Дихання ІІІ

Енергетичний вихід гліколіз, відповідь проілюструйте переліком витрат та утворення енергомістких сполук

-2 АТФ + 4 АТФ + 2 НАДФ

Наведіть реакції гліколізу, в яких відбувається перетворення АДФ→АТФ (субстрат, фермент, продукт)

1,3-дифосфогліцерат (фосфогліцераткіназа) - 3-фосфогліцерат, фосфоенолпіруват (піруваткіназа) піруват

Назвіть кислоти, що утворюються в результаті реакцій гліколізу

1,3-дифосфогліцерат, 3-фосфогліцерат, 2-фосфогліцерат, фосфоенолпіруват, піруват

Наведіть реакцію пентозофосфатного шунта, в якій відбувається трансформація С6→С5 (субстрат, фермент, продукт)

6-фосфоглюканат (фосфоглюканатдегідрогеназа) рибулозо-5-фосфат

Схарактеризуйте IV комплекс електронно-транспортного ланцюга мітохондрій

Є інтегральним білком, який функціонує як протонний насос і складається з цитох, рому а та біядерного центру з міді, що є фінальною ланкою на шляху відновлення кисню

Наведіть реакції циклу Кребса, в яких функцію акцептора протонів виконує НАД+ (субстрат, фермент, продукт)

Ізоцитрат (ізоцитратдегідрогеназа) - щавлевобуршинова кислота, альфа-кетоглутарова кислота (альфакетоглутаратдегідрогеназа) - сукциніл-КоА, малат (малат дегідрогеназа) оксалоацетат

Наведіть реакцію гліоксилатного циклу, в результаті якої утворюється бурштинова кислота (субстрат, фермент, продукт)

Ізоцитрат (ізоцитратліаза) - бурштинова кислота + гліоксилова кислота

Назвіть похідну пірувату, що утворюється при декарбоксилюванні із залученням Коферменту А

Ацетил-КоА

Що є субстратом для гліоксалатного циклу і звідки він надходить

Ацетил-Коа зі сферосом, після процесу бета-окислення

Назвіть послідовні етапи унікальної конверсії жирів у вуглеводи в тканинах ендосперму чи сім'ядолей у рослин

Бета-окислення, гліоксилатний цикл

Як впливає високий вміст АДФ, Фн, АТФ та НАД∙Н в матриксі мітохондрій на функціонування циклу трикарбонових кислот

Викокий вміст АТФ інгібує цитратсинтаз і стимулює ізоцитратдегідрогеназу, високий вміст АДФ активує цитратсинтазу та інгібує ізоцитратдегідрогеназу, високий вміст НАДН гальмує альфа-кетоглутаратдегідрогеназу

Наведіть реакції гліколізу, у яких не беруть участь тривуглецеві сполуки (субстрат, фермент, продукт)

Всі реакції від глюкози до фруктозо-1,6-фосфат

Який зв'язок між процесом дихання та посухостійкістю рослин пустель

Від процесу дихання залежить осмотичний тиск та концентрація продуктів ЦТК, особливо виділення вуглекислого газу та води. Але ЕТЛ забезпечує протонний градієнт який може забезпечувати надходження вуглеводів, що будуть оводнюватись

Від чого залежить величина дихального коефіцієнту

Від співвідношення поглинутого О2 і виділеного СО2, що залежить від структури молекули (наприклад, багаті на кисень молекули чи багаті на водень зміщують дихальний коефіцієнт від одиниці)

Що відбувається на другому етапі окиснення глюкози в пентозофосфатному циклі

Відновлення глюкозо-6-фосфату та гліцеральдегід-3-фосфату

Поясніть виникнення макроергічного зв'язку, в результаті якого відбувається ІІ субстратне фосфорилування в гліколізі (субстрат, фермент, продукт)

Він виникає в процесі дегідратації 2-фосфогліцерата за допомогою енолази і відповідно перерозподілу енергії в молекулі фосфоенолпіруват

