1.WYMIEŃ ETAPY ODDYCHANIA TLENOWEGO

W oddychaniu tlenowym można wyróżnić 4 główne etapy :

1 - glikoliza,
2 - tworzenie acetylo-CoA z pirogronianu,
3 - cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa),
4 - system transportu elektronów i chemiosmoza

2.PODAJ DEFINICJĘ GLIKOLIZY

Jest to łańcuch reakcji przekształcających glukozę w pirogronian z jednoczesnym wytwarzaniem ATP

(jest on podobny we wszystkich organizmach i wszystkich rodzajach komórek).

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP 2 C3H3O3 + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O + 2 ATP

W organizmach tlenowych glikoliza jest etapem wstępnym cyklu kwasu cytrynowego (cyklu Krebsa) i łańcucha transportu elektronów, uwalniających większość energii zawartej w komórce.

3.WYMIEŃ DWA CUKRY TRÓJWĘGLOWE POWSTAJĄCE Z FRUKTOZO-6-FOSFORANU. KTÓRY Z NICH ULEGA DALSZYM PRZEMIANOM W GLIKOLIZIE.

Aldehyd 3-fosfoglicerynowy i fosfodihydroksyaceton.Dalszym przemianom w glikolizie ulega aldehyd 3-fosfoglicerynowy

4.PODAJ DEFINICJĘ GLUKONEOGENEZY.

Enzymatyczny proces przekształcania niecukrowcowych prekursorów, np. aminokwasów, glicerolu czy mleczanu w glukozę. Resynteza glukozy następuje głównie w komórkach wątroby i w mniejszym stopniu w komórkach nerek, a głównym punktem wejścia substratów do tego szlaku jest pirogronian.Szybkość zachodzenia procesu jest zwiększana podczas wysiłku fizycznego i głodu. W wyniku glukoneogenezy wydzielają się duże ilości energii.

5.JAKIE SĄ LOSY POWSTAŁEGO W PROCESIE GLIKOLIZY PIROGRONIANU.

Pirogronian może być przekształcony w etanol. (fermentacja alkoholowa - przeprowadzana przez drożdże i inne mikroorganizmy w warunkach beztlenowych).

Pirogronian może być przekształcony w mleczan. (w warunkach tlenowych w wielu mikroorganizmach oraz w komórkach organizmów wyższych w przypadku niedoboru tlenu np. w aktywnie kurczącym się mięśniu).

Pirogronian może służyć jako punkt wejścia do reakcji cyklu kwasu cytrynowego (cyklu Krebsa i łańcucha transportu elektronów).

6.W JAKI SPOSÓB POWSTAJE ACETYLO-COA +WZÓR

Pirogronian, końcowy produkt glikolizy przechodzi do mitochondrium, gdzie ulega dekarboksylacji oksydacyjnej. Najpierw następuje odłączenie dwutlenku węgla, następnie dwuwęglowy fragment jest utleniany, a uwolnione wodory są przekazywane na NAD+. Ostatecznie utleniony dwuwęglowy fragment, czyli grupa acetylowa przyłącza się do koenzymu A. Acetylo-CoA powstaje nie tylko z kwasu pirogronowego wytwarzanego podczas glikolizy, ale także jest produktem b-oksydacji kwasów tłuszczowych oraz reakcji rozkładu niektórych aminokwasów.

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

7.WYMIEŃ ZWIĄZKI POWSTAJĄCE W CYKLU KREBSA. W JAKICH DALSZYCH PRZEMIANACH ONE UCZESTNICZĄ?

-szczawiooctan + Acetylo-CoA - kondensacja

-Cytrynian - dehydratacja

-cis-Akonitan-Hydratacja

-Izocytrynian-Utlenianie

-Szczawiobursztynian-Dekarboksylacja

-α-Ketoglutaran-Dekarboksylacja oksydacyjna

-bursztynylo-CoA-Hydroliza

-bursztynian-Utlenianie

-Fumaran-Addycja (H2O)

-L-Jabłczan-Utlenianie

-Szczawiooctan

8.W JAKI SPOSÓB ODBYWA SIĘ TRANSPORT ELEKTRONÓW?

