1. Podział enzymów.

-oksydoreduktazy- np. dehydrogenazy (przenoszą protony i elektrony z substratu na koenzym lub odwrotnie, a czasem na tlen), reduktazy (katalizują przenoszenie protonów i elektronów lub samych elektronów z przenośników na dalsze układy oksydoredukcyjne), a także oksydazy, oksygenazy, hydroksylazy, peroksydazy.
- transferazy- katalizują reakcje przeniesienia grup pomiędzy poszczególnymi związkami z udziałem specyficznych koenzymów, np. acylotransferazy, aminotransferazy.
- hydrolazy- katalizują reakcje hydrolizy czyli rozkładu wiązań z udziałem cząsteczki wody, np. glikozydazy
- liazy- odwracalnie lub nieodwracalnie katalizują odłączenie grup od substratu bez udziału wody
- izomerazy- katalizują reakcje izomeryzacji, np. racemizacja, epimeryzacja, izomeryzacja cis-trans
- ligazy- katalizują wytwarzanie wiązań miedzy 2 cząsteczkami, co wiąże się z rozpadem ATP, np. ligaza, karboksylaza.

2.Właściwości centrum aktywnego.

Centrum aktywne (centrum katalityczne) to ta część cząsteczki, która jest bezpośrednio zaangażowana w reakcji chemicznej. W przypadku prostych cząsteczek, takich jak np. kwasy nieorganiczne w reakcję zaangażowana jest cała cząsteczka. W przypadku dużych i złożonych cząsteczek, takich jak np. enzymy, polimery syntetyczne i niektóre rozbudowane związki metaloorganiczne tylko niewielka część cząsteczki jest rzeczywiście zaangażowana w reakcję a jej reszta pozostaje praktycznie bierna.

W białku centrum aktywne stanowi grupa aminokwasów, które leżą blisko siebie w trójwymiarowej cząsteczce, choć często są od siebie bardzo oddalone w sekwencji. Częstymi aminokwasami centrum aktywnego są aminokwasy zasadowe oraz kwasowe. Aminokwasy z niepolarnym (hydrofobowym) łańcuchem bocznym bardzo rzadko wchodzą w skład centrum aktywnego, ponieważ taki łańcuch boczny wchodzi w niewiele reakcji.

Aminokwasy wchodzące w skład centrum aktywnego są zazwyczaj ewolucyjnie bardziej stabilne niż aminokwasy na innych pozycjach, ponieważ zmiana aminokwasu w tej pozycji mogłaby uniemożliwić enzymowi katalizowanie dotychczasowej reakcji. W wielu enzymach niektóre z aminokwasów centrum aktywnego są identyczne nawet u bardzo słabo spokrewnionych organizmów.

W przypadku polimerów syntetycznych centrum aktywne znajduje się zazwyczaj na końcu cząsteczek, choć w przypadku syntezy polimerów gwiazdowych i dendrymerów centrum aktywne znajduje się najpierw w samym środku cząsteczki a potem ulega "rozmnożeniu" oddalając się jednocześnie od pierwotnego środka. W przypadku szczepionych natomiast centra aktywne są inicjowane w przypadkowych miejscach na łańcuchu głównym polimeru i następnie przenoszą się stopniowo wzdłuż narastających odgałęzień bocznych.

3. Model dopasowania Fishera i Koshlanda.

Model dopasowania Fishera - teoria, według której cząsteczka substratu pasuje przestrzennie do centrum aktywnego enzymu tak, jak klucz do zamka. Kształt miejsca aktywnego jest komplementarny do kształtu substratu substratu.

Model dopasowania Koshlanda - teoria "ręki i rękawiczki”, przyjmuje indukcyjne, wzajemne dopasowanie się substratu i enzymu. Komplementarny względem substratu kształt miejsca aktywnego pojawia się dopiero po związaniu substratu. Jest to proces indukowanego dopasowania.

4. Specyficzność substratowa enzymów.

Właściwość enzymów, która polega na tym, że enzym łączy się tylko z konkretnym substratem, do którego dopasowuje się jego centrum aktywne. Enzymy często nie mają całkowitej specyficzności substratowej, tzn. mogą łączyć się z wieloma podobnymi substratami lub ich analogami. Większość enzymów charakteryzuje się natomiast całkowitą specyficznością typu reakcji, tzn. przeprowadza tylko jeden, określony typ reakcji.

Enzymy charakteryzują się zwykle dużą specyficznością pod względem katalizowanej reakcji, jak i również konwertowanych substratów. Za wysoką specyficzność odpowiada kształt cząsteczki enzymu dopasowany do substratów geometrycznie, ale także pod względem oddziaływań hydrofobowo-hydrofilowych oraz elektrostatycznych. Enzymy wykazują także wysoki poziom stereospecyficzności, regioselektywności i chemoselektywności.

Niektóre z enzymów zaangażowanych w kopiowanie i ekspresję informacji genetycznej, poza bardzo wysoką specyficznością i precyzją, wykazują także zdolność działania "korekcyjnego" (ang. reading-proof activity). Przykładem może być polimeraza DNA I, która katalizuje syntezę nici DNA w czasie jej replikacji i naprawy. Polimeraza ta nie tylko jest wysoce precyzyjna, ale i zdolna do natychmiastowej poprawy ewentualnie zaistniałego błędu (źle wbudowanego nukleotydu). W rezultacie, dzięki tym dwóm właściwościom (precyzja syntezy i korekcja błędów), ryzyko popełnienia błędu przez ssacze polimerazy, który nie zostanie zauważony w procesie syntezy, wynosi mniej niż jeden na miliard wprowadzonych nukleotydów^[30]. Podobne mechanizmy korekcyjne posiadają polimerazy RNA, syntetazy aminoacylo tRNA i rybosomy.

Z kolei niektóre enzymy uczestniczące w produkcji metabolitów wtórnych charakteryzują się stosunkowo szerokim zakresem akceptacji różnych substratów. Sugeruje się, że odgrywają one bardzo ważną rolę w ewolucji nowych szlaków metabolicznych.

5. Charakterystyka reakcji enzymatycznych.

Na powierzchni cząsteczki enzymu znajduje się zagłębienie będące miejscem wiązania substratu, nazwane centrum aktywnym. Przestrzenne dopasowanie substratu do centrum aktywnego enzymu umożliwia ich związanie i wytworzenie kompleksu enzym - substrat (E-S), a w efekcie obniżenie energii aktywacji reakcji, której następnie ulegnie substrat (energia aktywacji to taka ilość energii, która jest niezbędna do zapoczątkowania reakcji chemicznej). Ogólne równanie reakcji enzymatycznej katalizowanej przez enzym można zapisać w następujący sposób:

ENZYM + SUBSTRAT ↔ KOMPLEKS E-S ↔ ENZYM + PRODUKT

W ustaleniu odpowiedniej konformacji centrum aktywnego umożliwiającej utworzenie kompleksu E-S często biorą udział aktywatory, których role pełnią jony metali lub koenzymy.

