Ενέργεια, κατάλυση, βιοσύνθεση

Τι είναι το ακετυλο-CoA

Όταν το συνένζυμο Α μεταφέρει μια ακετυλομάδα μέσω ενός δεσμού που μεταφέρεται εύκολα τότε αυτός ο ενεργοποιημένος φορέας ονομάζεται ακετυλο-CoA

Τι μεταφέρει το ΑΤΡ, το NADH και το NADPH

ΑΤΡ -> φωσφορική ομάδα NADH και NADPH-> ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας

Τι γνωρίζετε για το ΑΤΡ

ΑΤΡ-> Σημαντικότερο και ευέλικτο ενεργοποιημένο μόριο-φορέας Χρησιμεύει -> Σαν απόθεμα ενέργειας ή σαν ενεργειακό νόμισμα για να ποωθήσει χημικές αντιδράσεις των κυττάρων

Από τι εξαρτάται το ΔG

Από τις συγκεντρώσεις των μορίων στο μίγμα

Πως επιβιώνουν τα ζώα

Τα ζώα επιβιώνουν χρησιμοποιώντας ενέργεια η οποία αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς οργανικών μορίων τα οποία χρησιμοποιούνται ως τροφή

Σε τι βοηθάει τα φυτά η φωτοσύνθεση

Χρησιμοποιούν την ενέργεια από υο ηλιακό φως για να συνθέσουν σάκχαρα, αμινοξέα, νουκλεοτίδια και λιπαρά οξέα τα οποία με την σειρά τους μετατρέπονται σε πρωτεΐνες, νουκλεικά οξέα, πολυσακχαρίτες καιι λιπίδια

Αναβολικές ή βιοσυνθετικές οδοί

Χρησιμοποιούν την ενέργεια που αποδίδεται από τον καταβολισμό για να προωθήσουν τη σύνθεση πολλών άλλων μορίων που απατίζουν το κύτταρο

Το 2ο αξίωμα της θερμοδυναμικής

1. Στο σύμπαν ή σε οποιοδήποτε μεμονωμένο σύστημα ο βαθμός της αταξίας μπορεί μόνο να αυξάνεται 2. Τα συστήματα θα μεταβληθούν αυθόρμητα προς εκείνες τις καταστάσεις που έχουν την μεγαλύτερη πιθανότητα να συμβούν 3. Τα συστήματα μεταβάλλονται αυθόρμητα προς καταστάσεις με μεγαλύτερη εντροπία

Σε τι μεταβολικές οδούς συναντάται το NADH και NADPH

NADH->ενδιάμεσο στο καταβολικό σύστημα NADPH-> καταλύει αναβολικές αντιδράσεις

Απο τι εξαρτάται το ΔGo

Ανεξάρτητη από τις συγκεντρώσεις Εξαρτάται από τις ιδιαίτερες ιδιότητες των αντιδρώντων μορίων Βασίζεται στη συμπεριφορά τους σε ιδανικές συνθήκες και όταν οι συγκεντρώσεις όλων των αντιδρώντων μορίων είναι ίσες και ακριβώς 1 mole/liter σε υδατικό διάλυμα

Αντιδράσεις υδρογόνωσης και αφυδρογόνωσης

Αντιδράσεις υδρογόνωσης -> Αναγωγικές Αντιδράσεις αφυδρογόνωσης -> Οξειδωτικές

Καταβολικοί οδοί

Αποδομούν τα μόρια της τροφής σε μικρότερα μόρια και έτσι δημιουργούν τόσο μια χρήσιμη μορφή ενέργειας για το κύτταρο όσο και ορισμένα από τα μικρά μόρια που χρειάζεται το κύτταρο ως δομικούς λίθους

Περιγράψτε την διαδικασία της αναπνοής

Ατμόσφαιρα 21% Ο, πιο σταθερή μορφή C-> CO2 ενώ Η-> Η2Ο Έτσι η οξείδωση των μορίων που περιέχουν C είναι πιο ευνοϊκή. Ένα κύτταρο μπορεί να αποσπάσει ενέργεια από σάκχαρα ή άλλα οργανικά μόρια αφήνοντας τα άτομα του C και του Η των οργανικών ενώσεων να αντιδράσουν με το Ο δλδ να οξειδωθούν. Από αυτή την αντίδραση παράγονται CO2 kai H2O

Πραγματοποίηση ενεργειακά μη ευνοϊκών αντιδράσεων

Ενεργειακά μη ευνοϊκές αντιδράσεις μπορεί να πραγματοποιηθούν μόνο αν συζευχθούν με μια 2η αντίδραση με αρκετά μεγάλο αρνητικό ΔG έτσι ώστε το τελικό ΔG να είναι αρνητικό

Τι γνωρίζετε για το NADPH

Είναι ένας ενεργοποιημένος φορέας που συμμετέχει σε πολλές βιοσυνθετικές αντιδράσεις που τις καθιστά ενεργειακά ευνοϊκές Κατά την διάρκεια ορισμένων καταβολικών αντιδράσεων που αποδίδουν ενέργεια, ένα ιόν υδριδίου αποσπάται από το μόριο του υποστρώματος και προστίθεται στο δακτύλιο του νικοτιναμιδίου του NADP οπότε σχηματίζεται το NADPH