Zgodnie z modelem chemiosmotycznym łańcuch transportu elektronów, działa jak pompa protonowa.Transport elektronów zaczyna się, gdy dwa elektrony uwolnione z NADH są przeniesione na pierwszy przenośnik elektronów w łańcuchu oddechowym. Mają one najwyższą energię. Podczas przenoszenia elektronów wzdłuż łańcucha ( w praktyce elektrony są przekazywane z atomów metalu występujących w grupach prostetycznych) energia jest stopniowo rozpraszana. Elektrony wędrują wzdłuż łańcucha dopóki nie zostaną przeniesione na tlen cząsteczkowy, który wykazuje największe powinowactwo do elektronów.Akceptory elektronów znajdujące się w błonie mitochondrium, zgrupowane są w trzy główne kompleksy. W pierwszym kompleksie umiejscowiony jest FMN, który utlenia NADH. Drugi kompleks to kompleks cytochromów i innych dodatkowych akceptorów elektronów. Trzeci kompleks zawiera cytochromy a, koenzym Q i cytochrom c, które są ruchomymi przenośnikami przenoszącymi elektrony między kompleksami. Błona wewnętrzna zapobiega dyfuzji zwrotnej. Mogą one przenikać jedynie przez specjalne kanały w syntetazie ATP. Przepływ elektronów przez syntetazę ATP powoduje syntezę ATP.

9.WYMIEŃ KOMPLEKSY (JAKIE ZWIĄZKI TWORZĄ POSZCZEGÓLNE KOMPLEKSY), KTÓRE UCZESTNICZĄ W PRZENOSZENIU ELEKTRONÓW?

System transportu elektronów składa się z trzech dużych kompleksów białkowych (I, II, III) i ubichinonu, odpowiedzialnych za kolejne dostarczenie wysokoenergetycznych elektronów przenoszonych przez NADH i FADH₂ na tlen cząsteczkowy.

-kompleks I - zawiera FAD, który w cyklu Krebsa przyłącza elektrony z utleniania bursztynianu. Utlenione lub zredukowane części cząsteczek w FAD i mononukleotydzie lawinowym, (FMN),wywodzą się z ryboflawiny (witamina B₂). Przenośniki te transportują pary elektronów i w czasie redukcji wiążą dwa atomy wodoru tworząc FMNH₂.

-kompleks II - są to cytochromy, które posiadają grupę hemową z centralnie położonym atomem żelaza zmieniającym stopień utlenienia między Fe³⁺ a Fe²⁺.

-kompleks III - stanowią go białka żelazo- siarkowe, których dwa lub trzy atomy żelaza są kowalencyjnie związane z równą ilością atomów siarki, w wyniku czego formuje się centrum żelazo- siarkowe. Podobnie, jak w cytochromach, atomy żelaza zmieniają na przemian stan między Fe²⁺ a Fe³⁺ ,kiedy kompleks zyskuje i oddaje elektrony.

10.ROLA SYNTETAZY ATP

Syntetaza ATP - enzym katalizujący reakcję wytrzania związku wysokoenergetycznego - ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego Pi. Enzym katalizuje reakcję: ADP + Pi → ATP

Wewnątrz błony mitochondrialnej (u eukariontów) lub w błonie komórkowej (u bakterii) następuje utlenianie NADH do NAD+. Uwolnione elektrony uczestniczą w łańcuchu oddechowym, aby napędzić przeniesienie protonów w poprzek błony przez składające się na ten łańcuch odpowiednie przenośniki (pompy). ATP wytwarzane jest z ADP i Pi (reszty ortofosforanowej) w wyniku działania syntazy ATP. Rotacja jej odpowiedniego segmentu umożliwia syntezę ATP. Energia niezbędna do syntezy dostarczana jest przez gradient elektrochemiczny.