Enzymy są specyficzne względem substratów, co oznacza, że jeden rodzaj enzymu katalizuje tylko jeden rodzaj reakcji (pasują do siebie jak klucz do zamka). Każda cząsteczka biokatalizatora może być jednak wykorzystywana wielokrotnie, przetwarzając kolejno wiele cząsteczek substratu (nie zużywa się w czasie pojedynczej przemiany).

Istotne jest to, że enzymy nie przesuwają stanu równowagi katalizowanej reakcji, a jedynie skracają czas potrzebny na jego osiągnięcie.

6. Kinetyka reakcji enzymatycznych.

Kinetyka enzymów opisuje mechanizmy wiązania substratów przez enzymy oraz ich przekształcania w produkty. Dane wykorzystywane do analizy kinetycznej pochodzą z reakcji enzymatycznych przeprowadzonych w kontrolowanych warunkach umożliwiających śledzenie zmieniających się parametrów w czasie.

W 1902 roku Victor Henri zaproponował kwantytatywną teorię kinetyki enzymów, ale wyniki jego badań okazały się nieprzydatne, ponieważ zaniedbał on wpływ stężenia jonów wodorowych (pH). Dopiero kilka lat później, w 1909 roku, Peter Lauritz Sørensen zdefiniował logarytmiczną skalę pH oraz zaproponował koncepcję roztworów buforowych. Niemiecki chemik Leonor Michaelis i jego kanadyjska współpracowniczka odbywająca staż podoktorski Maud Leonora Menten, powtórzyli wtedy eksperymenty, które przeprowadzał Henri i zaproponowali prosty model kinetyki aktywności enzymatycznej znany jako kinetyka Henri-Michaelis-Menten

7. Wykres Michaelisa-Menten.

8. Wykres Lineweavera-Burka.

Wykres Lineweavera-Burka to graficzna wizualizacja będąca przekształceniem do postaci liniowej równania Michealisa-Mentena opisującego kinetykę enzymów. Enzymy, lub też fermenty, to substancje katalizujące w żywych komórkach wszelkiego rodzaju biochemiczne reakcje składające się na przemianę materii. Z chemicznego punktu widzenie są to proste lub złożone białka, których aktywność katalityczną cechuje bardzo duża selektywność -często katalizowana jest reakcje dla jednego enancjomeru określonego związku. Spowodowane jest to budową centrów aktywnych katalizatora. Miejsca katalityczne danego białka są kształtem i właściwościami komplementarnie dopasowane do reagentów o ściśle określonej budowie. Wykres Lineweavera-Burka stanowi narzędzie metody graficznej pozwalającej szybko określić maksymalną szybkość reakcji enzymatycznej oraz stałą Michaelisa.

9. Inhibicja aktywności enzymów.

Aktywność wielu enzymów może być hamowana przez różne typy inhibitorów. Inhibicja taka może być odwracalna lub nieodwracalna. Ostatnia ma miejsce wtedy, gdy cząsteczki inhibitora wiążą się z enzymem trwale (np. kowalencyjnie), co doprowadza do sytuacji zablokowania aktywności danej cząsteczki enzymu na stałe.

Typy inhibicji:

- Inhibicja kompetycyjna

- Inhibicja niekompetencyjna

- Inhibicja odwracalna

10. Czynniki wpływające na aktywność enzymów.

* Temperatura. Wzrost temperatury o każde 10°C zwiększa szybkość reakcji enzymatycznych mniej więcej dwukrotnie. Jednak odbywa się to wyłącznie do poziomu temperatury powodującego denaturację białka, czyli zazwyczaj do 40 - 45°C. Denaturacja białka enzymatycznego powoduje trwałą utratę zdolności katalitycznej. Obniżanie temperatury zmniejsza szybkość reakcji biochemicznych, ale nawet zamrożenie enzymu nie powoduje trwałego utracenia jego aktywności; ponowne ogrzanie przywraca zdolność katalityczną enzymu.
* pH. Większość enzymów komórkowych najszybciej działa w środowisku zbliżonym do obojętnego, czyli w pH około 7. Natomiast enzymy działające pozakomórkowo, w świetle przewodu pokarmowego, charakteryzują się znacznym zróżnicowaniem optymalnych warunków kwasowości środowiska. Wpływ pH na aktywność enzymów tłumaczy się tym, że są one białkami, a liczba dodatnich i ujemnych ładunków cząsteczki białka i ukształtowanie powierzchni cząsteczki są zależne od kwasowości środowiska.
* Stężenie enzymu i substratu. W stałej temperaturze, w stałym pH i przy nadmiarze substratu szybkość reakcji chemicznej jest wprost proporcjonalna do stężenia enzymu. W przypadku gdy temperatura, pH i stężenie enzymu są utrzymane na stałym poziomie, szybkość reakcji chemicznej początkowo wzrasta, w miarę zwiększania się stężenia substratu, do pewnej wartości, a następnie ustala się na jednakowym poziomie. Dochodzi do tego w momencie, gdy wszystkie cząsteczki enzymu są połączone z substratem, tworząc kompleksy E-S. Wykres zależności szybkości reakcji od stężenia substratu nosi nazwę krzywej Michaelisa.
* Inhibitory. W środowisku komórkowym występują różne substancje niskocząsteczkowe, które przyłączając się do enzymu powodują zmianę struktury przestrzennej enzymu, uniemożliwiając tworzenie kompleksów E-S (substancje te mogą również działać jako aktywatory). Istnieją też przypadki, gdy związek chemiczny, mając podobną budowę do substratu, konkuruje z nim o związanie się z centrum aktywnym enzymu. Jeżeli inhibitor występuje w dostatecznie dużym stężeniu, to może całkowicie zablokować reakcję (przyłączenie substratu). Z kolei zwiększenie stężenia substratu może spowodować wyparcie inhibitora. Odwracalna inhibicja enzymów odgrywa ważną rolę w regulacji metabolizmu.
* Aktywatory. Pod wpływem różnych substancji, np. jonów, może nastąpić taka zmiana kształtu cząsteczki enzymu, która jest korzystna dla przebiegu katalizy enzymatycznej. Odbywa się to na skutek przyłączenia aktywatora do centrum aktywnego i polepszenia w ten sposób wiązania substratu.

