Kraków, 06.06.2011

ZESTAW PYTAŃ OBOWIĄZUJĄCYCH DO EGZAMINU Z ENZYMOLOGII

1. Jakie cechy musi spełniać efektywny katalizator?

2. Co to jest Ga i w jaki sposób katalizator może ją obniżyć?

3. Czy enzym wpływa na stałą równowagi katalizowanej przez siebie reakcji? Uzasadnij

4. Opisz wszystkie etapy reakcji enzymatycznej

5. W jaki sposób dochodzi do wiązania S przez E i co to jest stan tranzycji?

6. Na czym polega destabilizacja substratu i efekty entropowe w reakcji enzymatycznej?

7. Podaj definicje i miana dla następujących wielkości: k_cat, aktywność właściwa

8. Podaj definicje i miana dla następujących wielkości: Q₁₀, aktywność molekularna

9. Omów zasady budowy centrum aktywnego enzymów.

10. Przedstaw teorie oddziaływania enzym - substrat tłumaczące specyficzność enzymów.

11. Omów na przykładach swoistość substratową enzymów.

12. Omów na przykładach swoistość katalityczną enzymów.

13. Porównaj enzym oligomeryczny i kompleks wieloenzymowy.

14. Omów na dowolnym przykładzie mechanizm działania kompleksu wieloenzymowego.

15. Jakie domeny umożliwiają białkom enzymowym zakotwiczenie do struktur błonowych?

16. Jakie domeny umożliwiają białkom enzymowym komunikację z innymi białkami?

17. Zdefiniuj najczęściej wykorzystywane w praktyce jednostki wyrażania aktywności enzymów.

18. Omów wpływ stężenia enzymu na szybkość reakcji enzymatycznej.

19. Co możesz powiedzieć o v_o reakcji enzymatycznej gdy: a) [S] = K_m, b) [S] » K_m, c) [S] « K_m

20. Przedstaw dwie metody graficznego wyznaczania K_m i V_max reakcji enzymatycznej.

21. W jaki prosty sposób można wyznaczyć G_a i V_max reakcji enzymatycznej i o czym mówią te wielkości?

22. Czy krzywa zależności V reakcji od [S] dla enzymów oligomerycznych może mieć kształt hiperboli? Dlaczego?

23. Czy krzywa zależności V reakcji od [S] dla enzymów monomerycznuch może mieć kształt sigmoidalny? Uzasadnij.

24. Przedstaw w układzie Hanesa-Woolfa przebieg reakcji hamowanej kompetycyjnie i niekompetycyjnie. (ukł Eddiego)

25. Podaj przykłady praktycznego wykorzystania inhibitorów kompetycyjnych.

26. Podaj przykłady praktycznego wykorzystania inhibitorów niekompetycyjnych.

27. Jaka jest względna szybkość i stopień inhibicji kompetycyjnej, kiedy [S] = Km i [I] = Ki ?

28. Przy jakim stężeniu inhibitora kompetycyjnego stopień inhibicji wyniesie 50%? [S]=4x10^-5M, K_m= 8x10^-4M, K_i=4x10^-6M

29. Przedstaw na wspólnym wykresie krzywe progresji dla enzymu katalizującego reakcję w 40 i 80^oC. Co możesz z nich wyznaczyć?

30. Przedstaw na wspólnym wykresie krzywe progresji enzymu badanego w dwóch różnych stężeniach (C₁>C₂).

31. Przedstaw na wspólnym wykresie krzywe wysycenia substratem jednego enzymu badanego w dwóch różnych stężeniach.

32. Co to jest szybkość początkowa (v_o) i szybkość maksymalna (V_max) reakcji enzymatycznej i w jaki sposób można je wyznaczyć?

33. Przyjmując, że K_m1=2x10^-4 M, a K_m2=5x10^-5 M, obliczyć szybkość reakcji przy stężeniach substratów równych [S₁]=2x10^-4 i [S₂]=5x10^-5. Przy [S₁]=6x10^-2 i [S₂]=10^-2 obserwowano v₀=120 μmol/min.

34. Oblicz stosunek [S] warunkujących osiągnięcie 90% Vmax i 10% Vmax ([S]₉₀/[S]₁₀) dla reakcji charakteryzującej się wykresem sigmoidalnym ze współczynnikiem interakcji n=2.

