1. Co to jest elektroforeza?

Jej istotą jest rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na możliwie jednorodne frakcje przez wymuszanie wędrówki ich cząsteczek w polu elektrycznym. Cząsteczki różnych substancji różnią się zwykle ruchliwością elektroforetyczną. Parametr ten jest w przybliżeniu wprost proporcjonalny do ładunku elektrycznego cząsteczki i odwrotnie proporcjonalny do jej wielkości. Zależy także od kształtu cząsteczki. Istnieje wiele wariantów tej techniki. W zależności od ośrodka, w którym następuje rozdział wyróżnić można elektroforezę bibułową (dziś już przestarzałą i praktycznie nie używaną), żelową i kapilarną.

2. Co to jest chromatografia?

Polega na przepuszczaniu przez kolumnę roztworu białek. Kolumna jest to rura wypełniona złożem mającym taką właściwość, że substancje w trakcie przepływu przez nią cieczy migrują z różną szybkością. Zbierając frakcje o określonej objętości dokonujemy rozdziału. Najpierw zbieramy substancje szybko migrujące przez kolumnę na końcu te najwolniej migrujące.

3. Co to jest dysocjacja elektrolityczna?

Dysocjacja elektrolityczna to proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika np.

NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃^-

4. Wymień metody rozdziału białek

Badaną substancje można wydzielić przez:

• Zmiana mocy jonowej

• Wysolenie siarczanem amonu (dodatek rzędu 10-100% nasycenia ((NH4)2SO4

• Denaturacja - ogrzewanie lub dodanie czynnika denaturującego

• Filtracja lub wirowanie

• Chromatografia

• Elektroforeza

5. Jaka jest różnica między tlenowym a beztlenowym uzyskiwaniem energii przez mięśnie szkieletowe?

Tlenowe - do uzyskania energii wykorzystuje się kwasy tłuszczowe co sprawia, że ten proces jest wydajniejszy.

Beztlenowe - nie wykorzystuje się kwasów tłuszczowych co sprawia, że proces jest mało wydajny.

6. Ile energii uzyskujemy z glikolizy w warunkach tlenowych i beztlenowych?

W war. tlenowych 32-36 moli, beztlenowych - 2 mole

7. Przy jakiej długości fali białka pochłaniają promieniowanie elektromagnetyczne?

280 nm

8. Czy podczas maksymalnego wysiłku mięsień czerpie energie z wolnych kwasów tłuszczowych?

Nie, ponieważ do rozkładu kw. tłuszczowych potrzebny jest tlen, a w warunkach maksymalnego wysiłku następuje jego niedobór.

9. Jakie składniki energetyczne organizmu mogą być magazynowane a które nie mogą być magazynowane?

Magazynowane mogą być tłuszcze, cukry a nie mogą być magazynowane białka i aminokwasy.

10. Co to są białka opiekuńcze?

Dzięki oddziaływaniom z czaperonami łańcuch polipeptydowi ulega ostatecznemu uformowaniu.

11. Co to jest karboksyhemoglobina?

To kompleks hemoglobiny i tlenku węgla (potocznie zwanego czadem). Tlenek węgla trwale łączy się z ponad 80% hemoglobiny, co sprawia, że tylko niewielka ilość hemoglobiny może połączyć się z tlenem. Ilość ta jest jednak niewystarczająca dla ludzkiego organizmu. Nadmiar karboksyhemoglobiny powoduje niedotlenienie organizmu, a w najgorszym przypadku nawet śmierć przez uduszenie. Rozłożenie karboksyhemoglobiny jest procesem bardzo długim i nie zawsze możliwym.

12. Co to jest mioglobina?

Mioglobina jest białkiem wiążącym i magazynującym tlen. Największe jej stężenie znajduje się w mięśniach szkieletowych odpowiedzialnych za ruch oraz w sercu.
Mioglobina jest niewielkim białkiem globularnym o masie około 18 kDa. Nie ma budowy podjednostkowej.

13. Jakie są różnice między mioglobiną i hemoglobiną?

Hemoglobina- transportuje tlen, budowa IV rzędowa, wiąże tlen w sposób kooperacyjny.

Mioglobina - magazynuje tlen, budowa III rzędowa.

14. Czy ze wzrostem stężenia absorbancja maleje czy rośnie?

Rośnie (absorbancja - miara absorpcji promieniowania)

15. Czy ze wzrostem stężenia transmitancja maleje czy rośnie?

Maleje (transmitancja - wskazuje, jaka część promieniowania padającego została przepuszczona przez roztwór)

16. Podczas oznaczania spektrofotometrycznego białka absorbancja przy 320 nm stanowiła 30% wartości absorbancji przy 280 nm. Co należy zrobić?