11. Klasyfikacja enzymów
W zależności od typu katalitycznej reakcji enzymy zostały podzielone na 6 klas:
1.Oksydoreduktacy.
2.Transferazy.
3.Hydrolazy.
4.Lizay.
5.Izomerazy.
6.Ligazy.
Każdy enzym oznaczony jest czteroczłonowym członem cyfrowym, poprzedzonym literami EC. Cztery cyfry wyznaczają dokładnie pozycję enzymu w przyjętym międzynarodowym układzie klasyfikacyjnym. Pierwsza cyfra - określa główną klasę, druga - podklasę, trzecia - podpodklasę, czwarta - numery enzymu w obrębie podpodklasy. We współczesnej enzymologii poszczególne enzymy noszą dwojakie nazwy: potoczne i systematyczne. Nazwy systematyczne enzymów składają się z dwóch części: pierwszą tworzy się od nazwy klasy głównej, do której należy enzym, dodając końcówkę -aza, druga część składa się z nazwy substratu ulegającemu reakcji enzymatycznej.

12. Zastosowanie enzymów.

Enzymy wykorzystuje się m.in. przy

- warzeniu piwa,

- produkcji serów,

- wypiekaniu pieczywa,

- produkowaniu antybiotyków

- i witamin.

Dwie trzecie enzymów wykorzystywanych na skalę przemysłową to enzymy trawiące białka, stosowane jako dodatek w proszkach do prania oraz enzymy rozkładające skrobię, wykorzystywane w przemyśle spożywczym i tekstylnym. Z kolei w przemyśle serowarskim wykorzystuje się podpuszczkę - enzym proteolityczny otrzymywany z żołądków cieląt. Enzymy wytworzone przez mikroorganizmy są wykorzystywane przy produkcji leków a także przy oczyszczaniu ścieków.

13. Test ELISA

test immunoenzymatyczny - jeden z najpowszechniej stosowanych testów w badaniach biomedycznych, zarówno naukowych, jak i diagnostycznych. Służy on do wykrycia określonych białek w badanym materiale z użyciem przeciwciał poliklonalnych lub monoklonalnych skoniugowanych z odpowiednim enzymem.

Zasada działania testu ELISA polega na tym, że przeciwciało związane z określonym enzymem może specyficznie rozpoznawać dane białko (zawarte w materiale biologicznym), które wcześniej zostało unieruchomione na podłożu. Po dodaniu przeciwciał następuje utworzenie kompleksów immunologicznych, zatem przeciwciało także zostaje unieruchomione. Po wypłukaniu niezwiązanego przeciwciała i dodaniu substratu dla enzymu związanego z przeciwciałem zajdzie reakcja enzymatyczna, czemu z kolei będzie towarzyszyło pojawienie się produktu. Wykrycie jego obecności (może to być np. produkt barwny powstający z bezbarwnego substratu) świadczy o obecności danego białka w badanym materiale. Mierząc z kolei ilość powstającego produktu można także przeprowadzić analizę ilościową.

14. Enzymy immobilizowane.

Proces immobilizacji pozytywnie wpływa na stabilizowanie struktury białek, co przejawia się w zwiększeniu ich stabilności termicznej i odporności na działanie chemicznych odczynników denaturujących. Immobilizacja enzymów pozwoliła również na zastosowanie ich w środowisku rozpuszczalników organicznych, gdzie białka w formie rozpuszczalnej szybko traciły aktywność katalityczną. Z technologicznego punktu widzenia, unieruchomienie biokatalizatora na nierozpuszczalnym nośniku pozwala na łatwe oddzielenie go od mieszaniny reakcyjnej po zakończeniu procesu. Dzięki temu uzyskuje się czysty produkt (pozbawiony enzymu), zaś katalizator można wykorzystać w kolejnej reakcji. Zastosowanie reaktora przepływowego z immobilizowanym enzymem stwarza możliwość pracy w systemie ciągłym. Ponieważ wydajność reakcji katalizowanej enzymatycznie uzależniona jest zarówno od stężenia substratów, jak i produktów reakcji, które często są też inhibitorami enzymu, ciągłe dostarczanie substratów i odbieranie produktów powoduje zwiększenie efektywności procesu biokatalizy.

15. Budowa DNA, cechy podwójnej helisy.

Podstawowymi elementami budującymi kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) są nukleotydy, a dokładniej cztery ich rodzaje, pełniące funkcje cegiełek budulcowych. W swych cząsteczkach zawierają po trzy składniki: pięciowęglowy cukier (deoksyryboza), zasadę azotową (dwupierścieniowa puryna: adenina /A/ lub guanina /G/, albo jednopierścieniowa pirymidyna: cytozyna /C/ lub tymina /T/), resztę fosforanową. Połączone są kolejno poprzez cukier i resztę fosforanową wiązaniami fosfodiestrowymi, co pozwala na uzyskanie długich i nierozgałęzionych łańcuchów. Cząsteczka DNA utworzona jest przez dwa polinukleotydowe łańcuchy, spiralnie okręcone wokół wspólnej osi w taki sposób, że zasady azotowe znajdują się wewnątrz spirali, natomiast cukier i reszty fosforanowe na zewnątrz. Łańcuchy połączone są ze sobą poprzez wiązania wodorowe wytworzone przez pary komplementarnych zasad (podwójne pomiędzy adeniną a tyminą i potrójne pomiędzy cytozyną a guaniną). Każda informacja genetyczna jest przenoszona przez sekwencję nukleotydów o ściśle określonej kolejności.

Podwójna helisa stanowi podstawowy element struktury przestrzennej cząsteczki DNA. Składa się z dwóch łańcuchów polinukleotydowych, które biegną w przeciwnych kierunkach i owijają się wokół wspólnej osi. Zasady azotowe nukleotydów znajdują się wewnątrz podwójnej helisy i są połączone wiązaniami wodorowymi w pary komplementarne. Fragmenty o strukturze podwójnej helisy znajdują się także w niektórych cząsteczkach RNA, np. tRNA.