35. Podaj cztery główne przyczyny występowania kinetyki niehiperbolicznej.

36. Porównaj model sekwencyjny i sprzężony dla kooperacji podjednostek w enzymach allosterycznych.

37. Omów mechanizmy według których mogą przebiegać reakcje wielosubstratowe.

38. Omów na przykładach działanie białkowych inhibitorów proteaz.

39. Od czego zależy termostabilność enzymu?

40. Dlaczego optimum temperaturowe nie jest wielkością stałą charakteryzującą enzym?

41. W jaki sposób i dlaczego pH środowiska wpływa na aktywność enzymów?

42. Czy ten sam enzym może mieć 2 różne optima pH?

43. Dlaczego fizjologiczne stężenie substratów dla E zwykle jest zbliżone do K_m?

44. Podaj wzory nukleotydów flawinowych i przykłady reakcji w których uczestniczą.

45. Podaj wzory nukleotydów nikotynamidowych i przykłady reakcji w których uczestniczą.

46. Wymień 6 koenzymów zawierających w strukturze witaminy (podaj jakie). Jeden z nich narysuj i zaznacz witaminę.

47. Podaj wzory ATP i CoA oraz przykłady reakcji enzymatycznych, w których uczestniczą.

48. Podaj wzory S-adenozynometioniny i DPT oraz przykłady reakcji enzymatycznych, w których uczestniczą.

49. Podaj wzory biotyny i PLP oraz przykłady reakcji enzymatycznych, w których uczestniczą.

50. Podaj różnice pomiędzy grupą prostetyczną a koenzymem. Jakie funkcje w katalizie pełnią te związki?

51. Przedstaw na przykładach rolę koenzymów w katalizie enzymatycznej.

52. Na czym polega sprzężenie koenzymatyczne? Omów na przykładach.

53. Przedstaw rolę jonów metali w katalizie enzymatycznej.

54. Przedstaw na dowolnym przykładzie mechanizm katalizy w której uczestniczy jon metalu.

55. Omów na przykładach typy kompleksów jakie enzym może tworzyć z metalem.

56. Co rozumiesz pod pojęciem kompartmentacja enzymów? Omów na przykładach.

57. Jaką rolę w regulacji aktywności enzymów odgrywają białka dokujące?

58. Od czego zależy czas połowicznego rozpadu enzymów i ich wrażliwość na proteolizę?

59. Omów procesy degradacji enzymów?

60. Omów różne sposoby hamowania enzymów przez sprzężenie zwrotne.

61. Co to są efektory allosteryczne? Podaj przykłady.

62. Omów na dowolnym przykładzie proces aktywowania enzymów przez ograniczoną proteolizę.

63. Jak i dlaczego może dochodzić do autoaktywacji enzymów?

64. Omów na przykładach rolę procesów fosforylacji i defosforylacji w regulacji aktywności enzymów.

65. Wyjaśnij w sposób wyczerpujący pojęcia: dehydrogenazy, dehydratazy

66. Wyjaśnij w sposób wyczerpujący pojęcia: fosfatazy, fosforylazy

67. Podaj różnice pomiędzy: a) izoenzymami i formami wielorakimi enzymów, b) enzymami indukcyjnymi i konstytutywnymi

68. Przedstaw przy pomocy równań ogólnych reakcje katalizowane przez: a) peroksydazy, b) hydroksylazy, c) kinazy,
    d) mutazy

69. Przedstaw przy pomocy równań ogólnych reakcje katalizowane przez: a) katalazy, b) dioksygenazy, c) oksydazy,
    d) ligazy

70. Przedstaw mechanizmy reakcji potrójnego przeniesienia. Jakie enzymy ją katalizują?

71. Omów na dowolnym przykładzie mechanizm reakcji hydrolizy.

72. Omów na dowolnym przykładzie mechanizm reakcji lizy.

73. Jaka jest różnica pomiędzy syntazami i syntetazami? Podaj przykłady.

74. Podaj krótką charakterystykę tj. klasa, katalizowana reakcja, wykorzystanie w TŻ: a) transglutaminazy,
    b) glukozylotransferazy sacharozowej

75. Określ względną szybkość prowadzonej przez lizozym hydrolizy wymienionych poniżej oligosacharydów (G= reszta
    N-acetyloglukozaminy, M= kwas N-acetylomuraminowy): a) M-M-M-M-M-M, b) G-M-G-M-G-M, c) M-G-M-G-M-G

76. Przedstaw reakcje katalizowane przez oksydazy polifenolowe. Gdzie i w jaki sposób wykorzystuje się ich aktywność a gdzie jest ona wręcz niepożądana?

77. Przedstaw reakcję katalizowaną przez oksydazę glukozową i sposoby jej wykorzystania w TŻ.

78. Przedstaw reakcję katalizowaną przez tyrozynazę i sposoby jej wykorzystania w TŻ.

79. Przedstaw reakcje katalizowane przez katalazy i sposoby ich wykorzystania w TŻ

80. Przedstaw reakcję katalizowaną przez peroksydazy i sposoby jej wykorzystania w TŻ.

81. Przedstaw reakcję katalizowaną przez lipooksygenazę i sposoby jej wykorzystania w TŻ.

82. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji sacharozy (reakcje)?

83. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji laktozy (reakcje)?

84. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji pektyn (reakcje)?

85. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji skrobi (reakcje)?

86. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji triacylogliceroli (reakcje)?

87. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji lecytyny (reakcje)?

88. Jakie enzymy i w jaki sposób są wykorzystywane w biokonwersji glutenu (reakcje)?

89. Opisz w jaki sposób przy użyciu enzymów (reakcje) otrzymuje się wzmacniacze smaku- 5'IMP i 5'GMP

90. Opisz w jaki sposób przy użyciu enzymów (reakcje) otrzymuje się fruktooligosacharydy.

91. Opisz w jaki sposób przy użyciu enzymów (reakcje) otrzymuje się aspartam.

92. Opisz w jaki sposób przy użyciu enzymów (reakcje) otrzymuje się cyklodekstryny.

93. Podaj krótką charakterystykę (klasa, katalizowana reakcja, wykorzystanie w TŻ: a) dekarboksylazy kwasu acetomlekowego, b) syntazy izomaltulozy.

94. Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową lipidów?

95. Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową białek?

96. Jak przy użyciu enzymów można zmieniać wartość żywieniową cukrów?

97. Przedstaw możliwe reakcje katalizowane przez lipazy i ich wykorzystanie w TŻ.

98. Przedstaw możliwe reakcje katalizowane przez proteazy i ich wykorzystanie w TŻ.

99. Przedstaw możliwe reakcje katalizowane przez glikozydazy i ich wykorzystanie w TŻ.

100. Podaj reakcje katalizowane przez fruktozylotransferazę i izomerazę glukozową. Jaki wpływ na organizm człowieka mają produkty tych reakcji?

101. Wymień korzyści i zagrożenia wynikające z powszechnego użycia w TŻ lizozymu i lipooksygenazy.

102. Wymień korzyści i zagrożenia wynikające z powszechnego użycia w TŻ termolizyny i transglutaminazy.

103. Opisz metodę enzymatycznej produkcji syropów glukozowo-fruktozowych?

104. Opisz proces plasteinowania białek.

105. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle mięsnym.

106. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle piwowarskim.

107. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle piekarskim.

108. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle koncentratów spożywczych.

109. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle mleczarskim.

110. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle jajczarskim.

111. Omów zastosowanie hydrolaz w przemyśle owocowo-warzywnym.

112. Scharakteryzuj celulazy i podaj przykłady ich wykorzystania w TŻ

113. Scharakteryzuj ksylanazy i podaj przykłady ich wykorzystania w TŻ

114. Scharakteryzuj proteazy i podaj przykłady ich wykorzystania w TŻ

115. Scharakteryzuj amylazy i podaj przykłady ich wykorzystania w TŻ

116. Glukoamylaza przekształca 1 mol S w P w czasie 2 s. Ile wynosi jej aktywność wyrażona w jednostkach standardowych? Przedstaw katalizowaną reakcję na wzorach półstrukturalnych.

117. V_max reakcji enzymatycznej katalizowanej przez 10 ml enzymu o stężeniu 5 mg/ml wynosi 600 μmol/min. Masa cząsteczkowa enzymu wynosi 250 000. Oblicz jego aktywność molekularną.

118. 10 mg enzymu o masie 25 kDa przekształca 4 mol S w P w czasie 2 s. Ile wynosi aktywność właściwa i molekularna tego enzymu?

119. Wyznacz aktywność preparatu α-amylazy jeżeli upłynnienie 10 ml 2% kleiku skrobiowego nastąpiło po 15 minutach działania 1 ml preparatu 2500x rozcieńczonego. Ile należy użyć tego preparatu aby upłynnić 2,5 kg skrobi w czasie 30 minut?

120. W celu wyznaczenia aktywności preparatu enzymatycznego glukoamylazy pobrano 1ml 2% roztworu skrobi i 0,5ml preparatu enzymatycznego rozcieńczonego 25 000x. Reakcję prowadzono dokładnie 30 minut. Po tym czasie oznaczono ilość powstałego produktu stosując metodę spektrofotometryczną z DNS (kwasem dinitrosalicylowym). Po odjęciu absorbancji próby kontrolnej z krzywej wzorcowej odczytano wynik 87mg%. Oblicz:

1. Ilość mg produktu powstałego w czasie opisanej analizy

2. Zapisz równanie opisanej reakcji stosując wzory półstrukturalne i podaj ile mg substratu przereagowało w czasie tej reakcji.

3. Oblicz aktywność preparatu wynik podaj w jednostkach międzynarodowych U na ml stężonego preparatu.

---