ZESTAW8 faza ciemna C4-przebieg to proces fotosyntezy, wiązania dwutlenku węgla u roślin określanych nazwą rośliny C4. Rośliny te wykształciły mechanizmy anatomiczne i fizjologiczne pozwalające na zwiększenie stężenia CO2 w komórkach, w których zachodzi cykl Calvina-Bensona.
Fotosynteza C4 to proces fotosyntezy, wiązania dwutlenku węgla u roślin określanych nazwą rośliny C4. Proces wiązania CO2 przebiega w komórkach mezofilowych, gdzie dwutlenek węgla przyłączany jest do fosfoenolopirogronianu. W reakcji tej powstaje związek czterowęglowy - szczawiooctan. Jest on w zależności od gatunku rośliny przekształcany do asparaginianu lub jabłczanu i w tej postaci przenoszony do komórek pochew okołowiązkowych. Tam zachodzi reakcja dekarboksylacji i wydzielenie CO2, która jest włączany do cyklu Calvina-Bensona. Brak cyklu Calviana-Bensona w komórkach mezofilowych związany jest z brakiem enzymu, przyłączającego CO2 do cząsteczki rybulozo-1,5-bisfosforanu (RuBP,) określanego nazwą rubisco (karboksylaza oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanu). Enzym ten może katalizować także reakcję przyłączenia do RuBP tlenu. Proces ten nosi nazwę fotooddychania i obniża on wydajność fotosyntezy roślin C3. Tlen i dwutlenek węgla konkurują o centrum aktywne enzymu rubisco. Dzięki zwiększonemu stężenie CO2 w komórkach pochew okołowiązkowych proces fotooddychania jest zahamowany,a tym samym wydajność fotosyntezy roślin C4 jest wyższa niż roślin C3. Rośliny Proces fotosyntezy u roślin C4 przebiega wydajniej, jednak nakład energetyczny na związanie jednej cząsteczki CO2 jest większy niż u roślin C3.
fosforan pirydoksalu - przykładowe reakcje z jego udziałem witamina B6 ma trzy formy: pirydoksynę, pirydoksamine, pirydoksal. Koenzymem B6 jest fosforan pirydoksaminy i pirydoksalu, które współdziałają z enzymami w przemianach aminokwasów i uczestniczą w: RACEMIZACJI OPTYCZNIE CZYNNYCH AMINOKWASÓW, TRANSMINACJI POMIĘDZY AMINOKWASEM I 2-OKSOKWASEM, DEKARBOKSYLACJI AMINOKWASÓW, ELIMINACJI TYPU 3,4 (ODWODNIENIE DERYNY DO PIROGRONIANU) SYNTEZA TRYPTOFANU Z SERYNY I INDOLU, FOSFOROLIZA SACHARYDÓW ZŁOŻONYCH reakcje zachodzą dzięki aktywności grupy aldehydowej 5-fosforanu pirydoksalu. Łatwo zachodzą w obrębie aminokwasów, które z tą grupą tworzą zasadę Schiffa o bardzo nietrwałym układzie elektronów. Sprzyja temu grupa OH, które chelatuje jony miedzi i glinu. Odmienna funkcję wykazuje on we współdziałaniu z fosforylazą glikogenową, do działania której jest niezbędny jako kofaktor. Funkcją fosforanu pirydoksalu jest reakcja transaminacji, kóra może przebiegac bez udziału białka enzymowego, a jedynie w obecności koenzymu i dwuwartościowego jonu metalu.
|
glikoliza na dowolnym przykładzie proces enzymatycznego rozkładu cukrów do kwasu pirogronowego, którego celem jest pozyskanie energii pod postacią NADH i adenozyno-5'-trifosforanu. Substratami dla procesu mogą być: glukoza, fruktoza, mannoza, galaktoza i glicerol. Proces glikolizy może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Produktem końcowym tego procesu jest kwas mlekowy. W pierwszym etapie następuje fosforylacja (kosztem ATP)różnych sacharydów: heksoz, glikogenu, skrobi i ich rozkład z wytworzeniem aldehydu-3-fosfoglicerynowego. W drugim etapie zachodzą reakcje oksydo-redukcyjne (z udziałem NAD) dostarczające energii, oraz następuje wytworzenie kwasu pirogronowego. Powstały kwas pirogronowy może ulegać różnym przemianom. W warunkach beztlenowych, zachodzi trzeci etap glikolizy: kwas pirogronowy ulega redukcji (przy udziale NADH) do kwasu mlekowego. NADH utleniony ponownie do NAD+ może ponownie brać udział w przemianie następnej cząstki heksozy w drugim etapie glikolizy. W warunkach beztlenowych i obecności enzymów, np. zawartch w drożdżach, kwas pirogronowy jest przemieniany w alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Bilans glikolizy w warunkach beztlenowych to 2 mole ATP z jednego mola glukozy, a w warunkach tlenowych 8 moli ATP oraz z dalszego przebiegu reakcji cyklu kwasu cytrynowego 30 moli ATP z jednego mola glukozy.