16. Reguły Chargaffa.

- suma zasad purynowych (A+G) = sumie zasad piramidynowych (C+T)

- suma zasad z gr. 6-aminową i 4-aminową (A+C) = sumie zasad z gr. ketonową w tych pozycjach (G+T)

- ilość adeniny = ilości tyminy (A=T)

- ilość guaniny = ilości cytozyny (G=C)

17. Organizacja DNA w chromosomach.

Organizacja DNA w chromosomach - u bakterii E. Coli jest kulistą dwuniciową cząsteczką jako chromosom bakteryjny. Cząsteczka DNA ma ok. 4,6 miliona par zasad i jest zorganizowana z ok. 50 pętli (domen) przyłączonych do białkowego rusztowania połączonego z błoną komórki. Białkowe rusztowanie tworzą różne białka podobne do histonów. Te struktury mogą przechodzić w różne inne dwuniciowe struktury np. kulistą lub superhelikalną.W chromosomach obok DNA są białka głównie histonowe. Długość cząsteczki DNA jest uzależniona od gatunku organizmu i od konkretnego chromosomu. U człowieka długość waha się między 1,6-8,4 cm. Stosunek masy DNA do masy białka jest jak 1:1. W białkach tych ok. 25% stanowi lizyna i arginina. Upakowanie cząsteczki DNA w chromosomie polega na tworzeniu nukleosomów połączonych za sobą odcinkiem łącznikowym DNA. Każdy łącznik składa się średnio z 50 par zasad, a długość ta waha się między 8-114 par zasad. Każdy nukleosom zawiera odcinek dwuniciowego DNA o długości 146 par zasad i jest nawinięty na rdzeń białkowy. Nukleosomy mogą tworzyć struktury wyższego rzędu tzw. włókna o średnicy ok. 30nm.

18. Replikacja DNA

Podwajanie się cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (mającej postać podwójnej spirali). Replikacja zaczyna się rozwijaniem i rozdzielaniem komplementarnych łańcuchów polinukleotydowych DNA. Każdy pojedynczy łańcuch służy następnie jako matryca do budowy nowego pojedynczego łańcucha, przy czym kolejność zasad azotowych w łańcuchu warunkuje kolejność zasad w dobudowującym się nowym łańcuchu.
W rezultacie ze starej spirali DNA powstają dwie nowe, z których każda zawiera po jednym "starym" i jednym "nowym" łańcuchu. Replikacja DNA zachodzi w jądrze komórkowym w stadium międzypodziałowym i poprzedza podział jądra komórkowego na jądra potomne, do których przekazywana jest informacja genetyczna identyczna z zawartą w jądrze wyjściowym.
Błędy w replikacji (zmiany w sekwencji zasad w cząsteczce DNA) mogą spowodować powstanie mutacji. Replikacja DNA zachodzi bardzo szybko, u bakteriofagów trwa np. tylko kilka sekund, u roślin wyższych może przebiegać równocześnie w kilku miejscach chromosomu.

19. Polimeraza DNA

Enzym katalizujący syntezę DNA w czasie replikacji lub naprawy DNA. Synteza ta polega na polimeryzacji deoksyrybonukleotydów przez wytwarzanie wiązań fosfodiestrowych między nimi. Substratami do tej reakcji są nukleotydy trójfosforanowe, a jej produktem ubocznym jest pirofosforan, złożony z dwóch reszt fosforanowych. Dlatego składnikami DNA są nukleotydy jednofosforanowe (monofosforanowe). Większość polimeraz DNA wymaga matrycy, w formie jednoniciowego DNA lub RNA, z krótkim obszarem dwuniciowym. Odcinek dwuniciowy powstaje przez przyłączenie się do jednoniciowej matrycy krótkiego komplementarnego do matrycy odcinka DNA lub RNA, zwanego primerem (prajmerem) lub starterem (zwykle ma długość od kilku do ok. 20 nukleotydów).

Działanie typowej polimerazy DNA polega właściwe na wydłużaniu prajmera przez dobudowywanie nukleotydów_komplementarnych_do matrycy na końcu 3' prajmera, a później na końcu 3' wydłużonego prajmera. Wszystkie polimerazy DNA zgodnie z nazwą jako produktu dostarczają DNA, natomiast jako matrycę mogą wykorzystywać DNA lub RNA.

20. Reakcja PCR

Technika umożliwiająca amplifikację (namnażanie) fragmentów DNA in vitro przy użyciu polimerazy DNA. Została opracowana przez Kary B. Mullis i M. Smitha, którzy za to otrzymali w 1993 Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.
PCR zrewolucjonizowała współczesną biologię molekularną, umożliwiając wyprodukowanie milionów kopii fragmentu DNA w zaledwie kilka godzin. Stosuje się ją w diagnostyce chorób dziedzicznych, ustalaniu ojcostwa, w kryminalistyce przy ustalaniu pochodzenia śladów krwi, do powielania DNA ze szczątków organizmów wymarłych, wykrywania wirusów we krwi, np. wirusa HIV.

Do przeprowadzenia PCR potrzebne są:
1) substrat - matryca DNA (fragment DNA do skopiowania: wystarczy pojedyncza cząsteczka, może to być również fragment DNA nie oddzielony od genomu);
2) krótkie, jednoniciowe fragmenty DNA - oligonukleotydy, umożliwiające rozpoczęcie procesu replikacji (tzw. startery);
3) pozostałe substraty tej reakcji - nukleozydotrifosforany (ATP, GTP, CTP, TTP);
4) enzym katalizujący tę reakcję - polimeraza DNA.
PCR zachodzi w trzech etapach:

1) denaturacja - rozdzielenie nici DNA (temperatura 95°C);
2) renaturacja - hybrydyzacja komplementarnych oligonukleotydów z rozplecionymi nićmi DNA (temperatura 54°C);
3) replikacja DNA - polimeraza DNA, przyłączając ATP, GTP, CTP, TTP, buduje komplementarne nici DNA (temperatura 72°C).
Podwyższenie temperatury powoduje rozpoczęcie ponownej reakcji PCR. Każdorazowo zostaje podwojona liczba kopii DNA. Obecnie w reakcji PCR wykorzystuje się odporną na denaturację w wysokich temperaturach polimerazę DNA.

21. Elektroforeza.

Zjawisko poruszania się naładowanych cząstek koloidalnych - pod działaniem pola elektrycznego - w stosunku do nieruchomego ośrodka rozpraszającego. Ruch ten można zaobserwować bezpośrednio (w przypadku barwnych koloidów) lub pośrednio, np. dokonując pomiarów współczynnika załamania światła czystego rozpuszczalnika i roztworu koloidalnego.
Szybkość wędrowania cząsteczek zależy przede wszystkim od ich wielkości, posiadanego ładunku i masy cząsteczkowej, co zezwala na rozdział układów o różnej wielkości i budowie cząsteczek. Do najbardziej popularnych technik elektroforetycznych należy elektroforeza płytowa w żelu poliakryloamidowym w obecności dodecylosiarczanu sodu (SDS). Często używany jest także żel agarowy lub skrobiowy.
Elektroforeza jest powszechnie stosowana w laboratoriach do rozdzielania aminokwasów, białek, fragmentów DNA i RNA.
W skali technicznej za pomocą elektroforezy można nakładać powłoki ochronne na mokrą powierzchnię metalu, co stanowi o specyfice tej metody. Służy także do utwardzania gruntów, garbowania skór, usuwania cząstek koloidalnych z roztworów, odpylania gazów.

