Parinkite, kurioje ląstelės vietoje vyksta šie procesai. (Jeigu reakciją katalizuojantis fermentas yra tam tikroje membranoje, tai laikome, kad ta reakcija ir vyksta toje membranoje).

Glikolizės reakcijos

Piruvato oksidacija iki Acetil-KoA 

Krebso ciklo reakcijos (didžioji dalis) 

Anaerobinės fermentacijos reakcijos 

Elektronų pernašos grandinė 

ATP sintazės reakcija 

Substratinis fosforilinimas (galimi teisingi du, pasirinkit bet kurį iš jų) 

Sukaupiama didelė H+ jonų koncentracija 

Susidaro CO₂ 

Reaguoja deguonis O₂ 

Nors citochromas c yra laikomas membraniniu periferiniu baltymu, nes yra prisišliejęs prie membranos, bet nuo jos gali lengvai atsiskirti ir migruoti kaip laisvas baltymas. Kurioje vietoje vyksta ta migracija? 

ATP sintazės pagamintas ATP pirmiausia kaupiasi 

Į elektronų pernašos grandinę dauguma elektronų yra atnešama nešiklio NADH, kuris juos gauna įvairiose reakcijose. Nurodykite, kuriame metabolizmo procese vyksta šios reakcijos:

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.

Tarkime, kad mėgintuvėlyje turime visus Krebso ciklo fermentus ir piruvato dehidrogenazę, tačiau jame visai nėra tarpinių junginių. Tada į mėgintuvėlį įnešame po 5 mikromolius: piruvato, oksaloacetato, kofermento A, NAD⁺, FAD, GDP ir fosfato. Tačiau susidarius 5 mikromoliams CO₂, reakcija sustoja. Tada pridėjus fermento alkoholio dehidrogenazės ir acetaldehido, CO₂ susidarymas vėl vyko.

Kurio junginio pritrūko, kad reakcija sustojo? 

Kuris Krebso ciklo tarpininkas tuo metu buvo pasigaminęs, kai reakcija nebegalėjo vykti? 

Kiek mikromolių acetaldehido iš viso reikia įdėti, kad visas piruvatas būtų oksiduotas iki CO₂? (Kad susidarytų tiek CO₂, kiek anglies yra 5 mikromoliuose piruvato.)  mikromolių.

Kuris Krebso ciklo tarpininkas tuo metu bus pasigaminęs, kai, įdėjus prieš tai nurodytą acetaldehido kiekį, reakcija nebegalėjo vykti ir vėl sustojo? .

Kiek acetaldehido reikia iš viso įdėti į reakcijos mišinį, kad Krebso ciklas būtų visiškai užbaigtas ir galutinis junginys būtų vėl oksalo acetatas? mikromolių.

Kai kuriuose mikroorganizmuose α

-ketoglutaratas yra dekarboksilinamas

iki sukcinato semi aldehido (reakcija apačioje), kuris po to veikiant fermentui dehidrogenazei yra verčiamas sukcinatu. Koks yra papildomas pastarosios

reakcijos produktas? 

Toliau reakcijos vyksta kaip ir įprastame Krebso cikle.

Palyginkite šio modifikuoto proceso energetinę išeigą, lyginant su Krebso ciklu

(ATP molekulių skaičiumi), pradiniu junginiu laikant piruvatą:

Įprastame Krebso cikle iš vieno piruvato susidaro GTP,  NADH ir  FADH2.

Čia pateiktame procese iš vieno piruvato susidaro  GTP,  NADH ir  FADH2.

Laikant, kad iš vieno NADH susidaro 2.5 ATP, iš vieno FADH2 - 1.5 ATP, o GTP yra energetiškai tapatus ATP, tai galutinis rezultatas bus:

šiose reakcijose susidarys  ATP

Kai kuriuose mikroorganizmuose α

-ketoglutaratas yra dekarboksilinamas

iki sukcinato semi aldehido (reakcija apačioje), kuris po to veikiant fermentui dehidrogenazei yra verčiamas sukcinatu. Koks yra papildomas pastarosios

reakcijos produktas? 

Toliau reakcijos vyksta kaip ir įprastame Krebso cikle.

Palyginkite šio modifikuoto proceso energetinę išeigą, lyginant su Krebso ciklu

(ATP molekulių skaičiumi), pradiniu junginiu laikant piruvatą:

Įprastame Krebso cikle iš vieno piruvato susidaro GTP,  NADH ir  FADH2.

Čia pateiktame procese iš vieno piruvato susidaro  GTP,  NADH ir  FADH2.

Laikant, kad iš vieno NADH susidaro 2.5 ATP, iš vieno FADH2 - 1.5 ATP, o GTP yra energetiškai tapatus ATP, tai galutinis rezultatas bus:

šiose reakcijose susidarys  ATP

Nupieškite α-ketoglutarato ir tiaminopirofosfato susijungimo produkto struktūrą (visas darinys turi būti pavaizduotas skeletinėmis formulėmis). Toks darinys susidaro viename iš Krebso ciklo fermentų aktyviajame centre. Piešinį ar jo nuotrauką prikabinkite prie klausimo atsakymo.

Krebso ciklas (ir kiti biocheminiai ciklai) pasižymi tuom, kad veikia kaip katalizatoriai. Medžiagų modifikavimo cikle greitis priklauso nuo ciklo tarpinių junginių kiekio. Ciklui vykstant stabiliai, bendras tarpinių junginių molekulių kiekis išlieka pastovus. Kiekvienas junginys susidaro iš kito Krebso ciklo junginio. Norint paspartinti ciklą, reikia šių junginių molekulių skaičių padidinti, o norint sulėtinti - sumažinti.

Parašykite vieną reakciją, kurioje bendras Krebso ciklo junginių molekulių skaičius mitochondrijoje padidėja (3 taškai) ir vieną reakciją, kai jis sumažėja (3 taškai). Nurodykite, kokie papildomi junginiai reikalingi šioms reakcijoms (jeigu reikalingi) ir nurodykite reakcijas katalizuojančių fermentų pavadinimus.

Reakcijas galima rašyti čia - junginių pavadinimais arba nupiešti su struktūrinėmis formulėmis ir piešinį prikabinti prie atsakymo.

Krebso ciklo tyrimui naudojame piruvato molekules, kurios yra „pažymėtos“ ¹⁴C izotopais skirtingose padėtyse. Nurodykite šių žymėtų atomų lemtį (kokiuose junginiuose jie bus) po vieno pilno Krebso ciklo apsisukimo (anglies dioksidą galima rašyti CO2, organinius junginius galima rašyti anglų k.).

CH₃CO¹⁴COOH - ;

CH₃¹⁴COCOOH - ;

¹⁴CH₃COCOOH - .

Jeigu nors vienas žymėtas C atomas liks cikle po vieno apsisukimo, ar įmanoma, kad nors vienas liks po dviejų apsisukimų? 

Kurie iš šių junginių yra randami ir sfingomieline, ir fosfatidilcholine?