Wymagania na 3 kolokwium

Tcmaty III kolokwium z biochemii

Wstęp do bioenergetyki: Definicje następujących funkcji sianu: energia całkowita (U), entalpia (I-I), entropia (S), potencjał termodynamiczny Gibbsa (G), energia swobodna; oraz definicje parametrów stanu (temperatura, ciśnienie itp.), podstawowe prawa termodynamiki oraz reguła Prigogina.

Pojęcia - termodynamika i kinetyka - w odniesieniu do reakcji chemicznych. Przekazywanie energii (transfer) pomiędzy reakcjami chemicznymi - pojęcie wspólnego metabolitu. Przekazywanie energii chemicznej na pracę mechaniczną, osmotyczną i inne. „Podwójna” rola enzymów w transferze energii. Sposoby magazynowania energii przez organizmy zwierzęce. Związki o wysokim potencjale termodynamicznym (Gibbsa) reakcji hydrolizy niektórych wiązań - wzory chemiczne pięciu typów ugrupowań odpowiedzialnych za ich „wysokoenergetyczny” charakter. Dlaczego ATP został wybrany przez naturę do pełnienia funkcji głównego „wspólnego metabolitu”. Wartości AG dla ważniejszych wiązań „wysokoenergetycznych”. Czynniki wpływające na aktualną wartość AG hydrolizy ATP. Wzory definiujące AG reakcji chemicznych, oraz wzory na jego obliczanie. Zależność tej wielkości od aktualnych stężeń reagentów, stałej równowagi, wielkości potencjału redoksowego. Co to jest gradienL protonowy - jego znaczenie i wykorzystanie: sposoby jego tworzenia w różnych organizmach. Inne „magazyny” energii organizmów żywych. Definicje pracy - chemicznej, osmotycznej, mechanicznej, elektrycznej; oraz definicja termogenczy.

Fizykochemiczne cechy charakteryzujące materię żywą

Mitochondrialny łańcuch oddechowy i akumulacja gradientu protonowego: Struktura mitochondriów. AG reakcji redoksowych - w^zór, przykład obliczania. Kolejne reakcje mitochondrialnego łańcucha oddechowego. Wewnętrzna błona mitochondrialna -struktura, skład i funkcja poszczególnych kompleksów enzymatycznych, katalizujących reakcje transportu elektronów. Budowa koenzymów i grup prostetycznych enzymów łańcucha oddechowego. Gradient protonowy wewnętrznej błony milochondriałnej jako pierwszy podstawowy magazyn energii - powstawanie, napęd, przydatność. Mostki (czółenka przenośnikowe) przenoszące równoważniki redukcyjne do wnętrza mitochondriów' (wzory i reakcje). Obliczanie energii swobodnej reakcji redoksowych. Obliczanie wydajności energetycznej łańcucha oddechowego.

Wykorzystanie gradientu protonowego:

W pracy osmotycznej - kotransport metabolitów' w poprzek wewnętrznej błony mitochondrialnej. W pracy chemicznej - oksydacyjna synteza ATP; struktura kompleksu syntazy ATP, jej lokalizacja, mechanizm działania, napęd i funkcja. W pracy mechanicznej - (przykłady). W pracy elektrycznej - (przykłady). W termogenezie - w brunatnej tkance tłuszczowej - mechanizm uruchamiania termogenezy bezdrżeniowej.

Metabolizm - podział szlaków metabolicznych.

Tlenowa dekarboksylacja a-ketokwasów - reakcje; struktura i skład kompleksu wiclocnzymatycznego katalizującego ten proces. Dwńc drogi wejścia pirogronianu do cyklu cytrynianowego (Krebsa). Cykl Cytrynianowy Krebsa. Dokładny przebieg poszczególnych reakcji - nazwy enzymów-w'zory kolejnych metabolitów i kofaktorów - ogólna rola metaboliczna tego cyklu. Obliczanie wydajności energetycznej cyklu cytrynianowego łącznic z łańcuchem oddechowym i procesem tlenowej fosforylacji.