22. Enzymy restrykcyjne

Enzymy z grupy endonukleaz, wykazujące dużą specyficzność substratową. Rozpoznają one specyficzne, krótkie sekwencje nukleotydowe (zwykle 4 do 6 par zasad) i przecinają nici DNA (kwasy nukleinowe) w obrębie sekwencji (lub w pewnej od niej odległości) w ściśle określonych miejscach. Występują w komórkach bakteryjnych, gdzie służą do niszczenia obcego DNA, np. bakteriofagowego.
Obecnie uzyskano już ponad 100 różnych enzymów restrykcyjnych, których nazwy wskazują na źródło ich pochodzenia, np.: EcoRI pochodzi z plazmidu pałeczki okrężnicy (Escherichia coli, plazmid R). Enzymy restrykcyjne służą do otrzymywania ściśle określonych odcinków DNA, ich odkrycie stało się podstawą rozwoju inżynierii genetycznej.

23. Budowa RNA, rodzaje występujące w komórce.

Kwas rybonukleinowy jest jednoniciowy. Budują go cztery nukleotydy, które wiążą się ze sobą za pomocą wiązań fosfodiestrowych. Różnica pomiędzy DNA i RNA jest występowanie w tym drugim cząsteczki uracylu zamiast tyminy. Cząsteczki RNA są krótsze od cząsteczek DNA, a cukrem wchodzącym w ich skład jest ryboza.

W komórce występuje kilka typów kwasu rybonukleinowego.

- mRNA, jest pośrednikiem pomiędzy jądrem komórkowym a rybosomami w przekazywaniu informacji genetycznej,

- tRNA, to czytnik a zarazem cząsteczka transportująca aminokwasy w procesie biosyntezy,

- rRNA, stanowi element budujący rybosomy.

Dzięki cząsteczkom RNA możliwy jest proces biosyntezy białka na który składają się transkrypcja i translacja.

Pierwszy proces polega na przepisywaniu informacji dotyczącej budowy białka z odcinka chromosomu. W

wyniku tego procesu dochodzi do dobudowania nici RNA, komplementarnej do cząsteczki matrycowej DNA.

W wyniku tego procesu powstaje mRNA.

24. Mechanizm transkrypcji u prokariota i eukariota.

*u prokariota

Inicjacja transkrypcji u prokariontów polega na związaniu się polimerazy RNA z odpowiednim odcinkiem pasma matrycowego DNA - tzw. promotorem. Polimeraza rozpoznaje sekwencje -35 i -10 promotora (a transkrypcja zaczyna się od nukleotydu +1). Specyficzność wiązania zapewnia czynnik σ (sigma). Rozsunięcie nici DNA na odcinku kilkunastu nukleotydów (czyli powstanie tzw. kompleksu otwartego) umożliwia wstawianie (włączenie) kolejnych, odpowiednich nukleotydów. Substratami są trifosforany rybonukleozydów (ATP, GTP, CTP i CTU i UTP). Transkrypcja zaczyna się od produkcji kilku krótkich (kilka nukleotydów) transkryptów. Dopiero po oddysocjowaniu czynnika σ może rozpocząć się kolejny etap - elongacja transkrypcji (wydłużanie RNA). Polimeraza RNA przesuwa się systematycznie wzdłuż helisy DNA, rozplatając ją (na odcinku kilkunastu par zasad) i wydłużając łańcuch RNA, przy czym nukleotydy włączane są zgodnie z zasadą komplementarności. Powyżej aktualnego miejsca syntezy powstający hybrydowy kompleks DNA - RNA ulega rozpadowi, DNA powraca do swojej pierwotnej dwuniciowej struktury, a łańcuch powstającego mRNA oddziela się. Etap elongacji kończy się, gdy polimeraza RNA dotrze do terminatora - sekwencji kończącej, wyznaczającej miejsce terminacji (zakończenia) transkrypcji. Sekwencja taka tworzy strukturę szpilki do włosów (hairpin), która zatrzymuje polimerazę RNA, co powoduje rozpad kompleksu enzym - DNA - RNA. Drugim mechanizmem terminacji wykorzystywanym przez bakterie jest terminacja rho-zależna, gdzie do terminacji transkrypcji potrzebne jest działanie czynnika rho (ρ). Transkrypt prokariotyczny nie wymaga dalszej obróbki, a translacja rozpoczyna się, zanim transkrypcja dobiegnie końca.

*u eukariota

W przeciwieństwie do polimerazy RNA bakterii, jądrowe polimerazy RNA organizmów eukariotycznych potrzebują do rozpoczęcia transkrypcji zestawu właściwych dla danej polimerazy podstawowych czynników transkrypcyjnych, ponieważ rozpoznają nie sekwencję promotora, ale kompleks kwas nukleinowy-białko. Sterowanie transkrypcją - przez związanie czynników białkowych czy hormonalnych - może odbywać się z różnych miejsc na DNA. Miejsca te mogą leżeć w obrębie genów (promotory), lub też w odległości kilku tys. nukleotydów (enhancery, silencery). Pierwszym etapem transkrypcji jest powstanie kompleksu preinicjacyjnego (PIC) składającego się z ogólnych czynników transkrypcyjnych, który wiąże się z sekwencją promotora. Na dostępność miejsc wiązania się czynników transkrypcyjnych wpływa struktura (upakowanie) chromatyny. Należy jednak zaznaczyć, że białka remodelujące chromatynę mogą wpływać na jej strukturę przed, w trakcie i po powstaniu PIC.

Wiele promotorów genów transkrybowanych przez jądrową polimerazę RNA II zawiera sekwencję TATA (ang. TATA box) położoną ok. -25 par zasad przed miejscem rozpoczęcia transkrypcji. Sekwencja ta jest rozpoznawana przez białko TBP (ang. TATA-box binding protein), które staje się zalążkiem kompleksu preinicjacyjnego. Drugą sekwencją rozpoznawaną przez ogólne czynniki transkrypcyjne jest sekwencja otaczająca miejsce startu transkrypcji (+1). Polimeraza RNA II wiąże się do kompleksu preinicjacyjnego i rozpoczyna transkrypcję. Do inicjacji transkrypcji przez polimerazę RNA II in vivo konieczny jest też kompleks białkowy zwany Mediatorem. W regulacji transkrypcji u eukariontów mogą brać udział także inne czynniki transkrypcyjne wiążące się z sekwencjami enhancerów i silencerów, często położone w znacznej odległości od miejsca inicjacji transkrypcji. Do rozpoczęcia transkrypcji przez polimerazę RNA I i III potrzebne są inne sekwencje oraz zestaw ogólnych czynników transkrypcyjnych specyficznych dla tych polimeraz.