Εντροπία

Εκφράζει την αταξία ενός συστήματος

Που παράγονται οι ενεργοποιημένοι φορείς

Συνήθως παράγονται σε αντιδράσεις συζευγμένες με την υδρόλυση του ΑΤΡ

Ενεργοποιημένα μόρια-φορείς που συμμετέχουν σε οξειδο-αναγωγικές αντιδράσεις

Ενεργοποιημένα μόρια-φορείς που συμμετέχουν σε οξειδο-αναγωγικές αντιδράσεις και συχνά αποτελούν μέρος συζευγμένων αντιδράσεων στα κύτταρα. Αυτοί οι ενεργοποιημένοι φορείς είναι εξειδικευμένοι στη μεταφορά ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και ατόμων υδρογόνου. Οι πιο σημαντικοί NADH, NADPH->Μεταφέρουν ενέργεια υπό μορφή 2 ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και ενός πρωτονίου που σχηματίζουν ένα ιόν υδριδίου

Από τι εξαρτάται η ΔG για την υδρόλυση του ΑΤΡ σε ADP

Η ΔG για την υδρόλυση του ΑΤΡ σε ADP και ανόργανο φωσφορικό εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις όλων των αντιδρώντων και στις συνήθεις συνθήκες του κυττάρου η τιμή κυμαίνεται από -48 εως -54

Ποια αντίδραση είναι ενεργειακά ευνοΐκή ?

Η αυθόρμητη κατεύθυνση για κάθε αντίδραση είναι εκείνη που οδεύει μόνο προς χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας. Αυτές που ελαττώνουν την ελεύθερη ενέργεια ή έχουν αρνητική ΔG και δημιουργούν αταξία. Μια αντίδραση θα συμβεί αυτόματα μόνο αν το ΔG είναι αρνητικό

Πρώτος νόμος θερμοδυναμικής

Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί

Τι είναι η φωσφορυλίωση ?

Κάθε αντίδραση που περιλαμβάνει την μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας σε ένα μόριο Οι αντιδράσεις φωσφορυλίωσης αποτελούν παραδείγματα συμπύκνωσης ενέργειας και συμμετέχουν σε πολλές σημαντικές κυτταρικές διεργασίες, ενεργοποιούν υποστρώματα, διευκολύνουν την ανταλλαγή χημικής ενέργειας και αποτελούν βασικά συστατικά οδών ενδοκυττάριας σηματοδότησης

Τι κάνει το FADH2

Μεταφέρει υδρογόνο και ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας

Τι είναι η φωτοσύνθεση

Μια διεργασία που μετατρέπει την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια του ηλιακού φωτός σε χημικούς δεσμούς στα κύτταρα Η φωτοσύνθεση χωρίζεται σε 2 στάδια 1ο -> Ενέργεια από ηλιακό φως συλλαμβάνεται και αποθηκεύεται προσωρινά ως ενέργεια χημικών δεσμών σε εξειδικευμένα μόρια που λέγονται ενεργοποιημένοι φορείς 2ο-> Οι ενεργοποιημένοι φορείς καθοδηγούν μια διεργασία δέσμευσης άνθρακα στην οποία συντίθεται σάκχαρα από το διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Διαφορές μεταξύ NADH και NADPH

ΝΑDPH-> έχει μια Ρ ομάδα μακριά από την περιοχή μεταφορά ηλεκτρονίων δεν έχει επίδραση στις ιδιότητες μεταφοράς ηλεκτρονίων προσδίδει όμως ελαφρώς διαφορετική διαμόρδωση Η διαφορετική διαμόρφωση καθιστά δυνατή την πρόσδεση του σε διαφορετικές ομάδες ενζύμων άρα και μεταφορά ηλεκτρονίων σε διαφορετικά μόρια-στόχους

Μεταβολισμός

Οι καταβολικές και οι αναβολικές διεργασίες απαρτίζουν τον μεταβολισμό

Τι είναι η αναγωγή και οξείδωση

Οξείδωση -> προσθήκη ατόμων Ο, αφαίρεση ηλεκτρονίων Αναγωγή -> Προσθήκη ηλεκτρονίων Κατά την αναγωγή ο αριθμός δεσμών C-H αυξάνεται ενώ κατά την οξείδωση ελαττώνεται

Οι λόγοι NAD/NADH NADP/NADPH στο εσωτεικό του κυττάρου

Στο εσωτερικό του κυττάρου ο λόγος NAD/NADH διατηρείται υψηλός ενώ ο λόγος NADP/NADPH χαμηλός έτσι εξασφαλίεται άφθονο NAD για να δράσει ως οξειδωτικός παράγοντας και άφθονο NADPH για να δράσει ως αναγωγικός παράγοντας

Τι είναι η ελεύθερη ενέργεια ?

Σύμφωνα με το 2ο αξίωμα της θερμοδυναμικής μια χημική αντίδραση μπορεί να συμβεί αυθόρμητα μόνο αν οδηγεί σε καθαρή αύξηση της εντροπίας του σύμπαντος. Η εντροπία αυξάνει όταν χρήσιμη ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση έργου διασπείρεται υπό μορφή θερμότητας. Η χρήσιμη ενέργεια σε ένα σύστημα είναι γνωστή ως ελεύθερη ενέργεια

Διασύνδεση μιας ενεργειακά ευνοϊκής αντίδρασης

Τα ένζυμα διασυνδέουν μια ενεργειακά ευνοϊκή αντίδραση με μια μη ευνοϊκή αντίδραση. Έτσι ποσότητα της θερμότητας που εκλύεται από την αντίδραση της οξείδωσης ελαττώνεται ακριβώς κατά την αντίστοιχη ποσότητα της ενέργειας που αποθηκεύεται στους ομοιοπολικούς δεσμούς του ενεργοποιημένου φορέα. Στην συνέχεια αυτή η αποθηκευμένη ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προωθήσει μια χημική αντίδραση σε κάποιο άλλο σημείο του κυττάρου