Pytania z ostatniego kombajna z biochemii:

1. Które z podanych związków można rozdzielić na żelu Sephadex 0,5-10 kDa? (chyba taka rozdzielczość).

Podane były pary związków, nie pamiętam już jak uporządkowane, więc podaje tylko masy białek które na pewno się pojawiły i te które są dość popularne:

Miozyna 420 kDa

Aktyna 70 kDa

Kadaweryna 102 Da (0,102 kDa)

Mioglobina 17 kDa

Hemoglobina 66 kDa

Elastyna 70 kDa

Kolagen 300 kDa

Kreatyna 131 Da (0,131 kDa)

Keratyna 40-70 kDa

Owoalbumina 45 kDa

Protamina 5 kDA

2. Pojęcia:

Struktura IV rzędowa - właściwa dla białek zbudowanych z dwóch lub więcej łańcuchów polipeptydowych, połączonych siłami niekowalencyjnymi. W cząsteczkach takich białek poszczególne łańcuchy tworzące strukturę czwartorzędową nazywane są protomerami (podjednostkami). Zasocjowanie protomerów jest stabilizowane za pomocą wiązań wodorowych i elektrostatycznych, między ich powierzchniowymi resztami sąsiadującymi w przestrzeni. Struktura czwartorzędowa ma kluczowe znaczenie w białkach enzymatycznych.

Chromoproteiny - grupa białek, których składnikiem niebiałkowym jest substancja barwna. Grupę można podzielić na dwie podgrupy:

- hemoproteiny: zawierające tetrapirolowy układ hemowy związany z jonem Fe2+. Należą do nich: hemoglobina, mioglobina, cytochromy, leghemoglobina, niektóre enzymy (peroksydaza, katalaza).

- inne chromoproteiny: zawierające składniki barwne inne niż układ hemowy, zwykle przyłączone odwracalnie do cząsteczki białka. Należą do nich: fikobiliny, fikocyjaniny (zawierają tetrapirolowe układy otwarte - brak jonu metalu), melanoproteiny (substancje barwne skóry), pochodne karotenowi - rodopsyny (uczestniczące w procesie widzenia)

3. Wymienić i narysować etapy glikolizy (od glukozy do pirogronianu)

Etapy:

1. Przemiana glukozy do dwóch cząsteczek fosforanów trioz. (potrzebna energia do dwukrotnej fosforylacji heksoz)

2. Odwodorowanie 3-fosforanu gliceraldehydu do 3-fosforanu glicerynianu (częściowe odzyskanie energii w procesie fosforylacji substratowej)

3. Przemiana 3-fosforanu glicerynianu do pirogronianu (odzyskanie dalszej porcji energii w fosforylacji substratowej)

4. Dalsze przemiany pirogronianu.

Po schemat odsyłam do książek i notatek, bo najlepiej jest samemu ze zrozumieniem to rozpisać.

4. Enzymy uczestniczące w replikacji i transkrypcji DNA u eukariotów. Podaj funkcje tych enzymów.

Replikacja:

Helikaza DNA wraz z ATP - rozdzielenie nici heliksu

Topozomeraza 1 - rozkład wiązań diestrowych w jednej z nici DNA.

Telomeraza - dobudowa końców telomerowych

Polimeraza α - synteza nici opóźnionej

Polimeraza α z dołączona podjednostką o aktywności prymazy - dobudowa starterów

Polimeraza β - naprawa błędów

Polimeraza γ - naprawa błędów

Polimeraza δ - synteza nici wiodącej, możliwość cofania się o jeden nukleotyd w celu naprawy błędów.

Transkrypcja:

Polimeraza RNA I - synteza rRNA 28S, 18S i 5,8S

Polimeraza RNA II - synteza mRNA i snRNA

Polimeraza RNA III - synteza tRNA, 5S rRNA, oraz kilku frakcji regulacyjnych

Rybonukleazy - dojrzewanie RNA

5. Izolacja RNA z drożdży - nie mam instrukcji do tych ćwiczeń, wierze, że dacie rade sami znaleźć odpowiedź na to pytanie

6. Co to są:

Chylomikrony - jeden z rodzajów lipoprotein, kuliste cząsteczki o wielkości 0,3 - 1,5 μm. Chylomikrony składają się z rdzenia triglicerydowego, oraz otoczki zbudowanej z fosfolipidów, cholesterolu, apolipoprotein: apoB-48, apoA, apoCIII oraz apoE. Chylomikrony biorą udział w transporcie cholesterolu i triglicerydów pochodzących z pokarmu.

Cerebrozydy -to połączenia ceramidu z jedną lub wieloma resztami cukrowymi. Zawierają kwasy tłuszczowe C₂₄ , co jest dla nich charakterystyczne. Wystepują w mózgu i układzie nerwowym, gdzie są składnikami m.in. mielinowych osłonek komórek nerwowych.

7. Hydroksylazy i hydrolazy:

Hydrolazy - enzymy katalizujące rozkład wiązań z udziałem cząsteczki wody (hydrolizę). Są przeważnie specyficzne wobec typu rozkładanego wiązania np. estrowe jest hydrolizowane przez esterazy. Charakterystyczną cechą jest to, że zwykle nie wymagają współdziałania koenzymów. Ważniejsze hydrolazy to: esterazy, glikozydazy, peptydazy, amidazy. Przykładem reakcji może być demetylacja pektyn katalizowana przez esterazę pektynową - w wyniku działania enzymu powstaje metanol i polimer złożony z kwasu galakturonowego.