Należy odwirować to białko.

17. Co to jest pierwszorzędowa, drugorzędowa trzeciorzędowa i czwartorzędowa struktura białek?

Struktura pierwszorzędowa - czyli najniższy poziom organizacji strukturalnej cząsteczki jest wyznaczona przez sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Jest ona uwarunkowana jeszcze zanim zostanie zsyntetyzowany łańcuch polipeptydowy, gdyż informacja o kolejności aminokwasów w cząsteczce białka jest zakodowana w DNA, w postaci sekwencji nukleotydowej.

Struktura drugorzędowa - są to typy regularnego ułożenia głównego łańcucha polipeptydowego stabilizowane wiązaniami wodorowymi. Odkryto dwa podstawowe, regularne układy drugorzędowe występujące powszechnie w strukturze białek. Są to struktury a -helisy i b -harmonijki.

Struktura czwartorzędowa powstaje po przez łączenie się kilku podjednostek białkowych. Stabilizują ją te same siły co strukturę trzeciorzędową

18. Jakie oddziaływania zaangażowane są w tworzenie pierwszo, drugo i trzeciorzędowej struktury białek?

I-rzędowa- wiązania kowalencyjne

II-rzędowa - wiązania wodorowe

III- rzędowa - wiązania wodorowe, oddziaływania hydrofobowe i hydrofilowe, wiązania jonowe, kowalencyjne mostki dwusiarczkowe

19. Co to jest inhibicja odwracalna i nieodwracalna?

Inhibicja nieodwracalna polega na wiązaniu się inhibitora i enzymu w sposób trwały, nieodwracalny. Natomiast inhibicję odwracalną można podzielić na inhibicję kompetycyjną i niekompetycyjną. Inhibitor kompetycyjny jest zazwyczaj strukturalnie podobny do normalnego substratu danego enzymu. Dzięki temu współzawodniczy z cząsteczkami o wiązanie się z miejscem aktywnym. Przy dużych stężeniach substratu działanie inhibitora kompetycyjnego zostaje przezwyciężone, ponieważ duże stężenie substratu będzie z powodzeniem współzawodniczyć z cząsteczką inhibitora o wiązanie się w miejscu aktywnym. Nie nastąpi więc żadna zmiana w wartości szybkości maksymalnej enzymu, ale w obecności inhibitora kompetycyjnego zmniejsza się powinowactwo enzymu do jego substratu i dlatego wartość stałej Michaelisa wzrasta.

Innym rodzajem inhibicji odwracalnej jest inhibicja niekompetycyjna. Inhibitor wiąże się odwracalnie w innym miejscu enzymu niż jego miejsce aktywne, dlatego też enzym może wiązać jednocześnie substrat i inhibitor. Efektu inhibitora niekompetycyjnego nie można przezwyciężyć przez zwiększenie stężenia substratu i dlatego zmniejsza się wartość szybkości maksymalnej.

20. Jak rozdzielić frakcje globulin i albumin?

Zastosować wysolenie siarczanem amonu. Wytrącą się wtedy globuliny, pozostaną albuminy.

21. Oblicz pH 0,001 M HCl…

pH=3 (trzeba policzyć zera)

22. Oblicz moc jonową 0,02 mM CaCl2…

23. Wyjaśnij pojęcia: aminokwasy endogenne i egzogenne.

Endogenne - aminokwasy, które organizm potrafi sam wytwarzać (syntezować)- (alanina, asparagina, kw. asparaginowy, cysteina, glutamina, kw. glutaminowy, glicyna, prolina, seryna, tyrozyna).

Egzogenne - aminokwasy, które muszą być dostarczane wraz z pożywieniem ze środowiska (histydyna, arginina, izoleucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan, valina).

24. Czy zmiany pH wpływają na siłę wiązania tlenu z hemoglobiną?

Tak. Im środowisko jest bardziej kwasowe tym słabiej tlen wiąże się z hemoglobiną (w śr. zasadowym odwrotnie)

25. Czym różni się osocze od surowicy krwi?

Surowica - to osocze krwi pozbawione białka fibrynogenu (włóknika) oraz innych składników biorących udział w krzepnięciu krwi.

26.Co to są fosfatazy kinazy proteazy?

Fosfatazy - enzym z klasy hydrolaz. Jej rola polega głównie na katalizowaniu defosforylacji różnych estrów fosforanowych

Kinazy - grupa enzymów należących do transferaz, katalizujących reakcję przeniesienia grupy fosforanowej z wysokoenergetycznego związku (takiego jak ATP) na właściwą cząsteczkę docelową. Reakcja ta nazywa się reakcją fosforylacji; odwrotny proces, katalizowany przez enzymy z grupy fosfataz, to defosforylacja.