Następny etap transkrypcji to elongacja. Polimeraza RNA przesuwa się dalej, a ogólne czynniki transkrypcyjne są uwalniane. Terminacja transkrypcji nie wymaga białek uwalniających, a jej sygnały są inne, niż u prokariontów. Zaproponowano dwa modele terminacji transkrypcji u eukariotów. Według pierwszego po transkrypcji miejsca poliadenylacji w polimerazie zachodzi zmiana konformacji, która ułatwia terminację transkrypcji. Według drugiego modelu w terminacji transkrypcji bierze udział trawiąca RNA egzonukleaza, która przecina cząsteczkę mRNA, a następnie niszczy ten fragment RNA, który ciągle jest związany z polimerazą.

Transkrypt jest komplementarny do nici matrycowej i homologiczny z nicią kodującą.

25. Kod genetyczny

Sposób zapisu informacji genetycznej w cząsteczkach DNA (kwasy nukleinowe) w chromosomach, polegający na trójkowej sekwencji nukleotydów (triplety). Przy czterech rodzajach istniejących nukleotydów (zasady purynowe: adenina, guanina, oraz zasady pirymidynowe: cytozyna, tymina) możliwe są 64 trójkowe kombinacje.
Każdy aminokwas wchodzący w skład białek syntetyzowanych w komórce kodowany jest przez określoną kombinację trzech nukleotydów (kodon, biosytneza białka). Ponieważ istnieje 20 aminokwasów, większość z nich kodowana jest przez więcej niż jeden kodon (tzw. degeneracja kodu genetycznego). Kod genetyczny jest kodem niezachodzącym, tzn. trójki odczytywane są kolejno i jedna nie zachodzi na drugą.
Kod genetyczny jest odczytywany w sposób ciągły (jest bezprzecinkowy), toteż wypadnięcie lub włączenie jednego dodatkowego nukleotydu zmienia kod w całym łańcuchu DNA (mutacje). Np. kod ATC, AAA, AAG, po wypadnięciu cytozyny (C) z pierwszego kodonu zmieni się na ATA, AAA, AG....
Kod genetyczny jest uniwersalny, więc u wszystkich organizmów bez względu na stopień ich rozwoju, dany kodon wyznacza ten sam aminokwas.

26. Translacja

Proces syntezy łańcucha polipeptydowego białek na matrycy mRNA. W jego wyniku dochodzi do ostatecznego przetłumaczenia informacji genetycznej zawartej pierwotnie w kodzie genetycznym DNA na konkretną strukturę białka, zależną od uszeregowania aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.

Translacja jest drugim (po transkrypcji) procesem w biosyntezie białka. Powstawanie łańcucha polipeptydowego sterowane jest przez sekwencję mRNA. Translacja odbywa się w cytoplazmie lub na błonach szorstkiej siateczki wewnątrzplazmatycznej. Proces ten jest katalizowany przez rybosom obejmujący podjednostkami przesuwającą się nić mRNA. Rybosomy składają się z dwóch podjednostek, większej i mniejszej, które są zbudowane z białek i rRNA, a funkcję katalityczną pełnią enzymy (rybozymy) zawarte w dużej podjednostce rybosomu. Translacja na jednej cząsteczce mRNA może być prowadzona przez wiele rybosomów równocześnie. Taki kompleks mRNA związanego z wieloma rybosomami nazywa się polisomem lub polirybosomem.

Translacja składa się z czterech faz:

- aktywacji

- inicjacji

- elongacji

- terminacji.

27. Mutacje DNA

Mutacja jest to zmiana o trwałym charakterze, która dotyczy informacji genetycznej określonego organizmu. Polega ona przede wszystkim na nieprawidłowościach ilościowych lub strukturalnych. Wyróżnić można dwie podstawowe grupy mutacji: punktowe oraz chromosomowe.

W przypadku mutacji punktowych( zwanych także genowymi) zmiany ograniczają się do danego genu. W konsekwencji powstaje nowa wersja tego genu. Mutacje chromosomowe powodują zmiany na większych odcinkach. W tej grypie wskazuje się na dwa typy zmian: abberacje chromosomowe i zmiany dotyczące liczby.

Mutacje mogą być:

1. Punktowe- dotyczą pojedynczych genów;

2. Chromosomowe- dotyczą większych odcinków:

- abberacje chromosomowe dotyczące zmiany kształtów;

- zaburzenia prawidłowej liczby genów;

RODZAJE MUTACJI PUNKTOWYCH:

Tranzycja- jest to zmiana, która dotyczy zasady purynowej; ma miejsce wówczas zamiana zasady purynowej na inną;

Transwersja- w tym przypadku ma miejsce zamiana zasady purynowej na pirymidynową lub też odwrotnie;

Delecja- polega ona na wypadnięciu jednej bądź więcej par nukleotydów;

Insercja- mutacja ta polega na wstawieniu dodatkowej pary ( lub par) nukleotydów do DNA;

W konsekwencji następuje błędne odczytanie informacji genetycznej. Może przy tym powstać inne białko lub może do tego nie dojść.

RODZAJE MUTACJI CHROMOSOMOWYCH:

STRUKTURALNE- ABBERACJE

Deficjencja- jest to strata części chromosomu;

Duplikacja- polega na podwojeniu danego odcinka;

Inwersja- jest to odwrócenie określonego odcinka chromosomu o 180⁰;

Translokacja- jest to mutacja polegająca na przyłączeniu części danego chromosomu do drugiego;

Mutacje te najczęściej powodują efekt letalny. Mutacje o takim charakterze mogą ujawniać tenże efekt w dowolnym etapie życia danego organizmu. Na ogół powodują one jednak obumieranie już na etapie życia zarodkowego. Recesywne mutacje letalne powodują konsekwencje tylko u homozygoty (heterozygoty są nosicielami).

MUTACJE POLIPLOIDALNE- ZWIĄZANE ZE ZMIANĄ LICZBY

Mutacje mogą zachodzić spontanicznie, powstawać w wyniku działania czynników naturalnych. Mogą być także indukowane, czyli wywoływane w sposób sztuczny. W takiej sytuacji wykorzystuje się tak zwane sztuczne mutageny. Są to środki fizyczne oraz chemiczne, które wywołują nieprawidłowości o charakterze mutacji. Do takich czynników zaliczamy promieniowanie jonizujące, gazy bojowe, niektóre barwniki, pestycydy.

28. Budowa i funkcje mioglobiny

Mioglobina jest silnie upakowaną, w przybliżeniu kulistą cząsteczką o wymiarach 4,5 x 3,5 x 2,5 nm. Około 75% łańcucha występuje w formie ośmiu prawoskrętnych helis α o długości 7 - 20 aminokwasów.

