51. Omów transport przez błony biologiczne. Wskaż adekwatne przykłady.

Błony białkowo-lipidowe są selektywnie przepuszczalne. Oznacza to, że niektóre substancje mogą swobodnie przenikać przez dwuwarstwę fosfolipidową na zasadzie dyfuzji, natomiast inne cząsteczki lub jony są transportowane na drugą stronę błony przez specjalne białka przenośnikowe na zasadzie dyfuzji ułatwionej (inaczej: dyfuzji wspomaganej) lub transportu aktywnego. Dla niektórych dużych cząsteczek (na przykład pewnych białek albo wielocukrów) błona plazmatyczna może być całkowicie nieprzepuszczalna. Przechodzenie cząsteczek wody przez selektywnie przepuszczalną błonę nosi nazwę osmozy.

Transport:

• Małe cząsteczki:

• Transport bierny(zgodnie z gradientem stężeń, ładunków i ciśnień)

• Filtracja

• Dyfuzja prosta

• Dyfuzja ułatwiona

• Osmoza

• Transport aktywny(wbrew gradientowi stężeń, ładunków i ciśnień)

• Duże cząsteczki:

• Endocytoza:

• Pinocytoza polega na pobieraniu przez komórki pojedynczych cząstek i substancji płynnych np. białka

• Fagocytoza komórka pobiera większe cząstki np. mikroorganizmy

• Egzocytoza:usuwane są z komórki zbędne lub szkodliwe substancje np. niestrawione resztki lub produkty metabolizmu np. hormony, śuz itd.

52.Katabolizm lipidów: α i β-oksydacja.

Beta-oksydacja. W komórkach (mitochondria) kwasy tłuszczowe ulegają aktywacji do tioestrów przy udziale ATP. Dzięki temu stają się związkami reaktywnymi i wysokoenergetycznymi.Dehydrogenaza przy udziale FAD (FAD à FADH₂) powoduje odwodorowanie kwasów tłuszczowych w pozycji alfa, beta. Do nienasyconych kwasów tłuszczowych dołączona zostaje cząsteczka wody dając beta-hydroksykwasy. Te z kolei są utleniane przez odwodorowanie w pozycji beta, przy udziale dehydrogenazy i NAD⁺. Powstały tioester beta-ketokwasu przy udziale drugiej cząsteczki CoA-SH ulega tiolizie (rozpadowi) do acetylo-koenzymu A i acylo-koenzymu A (zawiera dwa węgle mniej niż poprzedni), który poddany jest ponownej beta-oksydacji. Jeden cykl obejmuje dwukrotne odwodorowanie i przenoszenie wodoru na tlen (łańcuch oddechowy) z wytworzeniem 5 cząsteczek ATP (2 cząsteczki z FADH+H, 3 cząsteczki z NADH+H) z odczepieniem acetyloCoA. Proces jest sprzężony z cyklem Krebsa i łańcuchem oddechowym. Glicerol włączony jest do procesu glikolizy. Utlenienie l g tłuszczu dostarcza 9,3 kcal. Acetylokoenzym A jest utleniony do kwasu cytrynowego w cyklu Krebsa po związaniu ze szczwiooctanem.W razie zaburzeń cyklu Krebsa powstały uprzednio acelo-koenzym A ulega nagromadzeniu w ustroju. Acetylo-koenzym A gromadzi się nadmiernie w komórkach również w wyniku niedoboru cukrowców i zbyt intensywnego utleniania lipidów (głód przy równoczesnym dużym zapotrzebowaniu na energię).  Acetylokoenzym A jest wówczas przekształcany w aceto-acetylo-koenzym A. W wyniku odłączenia koenzymu A od aceto-acetylo-koenzymu A (acetoacetylo-CoA)  powstaje kwas acetooctowy (acetooctan), który w wyniku dekarboksylacji dostarcza aceton a podczas redukcji - kwas beta-hydroksymasłowy. Wskutek nadmiernego nagromadzenia ciał ketonowych w komórkach i płynach ustrojowych dochodzi do powstania ketonemii. Związki ketonowe są wydalane wraz z moczem (ketonuria) i z potem. Ketonemii towarzyszy zawsze kwasica metaboliczna. Następuje więc zaburzenie gospodarki kwasowo-zasadowej ustroju.

53. Anabolizm lipidów: synteza triacylogliceroli oraz cholesterolu.

Triacyloglicerole są syntetyzowane z cząsteczek acylo-CoA i 3-fosfoglicerolu powstającego z fosfodihydroksyacetonu, będącego związkiem przejściowym glikolizy. W wyniku połączenia cząsteczek acylo-CoA z 3-fosfoglicerolem powstaje (w wyniku działania acetylotransferazy 3-fosfoglicerolowej) najpierw kwas lizofosfatydowy, który następnie reaguje z kolejną cząsteczką acylo-CoA, co prowadzi do wytworzenia kwasu fosfatydowego. Usunięcie grupy fosforanowej z kwasu fosfatydowego powoduje utworzenie diacyloglicerolu (DAG), ulegającego dalszej acetylacji do triacyloglicerolu. W syntezie triacylogliceroli uczestniczy ATP. Siłę napędową reakcji stanowi hydroliza wysokoenergetycznych wiązań tioestrowych łączących część acylową z CoA.