|
dzialanie koenzymów Dzialanie koenzymow polega na ich powiązaniu stechiometrycznym z substratem za pośrednictwem określonej jego grupy oraz z bialkiem enzymowym. W reakcji przeniesienia protonów i elektronów z jednego związku na inny może uczestniczyc jeden lub dwa enzymy; w drugim przypadku nastepuje tzw. Sprzężenie koenzymatyczne. Przykładem takiego sprzeżenia jest powiazanie z udzialem dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego. Enzym 1 (dehydrogenaza fosforanu gliceraldehydu, katalizuje przeniesienie atomow wodoru z wodzianu fosforanu triozy na NAD+, przy czym tworzy się 3-fosfoglicerynian i zredukowany NAD+. Reakcja jest sprzężona z druga w której regeneruje się NAD+ przez przekazanie atomów wodoru na pirogronian z udziałem innego enzymu- dehydrogenazy mleczajowej, w wyniku czego tworzy się mleczan. W tym przypadku koenzym jest lluxno powiązany z bialkiem enzymu i może współdziałać z róznymi apoenzymami. W innych reakcjach koenzym jest silniej powiązany z apoenzymem i wtedy jest on pośrednikiem w przekazaniu określonej grupy atomów z jednego substratu na drugi przy udziale tego samego enzymu. Reakcja utlenienia β-D-glukopiranozy do laktonu kwasu glukonowego, katalizowana przez oksydazę glukozową, współdziałającą z FAD. Atomy wodoru odłączone z glukozy są tu przekazane za pośrednictwem FAD, współdziałającego z białkiem enzymu, na tlen cząsteczkowy, w wyniku czego tworzy się nadtlenek wodoru H2O2.
|
mRNA rola w biosyntezie, działanie mRNA powstaje w jądrze komórkowym w procesie transkrypcji z DNA. Jest syntetyzowany z trifosforanów nukleozydów. Trójki nukleotydów, czyli kodony, rozmieszczone w jego łańcuchu wyznaczają kolejność aminokwasów syntetyzowanego białka. mRNA - przenosi informację z DNA z jądra do cytoplazmy. Powstaje w wyniku transkrypcji.
Do transkrypcji niezbędna jest polimeraza RNA, która powoduje rozbicie DNA zna 2 pojedyncze łańcuchy. Jeden łańcuch DNA jest matrycą dla tworzącego się mRNA, czyli kolejność nukleotydów w DNA determinuje sekwencję nukleotydów w mRNA (w mRNA nie ma tyminy tylko jest uracyl). Drugim łańcuch helisy dobudowuje nukleotydy lub rozpada się na wolne nukleotydy niezbędne w replikacji. Pozostałe trójki nukleotydów w mRNA komplementarne do trójek w DNA (do kodu) i stanowią kodony. W procesie transkrypcji u eukariontów powstaje najpierw pre--mRNA, jako składnik frakcji heterogennego jądrowego hnRNA. Dalszym etapem jest proces modyfikacji, w którym następuje dobieranie i łączenie z sobą fragmentów łańcucha RNA, aby powstał ostatecznie łańcuch zawierający informację o ściśle określonym białku. Modyfikacji ulegają końce łańcucha mRNA. Modyfikacja końców mRNA, jak również obecność białek informomero-wych mają na celu ochronę informacji o cząsteczce białka zarówno podczas przebywania matrycowego RNA w jądrze komórkowym, jak i podczas jego transportu do cytosolu
przebieg cyklu cytrynianowego (cykl Krebsa, cykl kwasów trójkarboksylowych) zachodzi w macierzy mitochondrialnej. Polega na utlenieniu cząsteczki acetylokoenzymu A do dwóch cząsteczek dwutlenku węgla. Wytwarzana energia jest magazynowana w wysokoenergetycznych wiązaniach cząsteczek ATP, natomiast uwolnione atomy wodoru są przenoszone przez koenzymy NAD i FAD na enzymy łańcucha oddechowego. Cykl kwasu cytrynowego jest pośrednim etapem katabolizmu wielu związków chemicznych utlenianych w komórce.