11.ZYSK ENERGETYCZNY Z UTLENIENIA 1 CZ. GLUKOZY W ŁAŃCUCHU ODDECHOWYM

Zysk energetyczny z całkowitego utlenienia 1 cząsteczki glukozy wynosi 36 cząsteczek ATP

12.PODAJ DEFINICJĘ NASTĘPUJĄCYCH PROCESÓW: GLIKOGENEZA, GLIKOGENOLIZA

Glikogeneza -proces syntezy glikogenu, cukrowego materiału zapasowego, odbywający się w komórce, polegający na kondensacji cząsteczek glukozy

Glikogenoliza - rozkład glikogenu do glukozo-6-fosforanu (gł. w mięśniach) lub do glukozy (w wątrobie) powodujący uzupełnienie chwilowego niedoboru glukozy w różnych tkankach organizmu m.in. we krwi. Proces pobudzany przez adrenalinę i glukagon.Poszczególne etapy glikogenolizy są katalizowane przez fosforylazę glikogenową i enzym usuwający rozgałęzienia.

13.W JAKICH ORGANIZMACH ZACHODZI FOTOSYNTEZA? PODAJ DEFINICJĘ FOTOSYNTEZY I RÓWNANIE OGÓLNE.

Fotosynteza zachodzi w roślinach zielonych, glonach, sinicach, bakteriach fotosyntetyzujących.

Fotosynteza - anaboliczny proces biochemiczny syntezy związków organicznych z prostych nieorganicznych substancji chemicznych pod wpływem światła absorbowanego przez barwniki fotosyntetyczne (np. chlorofil). Najczęściej substratami fotosyntezy są dwutlenek węgla i woda, produktem - węglowodan, a źródłem światła - Słońce.W uproszczonej formie, sumaryczny przebieg fotosyntezy z glukozą jako syntezowanym węglowodanem podstawowym, zapisuje się:

6H2O + 6CO2 + hν (energia świetlna) → C6H12O6 + 6O2

14.WYMIEŃ FAZY FOTOSYNTEZY, JAKIE JEST ICH ZADANIE

Reakcja fotosyntezy zachodzi w dwóch oddzielnych fazach:

faza jasna, nazywana także fazą świetlną, polega na przekształceniu energii zawartej w świetle do energii wiązań chemicznych dwóch wysokoenergetycznych związków chemicznych: ATP i NADPH. Oba związki wysokoenergetyczne wytwarzane są dzięki przenoszeniu elektronów poprzez kolejne przenośniki. Prowadzi to do wytworzenia różnicy stężeń jonów wodorowych w poprzek błon. Energia zmagazynowana w postaci różnicy stężeń jest wykorzystywana przez enzym, sytazę ATP, do wytworzenia ATP. Zapis reakcji zachodzących w fazie jasnej można przedstawić w następującym równaniu: (Nie przedstawia ono jednak ściśle proporcji NADPH do ATP)

2 H2O + 2 NADP+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 NADPH + 2 H+ + 2 ATP + O2

faza ciemna nazywana także cyklem Calvina-Bensona. Energia zgromadzona w ATP i NADPH wykorzystywana jest do przekształcenia dwutlenku węgla do prostych związków organicznych cukrów. Następuje to poprzez przyłączenie CO2 do pięciowęglowego związku - 1,5-bisfosforybulozy. Powstały związek sześciowęglowy rozpada się na dwie cząsteczki zawierające po trzy atomy węgla, które po zredukowania przy użyciu NADPH stanowią pierwszy trwały produkt fotosyntezy - triozy. W wyniku ich przekształcania powstaje glukoza oraz odtwarzana jest 1,5-bisfosforybuloza konieczna do związania kolejnych cząsteczek dwutlenku węgla. Zapis reakcji zachodzących w fazie ciemnej można przedstawić w następującym równaniu:

3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H+ → C3H6O3 + 9 ADP + 8 Pi + 6 NADP+ + 3 H2O

15.W JAKICH ORGANELLACH KOMÓRKOWYCH ZACHODZI FOTOSYNTEZA - OPISZ JE.

W komórkach eukariotycznych proces fotosyntezy zachodzi w wyspecjalizowanych organellach - chloroplastach, zawierających barwniki fotosyntetyczne. U roślin organami zawierającym komórki z chloroplastami są głównie liście, będące podstawowymi organami asymilacyjnymi. Pewne ilości chloroplastów zawierają także komórki niezdrewniałych łodyg oraz kwiatów i owoców.U organizmów prokariotycznych przebieg fotosyntezy może znacznie różnić się od przedstawionego powyżej.

