Biochemia 2 - lista 2 PDF

Preview

Summary

Download Biochemia 2 - lista 2 PDF

Description

BIOCHEMIA II – ĆWICZENIA

LISTA 2 do wykładu prof. dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego

Cykl kwasu cytrynowego 1) Jeżeli komórka eukariotyczna by została rozbita, a organelle subkomórkowe były rozdzielone przez ultrawirowanie w gradiencie stężeń sacharozy, to w której frakcji znalazły by się enzymy cyklu kwasu cytrynowego? a) w jądrach b) w lizosomach

(d) w mitochondriach (e) w retikulum endoplazamatycznym

c) w aparatach Golgiego

2) Dopasuj kofaktory kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej z lewej kolumny z odpowiednimi składnikami enzymatycznymi i ich rolą w katalizie enzymatycznej. a) b) c) d) e)

koenzym A 3,7 NAD+ 2,9 Pirofosforan tiaminy 1,5 FAD 2,6 lipoamid 3,4,8

(1) składnik dehydrogenazy pirogronianowej (2) dehydrogenaza dihydroliponianowa (3) acetylotransferaza dihydroliponianowa (4) utlenianie grup hydroksyetylowych (5) dekarboksylacja pirogronianiu (6) utlenianie dihydrolipoamidu (7) przyjmuje grupę acetylową z acetylolipoamidu (8) dostarcza długiego fleksyjnego „ramienia” przenoszącego intermediaty do różnych komponentów enzymatycznych (9) utlenia FADH2

3) Które z poniższych stwierdzeń dotyczących mechanizmu enzymatycznego syntazy cytrynianowej są poprawne? a) Syntaza cytrynianowa używa NAD+ jako kofaktora. (lipoamid z lizyną jako kofaktor) b) Acetylo-CoA wiąże się do syntazy cytrynianowej przed szczawiooctanem. (Syntaza cytrynianowa najpierw wiąże szczawiooctan a następnie Acetylo-CoA) c) Reszty histydylowe w miejscu aktywnym syntazy cytrynianowej uczestniczą w hydrolizie acetylo-CoA. d) Po tym jak powstanie cytrynylo-CoA w enzymie zachodzą dodatkowe zmiany konformacyjne (strukturalne) e) Każda podjednostka syntazy cytrynianowej wiąże jeden z substratów i doprowadza do zbliżenia się substratów do siebie nawzajem.

4) Które z poniższych stwierdzeń kończy poprawnie zdanie: Dehydrogenza bursztynianowa… a) b) c) d)

jest białkiem żelazowo-siarkowym podobnie jak akonitaza. zawiera kofaktory FAD i NAD + podobnie jak dehydrogenaza pirogronianowa (tylko FAD akceptor wodoru) Jest integralnym białkiem błonowym w przeciwieństwie do innych enzymów cyklu kwasu cytrynowego. Przeprowadza dekarboksylację oksydacyjną podobnie jak dehydrogenaza izocytrynianowa.

Lista 2 – Cykl kwasu cytrynowego

- 1 z 4 -

5) Przekształcenie jabłaczanu w szczawioctan posiada ΔG°' = +7.1 kcal/mol, jednakże w cyklu kwasu cytrynowego reakcja przebiega w kierunku tworzenia szczawiooctanu. Wyjaśnij jak to jest możliwe. W standardowych warunkach etap ten jest nie korzystny energetycznie, w mitochondriach stężenie jabłczanu i NAD+ jest wysokie a produktów – szczawiooctan i NADH niskie, więc ALFAG dla reakcji jest ujemne

6) Analizując poniższy schemat intermediatów reakcji dehydrogenazy pirogronianowej i cyklu kwasu cytrynowego odpowiedz na poniższe pytania:

a) Nazwij intermediaty: (1) A ALFA-ketoglutaran (2) B szczawiooctan b) Narysuj strukturę izocytrynianu i zaznacz które atomy pochodzą z acetylo-CoA.

Lista 2 – Cykl kwasu cytrynowego

- 2 z 4 -

c) Która z rekacji jest katalizowana przez dehydrogenazę α-ketoglutaranową? Piąta reakcja d) Jaki enzym katalizuje etap 2? Syntaza cytrynianowa e) Które z reakcji to reakcje utleniania? Nazwij enzymy katalizujące te reakcje. Reakcja 1: dehydrogenaza pirogronianowa Reakcja 4: dehydrogenaza izocytrynianowa Reakcja 5: dehydrogenaza alfa-ketoglutaranowa Reakcja 7: dehydrogenaza bursztynianowa Reakcja 9: dehydrogenaza jabłczanowa

