Parinkite reakcijoms tinkamą apibūdinimą. Jeigu nematote paveiksliukų, sutraukite dešinėje ir/ar kairėje esančias navigacijos paneles.

Pateikta MIMB (Mažo Integralinio Membraninio Baltymo) seka.

MQPQESHVHYSRWEDGSRDGVSLGAVSSTEEASRCRRISQRLCTGKLGIAMKVLGGVALFWIIFILGYLTGYYVHKCK

Raskite jo transmembraninę grandinės dalį (kuri kerta membraną ir sąveikauja su lipidais).

Nurodykite pirmas penkias ir paskutines penkias šios (transmembraninės) dalies aminorūgštis:

Pirmos penkios: 

Paskutinės penkios: 

Yra dvi aminorūgštys, kurios gali su vienoda tikimybe būti tiek transmembraninėje dalyje, tiek baltymo globulės viduje, tiek išorėje. Įrašykite vienos iš jų pavadinimą trijų raidžių kodu.

Naudodamiesi paveikslu, atsakykite į klausimus.

Kokiu pernašos būdu gliukozė patenka į ląstelę? 

Patenkant gliukozei į ląstelę, kartu patenka ir jonas X. Įvardinkite elementą, kurio jonas tai yra (Tik elemento simbolis, be krūvio): 

Kuriame kompartmente gliukozės koncentracija yra didžiausia? 

Kokiu pernašos būdu gliukozė išeina iš ląstelės į audinių skystį? 

Jonas X yra išmetamas iš ląstelės, tuo pačiu įnešant į ląstelę kitą joną Y. Kaip tiksliai vadinamas baltymas, kuris tai atlieka? 

Ląstelė pernašai naudoja daug energijos ATP pavidalu. ATP gamybai reikalingas deguonis, kurį atneša kraujas. Kaip vadinamas baltymas, kuris atneša deguonį į žarnos kapiliarą? 

Kokiu pernašos būdu deguonis patenka į ląstelę? 

Suvartotas etilo alkoholis kepenų ląstelių citozolyje yra oksiduojamas į acetaldehidą ir iš jo toliau į acetatą. Reakcijas katalizuoja atitinkamai alkoholio dehidrogenazė ir acetaldehido dehidrogenazė.

Tada susidaręs acetatas yra prijungiamas prie kofermento A ir susidaręs acetil-KoA patenka į Krebso ciklą ir jame yra oksiduojamas iki CO₂. Acetato prijungimui prie KoA sunaudojamas ATP, kuris paverčiamas į AMP (kuriam paversti į ADP reikia vieno ATP, todėl skaičiuojama, kad sunaudota viso 2 ATP.) 

Apskaičiuokite, kokia suminė ATP molekulių išeiga (pagamintos minus sunaudotos) iš vienos etanolio molekulės. (Laikykite, kad vienas NADH pagamina 2.5 ATP , o vienas FADH₂ – 1.5 ATP). Skaičius su trupmeninėmis dalimis įvedinėkite su tašku, ne su kableliu!

Iš viso reakcijomis iki Acetil-KoA pagaminama:  NADH.

Įvardinkite, kokiu būdu elektronai, nuo citozolinio NADH patenka į elektronų pernašos grandinę, jeigu žinome, kad šiuo keliu energija nėra prarandama.

Iš acetil-KoA Krebso cikle po pilnos oksidacijos susidaro:  NADH ir  FADH₂. Taip pat tiesioginio fosforilinimo būdu susidaro 1 .

Iš viso pagamintas ATP kiekis: , suvartotas ATP kiekis: .

Suminis ATP kiekis: 

Jeigu citozoliniai elektronai būtų į elektronų pernašos grandinę patekę ne minėtu, o kitu keliu, koks suminis ATP skaičius būtų susidaręs? .

Neuronuose vyksta daug energijos reikalaujančių procesų, todėl per jų ląstelių membranas medžiagos pernešamas ypač intensyviai. Kurios iš medžiagų per membraną gali praeiti be papildomų nešiklių (baltymų ir pan.). (Neteisingai pasirinktas variantas neigiamai paveiks įvertinimą.)

Koks yra svarbiausias veiksnys, nulemiantis deguonies pernašos greitį per membraną?

Ramybės metu (nesiunčiant impulso) neurono ląstelės viduje Na+ jonų koncentracija yra 15 mM, o ląstelės išorėje - 150 mM. Kalio jonų koncentracija ląstelės viduje yra 140 mM, o ląstelės išorėje - 5 mM.

Sklindant nerviniam impulsui, Na+ jonai juda per membraną į ląstelę 

Tuo pačiu metu kalio jonai per membraną iš ląstelės juda 

Membranos potencialas pasikeičia, tačiau jonų kiekiai abipus membranos yra pakankamai dideli, tad koncentracijos išlieka faktiškai tokios pačios. Jos yra palaikomos nuolat pernešant K+ ir Na+ jonus per membraną priešinga kryptimi, veikiant membraniniam baltymui, kuris pernešimui naudoja ATP hidrolizės energiją. Tai vadinama: 

Signalą nuo vieno neurono į kitą perduoda cheminės medžiagos, vadinamos neurotransmiteriais. Jos būna supakuotos į membranines pūsleles, kurios susilieja su plazmine membrana ir neorotransmiteris išsilieja už ląstelės ribų.