Proteazy - podklasa enzymów z klasy hydrolaz, które dokonują hydrolizy wiązań peptydowych.

27. Co to jest odczynnik Nesslera?

K₂[HgI₄] - (zasadowy roztwór tetrajodortęcianu(II) potasu) stosowany w analizie chemicznej do wykrywania jonów amonowych NH₄⁺ powstałych w wyniku hydrolizy amoniaku, lub pochodzących z rozpuszczonych w wodzie soli amonowych.

Żółte zabarwienie roztworu lub w większych stężeniach wytrącenie brunatnego osadu jest dowodem obecności jonów amonowych. Reakcja jest bardzo czuła.

28. Warunki beztlenowe a cykl Krebsa…

Cykl Krebsa nie zachodzi w warunkach beztlenowych.

29. Czy w cyklu Krebsa tlen bierze bezpośredni udział?

Cykl Krebsa zachodzi wyłącznie w warunkach tlenowych. Tlen choć nie bierze bezpośredniego udziału w cyklu Krebsa to jest niezbędny do utleniania FADH2 i NADH

30. Co to jest cykl Corich?

Kwas mlekowy powstający podczas glikolizy beztlenowej nie jest energetycznie bezużyteczny dla organizmu. Cząsteczki tego kwasu, które powstają na przykład w intensywnie pracujących mięśniach szkieletowych, są transportowane do wątroby. Tam są z powrotem metabolizowane do kwasu pirogronowego, który może być zużywany do wytwarzania nowych cząsteczek glukozy. Przesuwa się w ten sposób część obciążenia metabolicznego z pracujących mięśni do wątroby. Proces ten nazywa się cyklem Corich.

31. Czy z glukozy mogą powstawać tłuszcze?

Tak. Nadmiar węglowodanów jest przekształcany w organizmie człowieka w tłuszcze i magazynowany w tkance podskórnej.

32. Jakim przemianom może ulegać pirogronian?

W warunkach tlenowych pirogronian zostaje przekształcony w acetylo-CoA (dehydrogenaza pirogronianowa)

pirogronian + NAD+ + CoA → acetylo-CoA + CO2 + NADH.

przy braku tlenu, podczas intensywnego wysiłku, ilość wytwarzanego NADH przekracza zdolność łańcucha oddechowego do utleniania NADH z powrotem do NAD +.

Brak NAD + powoduje że pirogronian syntetyzowany w mięśniu szkieletowym podczas glikolizy zostaje przekształcony w mleczan przez dehydrogenazę mleczanową w reakcji generującej NAD+, dzięki czemu glikoliza w dalszym ciągu wytwarza ATP.

33. Co to jest ciśnienie osmotyczne?

Różnica ciśnień wywieranych na półprzepuszczalną membranę przez dwie ciecze, które ta membrana rozdziela. Przyczyną pojawienia się ciśnienia osmotycznego jest różnica stężeń związków chemicznych lub jonów w roztworach po obu stronach membrany i dążenie układu do ich wyrównania.

34. Na czym polega metoda oznaczania glukozy we krwi?

• Wszystkie badania dotyczące stężenia glukozy we krwi wykonuje się na czczo.

• Po posiłkach stężenie glukozy wzrasta.

• Krew ma właściwości glikolityczne, wskutek czego zawartość zawartość cukru we krwi wyrażnie maleje z czasem. Zapobiegamy dodając fluorek sodu 3mg/ml

• Krew odbiałcza się koloidalną zawiesiną ZnOH. Przesącz gotuje się z roztworem zawierającym Cu(ii) i Cu(I) wypada z roztworu w postaci Cu2O. Tlenek miedzi rozpuszcza się w odczynniku arsenomolibdenowym, dając niebieskie zabarwienie.

35. Na czym polega metoda oznaczania trójacylogliceroli?

• Pobieramy krew na czczo po 12 - 16 godz głodzenia

• 2 tygodnie zwyczajnej diety pacjenci powinni jeść to co zwykle

• Wycofać leki obnizające poziom lipidów

• Nie stosować heparyny z powodu LPL

36. Co to jest odczynnik biuretowy?

Test biuretowy polega na dodaniu do analizowanej mieszaniny roztworu fosforanu miedzi(II) lub siarczanu (VI) miedzi(II) oraz NaOH lub KOH. Przy obecności odpowiednich protein roztwór zmienia barwę z jasnoniebieskiej (wskazującej na obecność jonów Cu²⁺) na intensywnie fioletowy kolor na skutek powstawania złożonych związków kompleksowych, w których jon Cu²⁺ jest kompleksowany przez minimum dwie grupy peptydowe. W przypadku występowania dimerów aminokwasów, w których występuje tylko jedno wiązanie peptydowe układ zabarwia się na różowo. Wolne aminokwasy nie zmieniają barwy roztworu.