f) W której reakcji zachodzi fosforylacja substratowa? Nazwij enzym katalizujące tę reakcję i produkty reakcji. Reakcja 6: syntetaza bursztynylo-CoA. Produktami reakcji jest bursztynian, CoA i GTP

g) Które z reakcje wymagają FAD jako kofaktora? Nazwij te enzymy. Reakcja 1: dehydrogenaza dihydrolipoilowa wchodzi w kompleks dehydrogenazy pirogronianowej Reakcja 5: dehydrogenaza dihydrolipoilowa składnik kompleksu dehydrogenazy ALFA-ketoglutaranowej Reakcja 7: dehydrogenaza bursztynianowa

h) Wskaż reakcje dekarboksylacji i nazwij odpowiednie enzymy je katalizujące. Reakcja 1: Dehydrogenaza pirogronianowa Reakcja 4: Dehydrogenaza izocytrynianowa Reakcja 5: Dehydrogenaza alfa-ketoglutaranowa 7) Jeżeli metylowy atom węgla pirogronianu zostanie zaznaczony izotopem 14C, które z atomów szczawiooctanu będą zaznakowane po jednym obrocie cyklu kwasu cytrynowego? Zauważ, że „nowe” atomy węgla to dwa pokazane u dołu kilku pierwszych struktur w cyklu, ponieważ akonitaza reaguje stereospecyficznie.



(a) Żadne. Znacznik zostanie utracony w postaci CO2. (b) ALFA (c) BETA (d) GAMMA (e) SIGMA Oba środkowe atomy węgla w szczawiooctanie zostaną oznaczone ponieważ bursztynian jest symetryczna cząsteczką

8) Pomimo, że O2 nie uczestniczy bezpośrednio w reakcjach cyklu kwasu cytrynowego, cykl działa wyłącznie w warunkach tlenowych. Wyjaśnij ten fakt.

Lista 2 – Cykl kwasu cytrynowego

- 3 z 4 -

Cykl kwasu cytrynowego wymaga utlenionych kofaktorów NAD + i FAD w reakcjach redukcji oksydacji. Utlenione kofaktory są regenerowane przez przeniesienie elektronów przez łańcuch transportu elektronów do O2, aby dać H2O.

9) Które z poniższych odpowiedzi poprawnie kończy zdanie? Kompleks dehydrogenazy pirogronianowej jest aktywowany przez: a) Fosforylację składnika dehydrogenazy pirogronianowej (E1). b) Stymulację specyficznej fosfatazy przez jony Ca 2+. c) Hamowania specyficznej kinazy przez pirogronian. d) Obniżenie stosunku NADH/NAD+. e) Obniżenie poziomu insuliny. (insulina stymuluje aktywność DH pirogronianowej)

10) Wybierz enzymy z lewej kolumny, które biorą udział w regulacji cyklu kwasu cytrynowego, a następnie dopasuj je do odpowiednich mechanizmów regulacji wymienionych w prawej kolumnie. a) Syntaza cytrynianowa 4, 5 (1) sprzężenie zwrotne przez bursztynylo-CoA b) Akonitaza (2) allosteryczna aktywacja przez ADP c) Dehydrogenaza izocytrynianowa 2, 3, 5 (3) hamowanie przez NADH d) Dehydrogenaza α-ketoglutaranowa 1, 3, 5 (4) regulacja przez dostępność acetylo-CoA i szczawiooctanu e) Syntetaza bursztynylo-CoA f) Dehydrogenaza bursztynianowa (5) hamowanie przez ATP g) Fumaraza h) Dehydrogrnaza jabłczanowa

11) Dopasuj intermediaty cyklu kwasu cytrynowego z lewej kolumny do produktów biosyntezy u ssaków, wymienionych w prawej kolumnie. a) izocytrynian 5 (1) kwas asparaginowy b) α-ketoglutaran 2 (2) kwas gutaminowy c) bursztynylo-CoA 4 (3) cholesterol d) cis-akonitan 5 (4) porfiryny e) szczawiooctan 1 (5) brak

12) Które z poniższych odpowiedzi poprawnie kończą zdanie? Reakcje anaplerotyczne: a) Są niezbędne, ponieważ biosynteza niektórych aminokwasów wymaga intermediatów cyklu kwasu cytrynowego jako prekursorów. b) Mogą przekształcać acetylo-CoA w szczawiooctan u ssaków. c) Mogą przekształcać pirogronian w szczawiooctan u ssaków. d) Nie są wymagane u ssaków, ponieważ ssaki mają aktywny cykl glioksalowy e) Należy do nich reakcja dehydrogenazy pirogronianowej działającej wstecz.

Lista 2 – Cykl kwasu cytrynowego

- 4 z 4 -...