Cykl rozpoczyna się od kondesacji szczawiooctanu z acetylo-CoA , w wyniku czego powstaje cytrynian, a następnie w drodze izomeryzacji jego powstaje izocytrynian. W następnej kolejności następuje dekarboksylacja izocytrynianu do a- ketoglutaranu, a ten po przez oksydacyjną dekarboksylację daje bursztynylo-CoA. Wiązanie tioestrowe w bursztynylo-CoA zostaje rozerwane przez fosforan, powstaje bursztynian i 1 cząsteczka GTP. W wyniku utleniania bursztynianu powstaje fumaran, który po uwodnieniu daje jabłaczan. Cykl kończy regeneracja szczawiooctanu, powstałego w wyniku utleniania jabłaczanu. Bilans energetyczny cyklu kwasu cytrynowego stanowi 10 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych powstałych z całkowitego utleniania każdego fragmentu dwuwęglowego do CO2 i H2O
|
rola ATP Enzymów restrykcyjnych
ATP pełni w organizmie funkcje energetyczne, związane z rozpadem wiązani bezwodnikowego. Jest uniwersalnym akumulatorem i przenośnikiem energii. Jeden z wielu w organizmie związków, z którego czerpie on energię do życia i jego przejawów. Wszystkie procesy energetyczne służą, w końcowym rozrachunku, do tworzenia ATP lub jego redukcji. Związek ten nie jest magazynowany, tylko tworzony na bieżąco. AMP i jego analogi uczestniczą w procesie katalitycznym i są traktowane jako koenzymy. ATP może przekazywać na substrat następujące grupy reszta fosforanowa H2PO4 z wydzieleniem ADP (katalizowana przez fosfotransferazy; powstają fosforanowe pochodne monosacharydów), reszta difosforanowa H3P2O7 z wydzieleniem AMP (katalizowane przez fisfokinazy; następuje przeniesienie reszty difosforanowej na 5-fosforan rybozy) reszta adenozynomonofosforanu - AMP, z wydzieleniem reszty difosforanowej (katalizowane przez syntez acylo- lub aminoacylo-AMP; przeniesienie AMP na kwas tłuszczowy lub aminokwas i powstają acylo lub aminoacylo-AMP) reszta adenozylowa z wydzieleniem reszty fosforanowej i difosforanowej; następuje aktywacja metioniny do adenozylometioniny ENZYM RESTRYKCYJNY enzym z grupy endonukleaz przecinający nić DNA w miejscu wyznaczanym przez specyficzną sekwencję DNA. Rozpoznawana sekwencja z reguły ma charakter symetryczny o długości od 4 do 8 par zasad. Restryktazy wraz z metylazami DNA stanowią system restrykcji i modyfikacji DNA, który w organizmach prokariotycznych stanowi mechanizm odpornościowy zapobiegający infekcjom przez bakteriofagi. Rozpoznawanie przez restryktazy specyficznej sekwencji DNA, połączone ze specyficznym cięciem, spowodowało, że wraz z ligazami DNA, używa się ich w biologii molekularnej do mainpulacji fragmentów DNA.
fosforylacja oksydacyjna - co to jest i rola cykl reakcji przyłączenia reszty kwasu ortofosforowego do związków chemicznych połączona ze zmianą stopnia utlenienia atomu, do którego ta grupa bezpośrednio się przyłącza. W organizmach żywych reakcja ta jest katalizowana przez enzymy zwane fosfotransferazami, które transportują reszty kwasowe na białka, nukleotydy, cukry oraz lipidy. Związki, którym dostarczone zostają reszty fosforanowe, uzyskują wyższy poziom energetyczny. proces Michella zakłada wytworzenie osmotycznego gradientu katonów wdoworowych. Poprzez przepływ elektronów prez łańcuch oddechowy wytwarza się gradient protonowy, który powoduje, ze pH po zewnętrznej stronie błony mitochondrialnej jest niższe o 1,4 jednostek. Za pośrednictwem tego potencjału łańcuch przenośników elektronów oddziaływuje z kompleksem syntetazy ATP. Synteze ATP przeprowadza kompleks mitochondrialnej atetozy, który składa się z 2 częsci: F0 i F1. FO - częśc hydrofobowa. Kanał protonowy połączony kilkoma bialkami. Synteza ATP zachodu gdy protony wracają przez kanał protonowy cytoplazmatyczną namatriksową błone mitochondrialną (pompowanie elektronów zachodzi w poprzek błony wewnętrznej) F1 - nie wyjaśniono jego znaczenia, ale uczestniczy w syntezie ATP. Może być oddzielona. Po oddzielenie dizala hydrolaz ATP (przyspiesza reakcję hydrolizy ATP do ADP)
|