Reakcja biuretowa jest reakcją charakterystyczną przydatną przy testach na obecność protein.

1. odczynnik biuretowy: 1,5 g CuSO₄x5H₂O; 6 g winianu sodowo-potasowego (NaKC₄H₄O₆x4H₂O); 300 ml 10% NaOH; 2 g KJ; uzupełnić wodą destylowaną do 1000 ml.

2. 1% roztwór wzorca białka (albuminy)

3. 0,9% roztwór NaCl

37. Z ilu (najmniej) punktów powinna składać się krzywa wzorcowa

Z co najmniej 4.

38. Co to jest alfa helisa?

Ma kształt cylindra. Ciasno spleciony łańcuch główny polipeptydu tworzy centralną część cylindra, natomiast boczne łańcuchy reszt aminokwasowych wystają na zewnątrz w ułożeniu helikalnym.
Struktura a -helisy jest stabilizowana wiązaniami wodorowym grup NH i CO głównego łańcucha. Grupa CO każdego aminokwasu wiąże się wiązaniem wodorowym z grupą NH, aminokwasu odległego do przodu o cztery reszty aminokwasowe i leżącego bezpośrednio nad nią. Rezultatem tego jest fakt, że wszystkie grupy CO i NH łańcucha głównego są połączone wiązaniem wodorowym.

39. Co to jest beta harmonijka?

W odróżnieniu od cylindrycznej struktury a -helisy, cząsteczka polipeptydu przyjmuje kształt, prawie całkowicie rozciągnięty. W uformowaniu struktury b -harmonijki, może brać udział więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy. Odległość sąsiednich aminokwasów wzdłuż osi cząsteczki wynosi 0,35 nm (w a -helisie - 0,15 nm). Harmonijkę b stabilizują wiązania wodorowe pomiędzy grupami CO i NH, leżącymi w jednej płaszczyźnie obok siebie i niekoniecznie pochodzących ze wspólnego łańcucha polipeptydowego.

40. Co to jest glikogen?

Polisacharyd (wielocukier), którego cząsteczki zbudowane są z połączonych reszt glukozy. Gromadzony w wątrobie i (w mniejszym stopniu) w tkance mięśniowej. Jest głównym wielocukrem stanowiącym materiał zapasowy w komórkach zwierzęcych. Glikogen w miarę potrzeby może być szybko rozkładany do glukozy. Do najbogatszych w ten materiał zapasowy tkanek należą wątroba, mięśnie i mózg.

41. Czy wątroba może uwalniać glukozę do krwi i dlaczego?

Wątroba może uwalniać glukozę do krwi, ponieważ posiada fosfatazy, które odłączają od niej fosfor, który nie przechodzi przez błony komórkowe.

42. Czy mięśnie szkieletowe mogą uwalniać glukozę do krwi i dlaczego?

Nie mogą ponieważ (jak wyżej)

43. Co to jest transport aktywny i bierny?

Transport bierny odbywa się na zasadzie różnicy stężeń zgodnych z gradientem stężeń.

Transport aktywny odbywa się nie zgodnie z gradientem stężeń i potrzebne jest dostarczenie energii

44.Co to jest glukoneogeneza?

to enzymatyczny proces tworzenia przez organizm glukozy z metabolitów nie będących węglowodanami, np. aminokwasów, glicerolu czy mleczanu. Głównym substratem jest pirogronian.

45. Co stymuluje insulina?

Insulina to hormon obniżający poziom glukozy we krwi, obniża odkładanie glikogenu w wątrobie.

46. Co to jest glukagon?

Hormon podwyższający poziom glukozy we krwi, pobudza glikogenezę w wątrobie.

47. Co to jest HRmax?

Tętno maksymalne najczęściej opisywane jako Hrmax (od ang. maximal heart rate), można zdefiniować jako częstość pracy serca, odpowiadającą intensywności, na której subiektywnie odczuwasz, że jest to maksymalny wysiłek.

48. Co to jest pułap tlenowy?

Pułap tlenowy (VO2max) - zdolność pochłaniania tlenu przez organizm. Jest to jeden z najpopularniejszych wskaźników wydolności fizycznej, szczególnie wydolności tlenowej. Często ciężkość (intensywność) wysiłku określa się w procentach VO2max.