Hydroksylazy - (oksygenazy mieszane, enzymy hydroksylujące, monooksygenazy) wymagają do działania donora atomów wodoru. Katalizują wprowadzenie do substratu połowy cząsteczki tlenu, z utworzeniem grupy hydroksylowej. Drugi atom tlenu jest natomiast wiązany w cząsteczkę wody z udziałem czynnika redukującego, np. NADH lub NADPH. Hydroksylazy możemy podzielić na dwie kategorie: zewnętrzne - współdziałające z kosubstratem (jednym z nukleotydów nikotynoamidoadeninowych), oraz wewnętrzne, współdziałające z lawinami. Niektóre Hydroksylazy wykazują bardzo dużą specyficzność, będąc zdolne do wprowadzania grup hydroksylowych w określonym położeniu przestrzennym. Ogólna reakcję katalizowana przez ten rodzaj enzymów można zapisać:

AH + DH₂ + O₂ A-OH + D + H₂O

8. Narysuj wzór dowolnego koenzymu i wyjaśnij, co to jest sprzężenie enzymatyczne.

Koenzym wybierzcie taki, jaki wam najłatwiej zapamiętać, ja narysowałem na kombajnie NADP. Ogólnie dobrze wiedzieć jak wygląda NADH, NADPH, FMN i FAD, bo w poprzednich latach na kombajnach pojawiały się pytania polegające na narysowaniu i omówieniu któregoś z tych 4 koenzymów.

Sprzężenie koenzymatyczne - sytuacja, w której jeden koenzym współdziała z więcej niż jednym enzymem. Przykładem może być, dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy biorący udział w glikolizie, będący akceptorem protonów uwolnionych w wyniku działania jednego enzymu, a następnie oddający te protony na substrat biorący udział w reakcji katalizowanej przez inny enzym.

9. Wyjaśnij pojęcia: prooksydant i antyoksydant, podaj przykład każdego z nich, oraz przykłady reakcji.

Prooksydant - czynnik sprzyjający powstawaniu wolnych rodników (np. hydroksylowych). Prooksydantem jest np. tlenek azotu który wszedł w reakcję z tlenem cząsteczkowym bądź z anionorodnikiem ponadtlenkowym. Natomiast w postaci wolnego rodnika jest antyoksydantem.

Niestety nie mam pomysłu na reakcję, na kombajnie napisałem reakcję wolnorodnikową utleniania kwasów tłuszczowych, tzn. LH z anionorodnikiem ponadtlenkowym.

Antyoksydant - czynnik zapobiegający inicjacji, bądź prowadzący do terminacji łańcucha reakcji wolnorodnikowej. Przykładem jest tokoferol, który przejmując niesparowane elektrony tworzy stabilny rodnik nie powodujący dalszej propagacji łańcucha reakcji wolnorodnikowej. Jest on następnie regenerowany przez wit. C, która tworzy razem z nim naturalny układ antyoksydacyjny. Sztucznymi antyoksydantami są np. BHA i BHT. Przeciwutleniacze przerywające rozprzestrzenianie reakcji wolnorodnikowej to często fenole, lub aminy aromatyczne.

Z kolei do przeciwutleniaczy zapobiegających inicjacji reakcji łańcuchowej możemy zaliczyć enzymy: dysmutazę ponadtlenkową, katalazę oraz inne peroksydazy. Także związki chelatujace jony metali, np. EDTA, są przeciwutleniaczami.

Reakcji jest multum i pamiętam że w instrukcjach do ćwiczeń była w miarę łatwa z BHA, ale jako że dłużej instrukcji nie posiadam to musicie poszukać sami.

10. W jaki sposób pH wpływa na stopień rozpuszczalności białek:

Gdy:

pH = pI białka - niska rozpuszczalność, może nastąpić wypadnięcie białka z roztworu (ale nie traci ono charakterystycznej struktury wtórnej)

pH > pI lub pH < pI (tzn. ani drastycznie wyższe ani drastycznie niższe) - dobra rozpuszczalność, białko ma ładunek wypadkowy + lub -

pH >>> pI lub pH<<<pI (drastycznie większe/mniejsze) - denaturacja białka, niska rozpuszczalność i wytrącenie denaturowanego białka z roztworu. Zniszczeniu ulega struktura wtórna białka.

11. Ciemnienie enzymatyczne:

(Żywcem skopiowane z wikipedii, bo w książkach strasznie licho o tym napisane)

Ciemnienie enzymatyczne - naturalne ciemnienie żywności spowodowane aktywnością enzymów oksydazowych takich jak:

oksydaza ortodifenolowa

mechanizm reakcji:

tyrozyna + tlen + oksydaza powstaje dihydroksyfenyloalanina

przeciwdziałanie:

zmiana pH, temperatury, siarkowanie SO2

oksydaza askorbinowa

Mechanizm reakcji:

utlenianie kwasu askorbinowego do dehydroaskorbinowego, po czym następuje już ciemnienie nieenzymatyczne

peroksydazy

mechanizm reakcji:

utlenianie związków fenolowych, powstaje chinon i melanina

odporna na wyższą temperaturę - można ją unieaktywnić dopiero w t=60-70°C

12. Co się stanie z maltozą pod wpływem stężonego kwasu, a co pod wpływem środowiska silnie zasadowego i wysokiej temperatury?

Stężony kwas - hydroliza kwasowa wiązania glikozydowego, powstałe cząsteczki glukozy ulegają przemianie (odwodnieniu) do hydroksymetylofurfuralu.

Środowisko silnie zasadowe i wysoka temperatura - przejście w formę łańcuchową, otwarcie pierścienia, co umożliwia reakcje izomeryzacji i epimeryzacji.

---