Chloroplast - otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organellum komórkowe występujące u roślin i glonów eukariotycznych). Są rodzajem plastydów. Zawierają zielone barwniki chlorofile pochłaniające energię światła słonecznego potrzebną do fotosyntezy. W nich zachodzi przemiana dwutlenku węgla oraz wody z wykorzystaniem energii świetlnej w glukozę oraz tlen.

16.W JAKI SPOSÓB FOTOSYSTEM WYCHWYTUJE ENERGIĘ ŚWIETLNĄ?

Fotony wzbudzają liczne cząsteczki chlorofilu znajdującego się w fotosystemie, a energia wzbudzenia zostaje przeniesiona do cząsteczki chlorofilu umieszczonej w centrum reakcji.

17.OPISZ CYKLICZNĄ I NIECYKLICZNĄ FOSFORYLACJĘ FOTOSYNTETYCZNĄ

Cykliczna fosforylacja fotosyntetyczna-Z chwilą, gdy cząsteczki barwnika w fotosystemie I pochłoną światło, energia zostanie przeniesiona do P700 - szczególna forma chlorofilu a. P700 przekazuje swoje wybite elektrony pierwszemu akceptorowi elektronów. Elektrony są przenoszone za pośrednictwem akceptorów elektronów z powrotem na chlorofil a znajdujący się w centrum reakcji. W miarę przesuwania się elektronów wzdłuż łańcucha transportu uwalnia się energia, która zostaje wykorzystana do syntezy ATP. W procesie tym bierze udział tylko fotosystem I - nie dochodzi do fotolizy wody, nie uwalnia się tlen i nie tworzy się NADPH.

Niecykliczna fosforylacja fotosyntetyczna

Fotosystem II, pochłaniając fotony przechodzi w stan wzbudzenia, a elektrony są przenoszone wzdłuż akceptorów  elektronów i zostają przekazane fotosystemowi I, a ostatecznie NADP+. Fotosystem II warunkuje rozkład wody i uwalnianie tlenu cząsteczkowego

18.WYMIEŃ KOLEJNE ZWIĄZKI POWSTAJĄCE W CYKLU CALVINA.

-Cząsteczki CO2 są wychwytywane przez RuBP i powstaje nietrwały związek pośredni który rozpada się do 2 cząsteczek PGA

-PGA zostaje ufosforylowany kosztem ATP,proton H⁺ i elektrony otrzymane z NADPH prowadzą do powstania PGAL

-W wyniku serii reakcji PGAL ulega wewnątrzcząsteczkowym przegrupowaniom i powstają nowe cząsteczki RuBP lub cukier

19.PORÓWNANIE ODDYCHANIA TLENOWEGO I FOTOSYNTEZY.

FOTOSYNTEZA

Reakcja:6CO2+12H2O światłoC6H12O6+6O2+6H2O

Substancje wyjściowe:CO2 i H2O

Produkty końcowe:C6H12O6 i O2 i H2O

Miejsce:komórki zawierające chlorofil

Organelle:w chloroplastach

Synteza ATP :fosforylacja fotosyntetyczna

Związek przenoszący wodór:NADPNADPH

Kierunek przepływu energii w komórce: energia świetlna chlorofil NADPH/ATP cząsteczki cukru

Kierunek przepływu atomów wodoru:

atomy wodoru z wody NADP cukier

ODDYCHANIE TLENOWE

Reakcja:C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+ATP

Substancje wyjściowe:C6H12O6 i O2 i H2O

Produkty końcowe:CO2 i H2O i ATP (energia)

Miejsce:w każdej komórce w każdym organizmie

Organelle:cytozol (glikoliza) i mitochondrium

Synteza ATP :fosforylacja substratowa lub oksydacyjna

Związek przenoszący wodór:NAD NADH

Kierunek przepływu energii w komórce: energia cząsteczek substancji pokarmowych (cukier) NADH/ATP energia na pracę w komórce

Kierunek przepływu atomów wodoru: atomy wodoru z cząsteczek substancji pokarmowych (cukier) NADH O2 (tworzący wodę)

20.JAK DZIAŁA POMPA PROTONOWA.