Grupę prostetyczną mioglobiny stanowi hem. Znajduje się on w zagłębieniu pomiędzy helisami E i F, a w jego centrum jest związane koordynacyjnie żelazo w formie jonu Fe²⁺. Utlenienie jonu żelaza Fe²⁺ do Fe³⁺ powoduje utratę aktywności biologicznej białka.

Zewnętrzna część cząsteczki mioglobiny jest polarna, natomiast jej wnętrze jest niepolarne. Dzieje się tak, gdyż reszty aminokwasowe zawierające grupy polarne kierowane są na zewnątrz cząsteczki, a reszty niepolarne kierowane są do środka.

Główną funkcją mioglobiny jest magazynowanie tlenu w mięśniach czerwonych (poprzecznie prążkowanych). Podczas nadmiernego wysiłku, kiedy ciśnienie cząsteczkowe tlenu spada w mięśniach do bardzo niskiej wartości 5 mm Hg, mioglobina uwalnia zmagazynowane cząsteczki O₂ i pozwala mitochondriom na syntezę ATP na drodze fosforylacji oksydacyjnej. Jedna cząsteczka mioglobiny przenosi jedną cząsteczkę tlenu. Tlen zajmuje szóstą pozycję koordynacyjną w atomie żelaza. Przyłączenie atomu O₂ powoduje zmianę konformacji części białka.

29. Budowa i funkcje hemoglobiny.

Cząsteczka hemoglobiny jest tetramerem złożonym z dwóch par białkowych podjednostek. Podjednostki oznaczone są najczęściej literami greckiego alfabetu (np. α,β,γ,δ). Podjednostki nie są związane kowalencyjnie. Każda podjednostka zawiera, jako grupę prostetyczną (niebiałkową), cząsteczkę hemu. Cząsteczka hemu zawiera położony centralnie atom żelaza (Fe²⁺) umożliwiający jej wiązanie cząsteczek tlenu (O₂). Jedna cząsteczka hemoglobiny może przyłączyć od jednej do czterech cząsteczek tlenu, co powoduje, że hemoglobina może występować albo w stanie "odtlenowanym" (deoxyHb) lub w różnym stopniu "utlenowania" (oxyHb). Hem nadaje białku (i krwi) czerwony kolor. (BRAK FUNKCJI)

30. Transport tlenu przez hemoglobinę.

Transport tlenu odbywa się bez zmiany stopnia utlenienia atomu żelaza. W kapilarach płuc hemoglobina po połączeniu się z tlenem przybiera postać oxyhemoglobiny (krew utlenowana, tętnicza), która następnie krążąc po całym organizmie roznosi tlen do wszystkich tkanek. Tam następuje odłączenie tlenu i przyłączenie dwutlenku węgla, który tworzy z białkami hemoglobiny karbaminiany (krew odtlenowana, żylna) i w końcu zostaje przetransportowany do płuc, a jego miejsce zajmuje tlen.

31. Efekt Bohra.

Efekt Bohra to zjawisko polegające na zmniejszaniu powinowactwa hemoglobiny do tlenu w warunkach obniżonego pH (wzrost stężenia jonów wodorowych, H⁺). Powoduje to, że tlen jest łatwiej oddawany przez hemoglobinę (dysocjacja tlenu). Ułatwia to oddawanie tlenu w tkankach. Przeciwnie podwyższenie pH zwiększa powinowactwo wiązaniu tlenu przez hemoglobinę i utrudnia oddawanie go w tkankach. W procesie tym bierze udział H2CO3, który pod wpływem anhydrazy węglanowej rozkłada się do jonu wodorowęglanowego oraz wodoru. Krzywa wysycenia hemoglobiny tlenem, ma kształt sigmoidalny.

32. Rola 2,3 - Bisfosfoglicerynianu.

W warunkach niedotlenienia w organizmie zwiększa się synteza 2,3-bisfosfoglicerynianu (BPG). Substancja ta, powstająca z 1,3-bisfosfoglicerynianu będącego produktem pośrednim glikolizy, ma właściwość wiązania się z tetramerem hemoglobiny znajdującym się w stanie T i stabilizowania go.

W stanie T konformacja łańcuchów hemoglobiny umożliwia wniknięcie między nie jednej cząstki BPG, która następnie wytwarza po trzy (w sumie sześć) wiązań poprzecznych z każdym z łańcuchów β, a dokładniej z posiadającymi dodatni ładunek resztami waliny w pozycji NA1, lizyny EF6 oraz histydyny H21. Te dodatkowe wiązania utrudniają przejście ze stanu T o niższym powinowactwie do tlenu do stanu R, w którym hemoglobina jest mniej skłonna do uwalniania tlenu.

Ciekawym przystosowaniem ewolucyjnym jest zamiana histydyny H21 na serynę w łańcuchu γ, który zastępuje łańcuch β w hemoglobinie płodowej HbF. Dzięki temu BPG ma mniejszy wpływ na hemoglobinę płodową, a co za tym idzie przy niższym stężeniu tlenu HbF ma do niego większe powinowactwo niż HbA. Efekt ten umożliwia wymianę gazową między krwią płodu, a krwią matki zachodzącą w łożysku.

33. Transport gazów oddechowych we krwi.

Rozpuszczalność tlenu jest bardzo mała i dlatego w drodze ewolucji musiały powstać mechanizmy zwiększające pojemność tlenową krwi. Fizycznie rozpuszczony w osoczu tlen stanowi 2-3% ilości transportowej. Tak znaczne zwiększenie sprawności krwi stało się możliwe po wykształceniu barwników oddechowych (hemoglobina, hemoerytryna, hemocyjanina). Jest to różnorodna grupa białek złożonych, które nietrwale wiążą tlen, znacznie zwiększając stopień wysycenia krwi tym gazem. Oddychanie wewnętrzne odbywa się zgodnie z gradientem ciśnień. Dopływająca do tkanek utlenowana krew zawiera dużo tlenku o ciśnieniu około 96mmHg i niewiele CO2 o ciśnieniu około 40mmHg. Komórki ciała zużywają w procesach oddychania komórkowego tlen i wytwarzają CO2. Prowadzi to do obniżenia ciśnienia tlenu w komórce do około 30mmHg i zwiększenia ciśnienia CO2 do około 46mmHg. Wyższe o ponad 60mmHg ciśnienie tlenu w krwi dopływającej w zupełności wystarczy do wtłoczenia tego gazu do komórek, natomiast niższe ciśnienie CO2 spowoduje dyfuzję tego gazu z komórek do krwi.

