odwracalność tej reakcji, powoduje że ubytek ATP natychmiast jest kompensowany po przez zamianę ADP na ATP i AMP

Cykl kwasu mlekowego (cykl Corich), przemiany mleczanu podczas intensywnego wysiłku fizycznego: pirogronian wytwarzany w mięśniach podczas glikolizy zostaje przekształcony w mleczan, który dyfunduje do krwi i jest przez nią transportowany do wątroby, gdzie w procesie glukoneogenezy ulega przekształceniu w glukozę, roznoszoną następnie przez krew do mięśni i innych tkanek.

8. Funkcje lipidów:

Lipidy, tłuszczowce, grupa tłuszczopodobnych związków organicznych, występujących zwykle łącznie z tłuszczami i olejami naturalnymi. Do lipidów należą: woski, fosfatydy,  cerebrozydy,  sterydy, karotenowce ilipoproteidy.

• Funkcje: Są materiałem budulcowym (fosfolipidy, cholesterol, glikolipidy)

• Decydują o właściwościach dynamicznych błony komórkowej

• Są prekursorami hormonów steroidowych (cholesterol) i hormonów tkankowych (kwasy tłuszczowe)

• Stanowią substrat dla syntezy kwasów tłuszczowych i niektórych witamin

• Biorą udział w zjawiskach immunologicznych (eikozanoidy)

9. Rola karnityny w procesie utleniania kwasów tłuszczowych:

Karnityna – organiczny związek chemiczny, który jest syntetyzowany w wątrobie, nerkach i mózgu z aminokwasów lizyny i metioniny i pełni rolę w transporcie kwasów tłuszczowych z cytozolu domitochondriów. Dość obficie występuje w mięśniach.

10. Bilans energetyczny (zysk ATP ze wszystkich etapów, pośredni i bezpośredni) ß-oksydacji kwasu palmitynowego/stearynowego:

Bilans energetycznegy spalania 1 cząsteczki kwasu palmitynowego, podstawowego – 16-węglowego kwasu tłuszczowego. Zostaje wykonanych 7 cięć, w wyniku których powstaje 8 cząsteczek acetylo-CoA. Każde cięcie dostarcza 5 ATP, a każdy acetylo-CoA daje w cyklu Krebsa 12 ATP. Odjąć trzeba jeszcze 2 cząsteczki zużyte na pierwszą reakcję aktywacji kwasu tłuszczowego. Ostateczny bilans więc to 7×5 + 8×12 – 2 = 129 cząsteczek ATP.

Kwas stearynowy: 8×5 + 9×12 – 2 = 146 ATP