Pompy protonowe - integralne białka błonowe, zdolne do transportu protonów (jonów wodorkowych H+) przez błony biologiczne przeciwnie do ich gradientu stężenia. Proces transportu jest procesem wymagającym energii. Pompa protonowa w sposób jednokierunkowy transportuje jony H+ z cytoplazmy na zewnątrz komórki powstaje gradient potencjału chemicznego i gradientu pH.

21.WZORY SUMARYCZNE WSKAZANYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH.
Kwasy tłuszczowe nasycone

Palmitynowy C15H31COOH

Stearynowy CH3(CH2)16COOH

Kwasy tłuszczowe nienasycone

Oleinowy C17H33COOH

Linolowy C17H31COOH

Linolenowy C17H29COOH

Arachidonowy C19H31COOH

22.CZYM RÓŻNIĄ SIĘ NASYCONE I NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE.

Kwasy tłuszczowe nasycone to kwasy tłuszczowe nie zawierające podwójnych wiązań w cząsteczce. W warunkach normalnych są zwykle białymi ciałami stałymi. Kwasy zawierające w łańcuchu więcej niż 10 atomów węgla są nierozpuszczalne w wodzie i są nielotne. Z kolei nienasycone kwasy tłuszczowe są to kwasy tłuszczowe zawierające wiązania podwójne. Są one z reguły bezbarwnymi cieczami. W większości z nich wszystkie wiązania podwójne są w pozycji cis, a po każdym wiązaniu podwójnym następuje 3n (gdzie n = 1, 2, 3...) atomów węgla.

23.NNKT - NIEZBĘDNE NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE ICH ROLA I ZNACZENIE

Znaczenie nnkt dla skóry :

NNKT znajdują się w strukturach skóry. Z punktu widzenia pielęgnacji skóry bardzo istotnym problemem jest powstrzymanie procesu wysuszenia skóry. NNKT są też obecne w sebum regulując jego skład. Niedobór NNKT w sebum prowadzi do wielu komplikacji i chorób. Za gęsty zatyka gruczoły i mieszki włosowe - następnie w mieszku może rozwijać się trądzik.

Źródła NNKT

-powinny być przyjmowane z jedzeniem lub aplikowane bezpośrednio na skórę.

-olej z awokado,z konopi,z pestek moreli,z orzechów laskowych

-olej z wiesiołka oraz z ogórecznika

-łosoś

-preparat omega 3-6-9 (dostępny w aptekach)

24.POSZCZEGÓLNE ETAPY -OKSYDACJI KWASÓW TŁUSZCZOWYCH. GDZIE ZACHODZI TEN PROCES I JAKIE JEST JEGO ZNACZENIE.

Etapy -oksydacji

-Utlenienie acylo-CoA do trans-Δ2-enoilo-CoA z wytworzeniem FADH2.

-Uwodnienie trans-Δ2-enoilo-CoA do 3-hydroksyacylo-CoA przy pomocy enzymu hydrataza enoilo-CoA.

-Utlenienie 3-hydroksyacylo-CoA do 3-ketoacylo-CoA przy pomocy dehydrogenazy hydroksyacylo-CoA i z wytworzeniem NADH.

-Tioliza 3-ketoacylo-CoA przez drugą cząsteczkę CoA i wytworzenie acylo-CoA skróconego o dwa atomy węgla oraz acetylo-CoA. Katalizatorem w tej reakcji jest β-ketotiolaza. Cząsteczka acylo-CoA następnie ponownie ulega reakcjom 1-4.

Gdzie zachodzi proces -oksydacji

Proces β-oksydacji zachodzi w mitochondrium u eukariotów i w cytozolu u prokariotów.