Kaip vadinama tokia medžiagų pernaša per membraną? Pasirinkite geriausiai tinkantį atsakymą:

Šio proceso metu vyksta:

Neurotransmiteris sąveikauja su kito neurono receptoriais, kurie aktyvuoja signalo sklidimą jame. Nurodykite, per kokias tarpmolekulines sąveikas neurotransmiterio acetilcholino (struktūra pavaizduota) molekulės sąveikauja su receptoriniu baltymu. 

Elektronų pernašos grandinę sudaro: Audinių kvėpavimo kompleksai (I, II, III, IV) ir kiti dariniai. Tarp jų yra vienas nedidelis baltymas, kurio pavadinimas , kuris perneša elektronus nuo komplekso  ant komplekso . Kitas junginys - nebaltyminė molekulė, kurios pavadinimas , judanti membranos viduje perneša elektronus nuo dviejų audinių kvėpavimo kompleksų ir kitų elektronų šaltinių ant komplekso . Į pirmą kompleksą elektronus atneša kofermentas . Antras kompleksas, nors dažnai sakoma, kad elektronus gauna iš kofermento , bet iš tikro tas kofermentas yra neatskiriama komplekso dalis, o tikrasis elektronų šaltinis yra .

Glikolizės oksidacijos reakcijose paimti elektronai į elektronų pernašos grandinę patenka su junginiu, kurio pavadinimas , arba tiesiogiai į grandinę oksiduojant  fosfatą fermentui, esančiam mitochondrijos vidinės membranos išorinėje dalyje. Dėl šių dviejų elektronų kelių iš vienos gliukozės molekulės skaičiuojamas susidariusių ATP molekulių skaičius būna arba  pirmu atveju, arba  antru atveju.

Dažniausiai elektronai keliauja per elemento (metalo) jonus, kurie būna išsidėstę kompleksuose. Paskutiniame komplekse dar yra kito metalo  jonai, kurie irgi dalyvauja elektronų perdavime.

Galutinis elektronų akceptorius grandinėje yra , kuris prisijungia elektronus ir virsta junginiu .

Kartais organizmai šiai funkcijai nenaudoja šios medžiagos, bet naudoja kitas. Toks procesas yra vadinamas  kvėpavimu ir vietoj minėtos medžiagos gali naudoti kitas, pavyzdžiui .

Tekant elektronams elektronų pernašos grandine, išsiskyrusi energija yra panaudojama  jonų pernešimui per membraną. Juos perneša trys iš keturių kompleksų išskyrus  kompleksą.

Naudodamiesi paveikslais, padėkite paaiškinti, kaip vyksta ATP sintezė veikiant ATP sintazei.

ATP sintazė naudoja energiją, kuri yra sukaupta 

Remdamiesi ką tik savo paaiškintu ATP sintazės veikimo mechanizmu, paaiškinkite, kaip ATP sintezės išeiga (vienai elektronų porai ar vienai gliukozės molekulei) priklauso nuo fermento c subvienetų skaičiaus?

Vienas c subvienetas prisijungia 1 

Vieną gliukozės molekulę oksidavus iki CO₂, išlaisvinami  elektronai, kurie sukaupiami ant nešiklių:  NADH ir  FADH₂ (įrašyti skaičius). NADH atiduoda elektronus 

Mes paskaitoje nagrinėjome mielių ATP sintazę, kuri turi 10 c subvienetų, o šiame pav. pavaizduota turbūt E. coli ATP sintazė jų turi 12 (pažymėta c₁₂)). Skaičiuojant mielių ATP sintazės pagaminamų ATP molekulių skaičių iš vienos gliukozės molekulės oksidaciniame fosforilinime, gauname  ATP molekules remdamiesi prielaida, kad iš vieno NADH susidaro 2.5 ATP, o iš vieno FADH - 1.5 ATP. (Ir kad elektronai iš glikolizės į mitochondrijos matriksą patenka NADH forma.) Kiek maždaug ATP molekulių turėtų susidaryti iš vienos gliukozės molekulės, veikiant šiai E. coli sintazei, darant prielaidą, kad visa kita metabolizmo dalis vyksta taip pat?  ATP.

Kiek ATP molekulių iš vienos gliukozės molekulės  pagamintų žinduolių ATP sintazė, jeigu žinome, kad ji turi 8 c subvienetus.  ATP. Prie jų pridėjus iš substratinio fosforilinimo gautus ATP, gautume iš viso:  ATP.

Rotenonas ir antimicinas A yra stiprūs elektronų pernašos grandinės slopikliai. Rotenonas slopina NADH dehidrogenazę, o antimicinas A – blokuoja ubichinolio oksidaciją. 

Kuris iš šių slopiklių yra pavojingesnis nuodas, jei darome prielaidą, kad prie savo blokuojamų fermentų vietų prisijungia vienodu efektyvumu?

Paaiškinkite savo pasirinkimą.

Kas

yra anaerobinis kvėpavimas? Kokiomis medžiagomis gali „kvėpuoti“ (kai kurie) gyvi

organizmai? Kokios medžiagos (atliekos) susidaro iš jų?

Kiekvienai užrašytai reakcijai parinkite audinių kvėpavimo kompleksą, kuriame šios reakcijos vyksta.