34. Budowa i właściwości kwasów tłuszczowych.

Kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy), a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha. Kwasy tłuszczowe występujące naturalnie wchodzą w skład tłuszczów lub występują w postaci "wolnej". Połączenie 3 cząsteczek kwasów tłuszczowych z cząsteczką glicerolu tworzy triglicerydy.

Łańcuch węglowodorowy naturalnych kwasów tłuszczowych jest zazwyczaj prosty (nierozgałęziony) i może zawierać kilka wiązań podwójnych (o konfiguracji Z). Naturalne kwasy tłuszczowe zbudowane są z parzystej liczby atomów węgla, a ich liczba wynosi najczęściej 12-20. Od niższych kwasów karboksylowych różnią się głównie tym, że z powodu przewagi części hydrofobowej nad hydrofilową są nierozpuszczalne w wodzie i mają neutralne pH.

W przyrodzie występują w postaci estrów z gliceryną, czyli tłuszczów, z których otrzymuje się je przez hydrolizę. Nasycone kwasy tłuszczowe można także uzyskać przez katalizowane uwodornienie odpowiednich kwasów nienasyconych. Kwasy tłuszczowe wykorzystywane są do produkcji mydła, farb olejnych, leków i kosmetyków. Poza tym wykorzystuje się je w przemyśle spożywczym (masło, oleje, smalec, margaryna), oraz jako paliwa (stearyna w świecy) także w postaci tłuszczów (lampki olejowe).

Kwasy tłuszczowe pełnią istotną rolę biologiczną, są ważnym zapasowym materiałem energetycznym, przechowywanym w postaci trójglicerydów w tkance tłuszczowej. W wyniku utleniania kwasów tłuszczowych powstaje energia potrzebna do procesów życiowych. Kwasy tłuszczowe dzielą się na nasycone i nienasycone.

35. Hydroliza triacylogliceroli.

Hydroliza triacylogliceroli (TAG) jest reakcją odwracalną ze względu na niewielką różnicę w zmianie energii swobodnej w kierunku hydroliza-synteza. Kierunek reakcji jest zdeterminowany jej środowiskiem, przy czym nadmiar wody wywołuje hydrolizę, natomiast niska zawartość wody reakcję odwrotną - estryfikację glicerolu. Podczas syntezy grupy acylowe są przenoszone z cząsteczek donora na nukleofilowy akceptor (inny niż woda) taki jak alkohole, aminy czy tioestry. W środowisku alkoholu (zamiast wody) zachodzi transestryfikacja. Katalizowanie reakcji przez lipazy w środowisku o kontrolowanej zawartości wody (współczynniku aktywności wodnej) możliwe jest w środowisku rozpuszczalników organicznych, płynów nadkrytycznych, cieczy jonowych, stałych buforów.

36. β-oksydacja

Cykliczny szlak metaboliczny związany z utlenianiem kwasów tłuszczowych, jeden z etapów oddychania komórkowego; w komórkach eukariotycznych b-oksydacja jest katalizowana na obszarze macierzy mitochondrialnej; kwas tłuszczowy aktywowany do acylo-koenzymu A ulega przy węglu β w kolejnych reakcjach pojedynczego cyklu dwukrotnemu-osydacji dwukrotnemu utlenieniu, rozdzielanemu przez etap przejściowej hydroksylacji i w końcu w reakcji tiolizy zostaje skrócony o dwa atomy węgla, które jako acetylo-koenzym A włączone mogą być do cyklu kwasów trikarboksylowych, pozostały kwas tłuszczowy może wejść do kolejnego cyklu b-oksydacji; proces ten powtarza się, aż cała cząsteczka kwasu zostanie podzielona na dwuwęglowe reszty octanowe (acetylo-CoA).

37. Synteza kwasów tłuszczowych.

Synteza kwasów tłuszczowych zachodzi w cytozolu.

Biosynteza kwasów tłuszczowych odbywa się w cytoplazmie komórek tłuszczowych (adipocyty, lipocyty). Do procesu potrzebny jest acetylokoenzym A, który powstaje w wyniku katabolizmu glukozy przy udziale dehydrogenazy pirogronianowej.

W biosyntezie kwasów tłuszczowych wyróżnić można kilka etapów:

1.     Aktywacja acetylokoenzmu A przez karboksylazę do malonylo-koenzymu A w obecności ATP i witaminy H, czyli biotyny. Zatem acetylokoenzym A ulega karboksylacji do malonylokoenzymu A (malonylo-CoA).

2.     Synteza kwasów tłuszczowych na kompleksie enzymatycznym - syntetazie kwasów tłuszczowych. W skład syntetazy (kompleksu enzymatycznego) wchodzi ACP (Acyl Carrier Protein). ACP przenosi acyle, czyli produkty pośrednie. ACP zawiera z kolei panteteinę (układ 4'fosforanu panteteiny). Tworzony kwas tłuszczowy jest związany kowalencyjnie z enzymem. Reszta butylowa lub reszta acetylowa jest przeniesiona na ACP. Następnie dochodzi do połączenia reszty malonylowej pochodzącej z malonylo-koenzymu A (malonylo-CoA) z resztą acetylową, powstaje 4-węglowa cząsteczka acetoacetylo-S-ACP. Zatem zachodzi kondensacja reszty acetylowej z resztą malonylową. Wydzielony wówczas jest CO₂ i HS-ACP. CO₂ jest uwolniony w wyniku działania syntazy 3-oksoacylo-ACP. Przemiany te można zaliczyć do etapu startowego i  etapu kondensacji.

3.     Etap redukcji odbywa się przy udziale NADPH i reduktazy 3-oksoacylo-ACP. Dochodzi do redukcji grupy -okso. Powstaje reszta beta-hydroksyacylowa, która poddana jest dehydratacji przy udziale dehydratazy 3-hydroksy-ACP. Powstaje reszta alfa, beta-dehydro-acylowa, która zostaje poddana redukcji (chodzi o wiązanie podwójne) przy udziale NADPH i reduktazy enoilo-ACP. Powstaje 4-węglowy rodnik butyrylowy. W następnym obrocie reakcji powstaje kolejna jego cząsteczka, przy czym reszta acylowa z wcześniej wytworzonego rodnika jest przeniesiona na tę następna, wydzielony jest wówczas dwutlenek węgla i powstaje reszta beta-ketoacylowa. Ta znów podlega kondensacji z kolejną. W ten sposób tworzony kwas ulega wydłużaniu do odpowiedniej masy.

4.     Uwalnianie gotowego łańcucha kwasy tłuszczowego odbywa się przy pomocy deacylazy. Odłącza ona kwas od HS-ACP, z którym był połączony, o czym wspomniano na początku.

---