Znaczenie β-oksydacji

jest procesem dostarczającym: równoważników redukcyjnych (po cząsteczce FADH2 i NADH na każdy "obrót cyklu") służących w łańcuchu oddechowym wytworzeniu ATP, acetylo-CoA do cyklu Krebsa służącemu wytworzeniu ATP, w wątrobie substratów do syntezy ciał ketonowych, zwłaszcza w przypadku zaburzeń (cukrzyca) gospodarki cukrami (szczawiooctan, metabolit pośredni cyklu Krebsa, powstaje z jednego z intermediantów glikolizy).

25.CIAŁA KETONOWE - WYMIENIĆ. GDZIE SĄ PRODUKOWANE U CZŁOWIEKA, JAKIE JEST ICH ZNACZENIE?

Do ciał ketonowych należy : aceton,kwas acetylooctowy ,kwas beta-hydroksymasłowy

U człowieka głównym miejscem produkcji i wydzielania do krwi ciał ketonowych jest wątroba.

Ciała ketonowe mogą być wykorzystywane przez mózg, serce i mięśnie jako materiał energetyczny, ale w prawidłowych warunkach, głównym wykorzystywanym materiałem jest glukoza.

26.NAPISZ REAKCJĘ POWSTAWANIA TŁUSZCZU PROSTEGO.

27.NAPISZ REAKCJĘ ZMYDLANIA TŁUSZCZU PROSTEGO

28.DEFINICJA MYDŁA. MYDŁA SODOWE I POTASOWE.

Mydła, czyli sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych (palmitynowego, stearynowego, oleinowego), otrzymuje się najczęściej w wyniku zasadowej hydrolizy estrów (tzw. zmydlania tłuszczów). Produktem ogrzewania tłuszczów w roztworach wodorotlenków sodu lub potasu, oprócz mydeł, jest także gliceryna.

Mydła potasowe są miękkie, szare, maziste i nieco lepiej rozpuszczalne w wodzie niż mydła sodowe. Używa ich się do kremów do golenia, mydeł w płynie, szamponów.

Mydła sodowe (białe, twarde) stosuje się do produkcji twardych mydeł toaletowych lub mydeł do prania.

29.DEFINICJA WOSKÓW. PRZYKŁADY WOSKÓW.

(estry kwasów tłuszczowych i jednowartościowych wyższych alkoholi lub alkoholi z grupy steroli np. cetylowy (C16), cerylowy (C26), mirycylowy (C30) i melisylowy (C31).
Przykłady wosków:
- wosk pszczeli, wydzielany przez pszczoły w procesie trawienia
- olbrot (wosk z czaszki wieloryba) używany w kosmetyce oraz do wyrobu świec, past do podłóg itp.
- wosk wełny owczej - lanolina, używana w kosmetyce do produkcji maści leczniczych, wchłania bowiem duże ilości wody i jest dobrze absorbowana przez skórę.
- woski roślinne - pokrywają cienką warstwą tkanki, chroniąc je przed wysychaniem

30.WZÓR CHOLESTEROLU. POZYTYWNE I NEGATYWNE ZNACZENIE.

LDL - „zły cholesterol”

Są to lipoproteiny o niskiej gęstości. Powodują podwyższenie poziomu cholesterolu we krwi przez jego transport z wątroby do tkanek - dlatego przyspieszają rozwój miażdżycy. Podwyższony poziom cholesterolu LDL zwiększa ryzyko chorób serca gdyż ta forma cholesterolu osadza się na ścianach tętnic.

Aby ograniczyć poziom tej frakcji należy ograniczyć spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych i izomerów trans (produkty pochodzenia zwierzęcego np. mięso, masło, tłuste mleko oraz margaryny utwardzane, ciastka, frytki, chipsy), zwiększyć spożycie żywności zawierającej błonnik rozpuszczalny, utrzymywać prawidłową masę ciała.

HDL - „dobry cholesterol”

Są to lipoproteiny o wysokiej gęstości. Powodują obniżenie całkowitego poziomu cholesterolu we krwi przez jego transport do wątroby, skąd jest wydalany - dlatego działają korzystnie, hamując rozwój miażdżycy naczyń. HDL zbiera zbędny cholesterol i przenosi go z powrotem do wątroby, żeby został przetworzony przez organizm. Może również usuwać cholesterol zalegający w tętnicach czyli cofać miażdżycę.

---