49. Jak można przeprowadzić hemolizę krwi?

• Krwinka czerwona zawiera 280mln cząsteczek hemoglobiny

• Umieszczenie krwinek w czystej wodzie prowadzi do pękania błony krwinek czerwonych i uwolnienia cząsteczek hemoglobiny

• W roztworze izotonicznym błonę można usunąć rozpuszczając ją w rozpuszczalnikach organicznych (eter aceton)

50. Dlaczego hemoglobinę oznaczamy w środowisku redukującym (pozbawionym tlenu)?

• Hemoglobina pochłania światło w zależności od stopnia utlenowania.

• Po związaniu tlenu absorbuje światło przy 578 nm i 540 nm (żółta i zielona barwa)

• Po uwolnieniu tlenu (warunki redukujące roztworu np.. Dodatek dwutionianu sodu) ma barwę czerwono- fioletową 565 nm

• Hemoglobina wiąże 300 razy mocniej tlenek węgla i absorbuje światło przy 572 nm i 535 nm

51. Jaka jest przyczyna fenyloketonurii?

Jest chorobą genetyczną spowodowana mutacją genu kodującego enzym hydroksylaze fenyloalaninową. Mutacja powoduje upośledzenie aktywności enzymatycznej PAH, który katalizuje przekształcanie w organizmie aminokwasu fenyloalaniny w inny aminokwas tyrozynę. We krwi dziecka chorego na fenyloketonurię zaczyna gromadzić się fenyloalanina i produkty jej metabolizmu, przy względnym niedoborze tyrozyny. Na skutek tego po pewnym czasie i przy braku odpowiedniego leczenia dochodzi do uszkodzenia mózgu. Szkodliwe produkty są szczególnie niebezpieczne dla układu nerwowego podczas jego rozwoju.

52. Jak dużo energii dostarcza organizmowi cykl mocznikowy?

Cykl mocznikowy nie dostarcza energii, zużywa 2 cząsteczki ATP.

53. Dlaczego amoniak w cyklu mocznikowym przerabiany jest na mocznik?

Ponieważ amoniak jest szkodliwy dla organizmu.

54. Co to jest kooperatywność wiązania?

Wiązanie tlenu z jedną z podjednostek, wpływa na oddziaływanie pozostałych podjednostek z tlenem. Po związaniu pierwszej cząsteczki tlenu do pierwszej kolejne cząsteczki tlenu przyłączają się coraz łatwiej.

55. Co to jest regulacja allosteryczna enzymów?

Regulacja allosteryczna polega na wiązaniu aktywatora lub inhibitora enzymu w innym miejscu niż następuje wiązanie substratu.

56. Co to jest próg mleczanowy?

Próg Mleczanowy zwany, progiem przemian beztlenowych, progiem anaerobowym jest obciążeniem treningowym, po którego przekroczeniu stężenie kwasu mlekowego we krwi wzrasta.

Po przekroczeniu tego poziomu energia dostarczana jest w wyniku procesów beztlenowych. Po przekroczeniu progu mleczanowego zmniejszeniu ulega udział wolnych kwasów tłuszczowych w procesie dostarczania energii.

W czasie wysiłku powstaje mleczan, jako produkt uboczny przemian metabolicznych. Krąży we krwi i jest neutralizowany. Stężenie mleczanu we krwi wzrasta wraz z intensywnością wysiłku, gdy powstaje go więcej niż organizm może neutralizować - to ten moment nazywamy progiem mleczanowym

57. Jak wyznaczamy Hrmax?

Formuła Sally Edwards - dosyć dokładna metoda obliczania HRmax, bo uwzględnia wagę i płeć.
Mężczyźni HRmax = 210 - 1/2 wieku - 1% masy ciała w funtach + 4
Kobiety HRmax = 210 - 1/2 wieku - 1% masy ciała w funtach + 0
kiedyś liczono: Hrmax= 220 - wiek, bo błąd tutaj zwykle nie przekracza 5%

220 bo takie tempo bicia serca noworodka

58. Jak wyznaczam pułap tlenowy?

Wydolność tlenową ocenia się metodą bezpośrednią, przez pomiar maksymalnej wartości VO2 max (maksymalna wartość poboru tlenu). Pomiar ten wykonuje się w badaniu wytrzymałości na cykloergometrze.

59. Ile wynosi średnio pułap tlenowy?

Za poziom VO2 max niezbędny do podołania codziennym obowiązkom i utrzymania pożądanej jakości życia przyjmuje się wartość 15-17 ml•kg-1•min-1

Przeciętnie wynosi około 30 - 40 ml•kg-1•min-1

---