54. Związki metabolizmu wtórnego: alkaloidy.

Alkaloidami nazywany grupę związków pochodzenia naturalnego. Otrzymywane są one z różnych gatunków roślin ( obecnie część z nich otrzymuje się syntetycznie). Są to najczęściej związki spokrewnione ze sobą tylko w niewielkim stopniu, co stwarza problemy przy jednoznacznym określeniu definicji alkaloidów. Klasyczna definicja (według Hegneuera) mówi, że są one organicznymi zasadami roślinnymi zawierającymi atom azotu w pierścieniu heterocyklicznym, wykazującymi wyraźne działanie na układ nerwowy.Nie jest ona jednak doskonała, ponieważ istnieje wiele związków, które pomimo tego, że nie spełniają części tej definicji, są zaliczane do alkaloidów. Przykładem takich substancji są kolchicyna i kapsaicyna, które nie zawierają atomu azotu w układzie heterocykilicznym i nie mają charakteru zasadowego. Istnieją również związki, które, pomimo że występują u zwierząt, zaliczane są do alkaloidów np. samandryna u Salamandra maculosa.

Podział:

• Alkaloidy właściwe- mają atom azotu w pierścieniu heterocykilicznym. Ich prekursorami są aminokwasy lub aminy biogenne. Przykładem może być papaweryna powstająca z dopaminy i 3,4-dihydroksyfenyloacetaldechydu.

• Protoalkaloidy- mają atom azotu w łańcuchu bocznym, a powstają z aminokwasów lub amin biogennych. Do tej grupy zalicza się np. efedrynę.

• Pseudoalkaloidy- są zasadami roślinnymi, których azot nie pochodzi od aminokwasów, a został wbudowany w trakcie biosyntezy do już istniejącego szkieletu. Ich prekursorami są np. irydoidy, sterydy i terpeny. Alkaloidem z tej grupy jest kolchicyna.

55. Udział barwników roślinnych w mataboliźmie roślin.

???

56. Hormony roślinne

Hormony roślinne, fitohormony (hormony, związki chemiczne syntetyzowane w pewnych częściach rośliny służące do "komunikacji" pomiędzy poszczególnymi jej częściami. Hormony te, działają w bardzo małych stężeniach i wywołują reakcje fizjologiczne w danej części rośliny. Hormony roślinne wywołują wiele różnych reakcji, dlatego trudno ustalić jaki hormon zadziałał i spowodował taką, a nie inną reakcję. Mogą one działać stymulująco bądź hamująco.

Do hormonów roślinnych zaliczamy:

• Auksyny pobudzają wzrost elongacyjny roślin. Mają one wpływ na rozciągliwość ścian komórkowych

• Gibereliny są zaliczane często do regulatorów wzrostu i rozwoju roślin, jednakże nazwa gibereliny nie jest równoznaczna z hormonem roślinnym. Jest to wspólna nazwa dla związków o określonej budowie chemicznej, będących zarówno właściwymi fitohormonami, jak i produktami ich przemian. Gibereliny należące do fitohormonów regulują wzrost i dojrzewanie roślin. Najbardziej rozpowszechnioną gibereliną jest kwas giberelinowy (GA₃).

• Cytokininy to grupa regulatorów wzrostu i rozwoju roślin wśród których znajdują się hormony roślinne oraz substancje o działaniu podobnym do hormonów roślinnych jednak nie występujące naturalnie w roślinach.

• Etylen

• Kwas abscysynowy fitohormon czasem nazywany także dorminą, związek 15-węglowy należący do seskwiterpenów (izoprenoidów). Jest jedynym przedstawicielem tej klasy hormonów roślinnych, chociaż bezpośredni prekursor w biosyntezie kwasu abscysynowego - ksantoksyna także wykazuje niewielką aktywność biologiczną.

• Poliaminy zwane też poliaminami alifatycznymi (PA) to związki organiczne o małej masie molowej, mające w swojej strukturze grupy aminowe (-NH₂). Część z nich występuje w komórkach ludzi, zwierząt i bakterii i określana jest mianem amin biogennych np. kadaweryna, putrescyna, spermidyna. Poliaminy występują w wielu biochemicznych procesach komórkowych. Niektóre są hormonami roślinnymi i koenzymami.

• Jasmonidy związki organiczne o strukturze podobnej do prostaglandyn (hormonów zwierzęcych). Pierwszym poznanym związkiem był kwas jasmonowy, wyodrębniony z olejku zapachowego kwiatu jaśminu i rozmarynu. Kwas jasmonowy (JA) i jego ester metylowy (JA-Me) są najbardziej znanymi przedstawicielami nowej grupy regulatorów wzrostu i rozwoju roślin określanej jako jasmonidy.

---