Чому гліколіз вважають досить примітивним способом окиснення вуглеводів

Він давній, низькоефективний і може використовувати тільки вуглеводи

Схарактеризуйте ІІІ комплекс електронно-транспортного ланцюгу мітохондрій

Він є інтегральним білком, що функціонує як протонний насос і складається з цитохромів б, с та білку ріске

Наведіть необоротні реакції гліколізу (субстрат, фермент, продукт)

Глюкоза (гексокіназа) - глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат (фосфофруктокіназа) фруктозо-1,6-фосфат, фосфоенолпіруват (піруваткіназа) піруват

Наведіть першу необоротну реакцію гліколізу (субстрат, фермент, продукт)

Глюкоза (гексокіназа) глюкозо-6-фосфат

Наведіть реакції гліколізу, в яких відбувається перетворення АТФ→АДФ (субстрат, фермент, продукт)

Глюкоза (гексокіназа) глюкозо-6-фосфат, фруктозо-6-фосфат (фосфофруктокіназа) фруктозо-1,6-фосфат

Наведіть реакції гліколізу, в яких фігурують гексози (субстрат, фермент, продукт)

Глюкоза + АТФ (гексокіназа) - глюкозо-6-фосфат, глюкоза-6-фосфат (глюкофосфат-ізомераза) - фруктоза-6-фосфат, фруктоза-6-фосфат +АТФ - фруктозо-6-дифосфат, фруктозо-1,6-дифосфат (альдоза) гліцеральдегід - 3 фосфат і дигідрооксиацетонфосфат

Назвіть ферменти, які контролюють незворотні реакції пентозофосфатного циклу

Глюкозо-6-фосфат (глюкозо-6-фосфат дегідрогеназа) - фосфоглюголактон, фосфоглюколакон (глюконатлактоназа) - фосфоглюконат, фосфоглюконат (фосфоглюканатдегідрогеназа) - рибулозо-5-фосфат

Чому гліколіз може впливати на осмотичний тиск і водний режим рослин

Гліколіз відбувається в цитоплазмі, де він здатен змінювати концентрацію глюкози, пірувату, АТФ, НАДН, іонів та інших метаболітів

Перелічіть компартменти рослинної клітини, в яких відбувається унікальна конверсія жирів у вуглеводи при диханні

Гліоксисоми

Наведіть реакції гліколізу, в яких відбувається перетворення НАД+→НАД∙Н (субстрат, фермент, продукт)

Гліцеральдегід-3-фосфат (гліцеральдегід-3-фосфат дегідрогеназа) - 1,3-дифосфогліцерат

Наведіть реакцію пентозофосфатного циклу, в якій відбувається утворення біфосфатної сполуки (субстрат, фермент, продукт)

Дигідроксиацетонфосфат + гліцеральдегід-3-фосфат (альдолаза) фруктозо-1,6-дифосфат

Назвіть джерела енергії для початкових етапів гліколізу та циклу Кребса

Для гліколізу джерелом енергії є АТФ, для циклу кребса - кофермент А

Яка основна фукція пентозофосфатного циклу окиснення глюкози

Донор НАДФН, рибозо-5-фосфату, еритрозофосфату

Сформулюйте роль води за теорією біологічного окиснення

Донор водню

Назвіть ймовірні джерела Ацетил-СоА в процесі дихання

З гліколізу (піруватдегідрогеназа), з розщеплення амінокислот та жирів (бетаокиснення), пряме окиснення, бета-окиснення, окиснення амінокислот

Назвіть функціональні складові дихання рослин

Зовнішнє дихання та внутрішнє дихання

Наведіть реакцію циклу Кребса, яка каталізується малатдегідрогеназою (субстрат, фермент, продукт)

Малат (малатдегідрогеназа) - оксалоацетат

Назвіть спільні та відмінні ферменти для циклу Кребса та циклу гліоксилової кислоти

Малат дегідрогеназа, цитрат синтаза, аконітаза, ізоцитрат дегідрогеназа, малатсинтетаза

Яким чином жири та деякі амінокислоти можуть включатися в процеси дихання

Можуть входити у цикл трикарбованих кислот через Ацетил-КоА

Наведіть назви комплексів електронно-транспортного ланцюга мітохондрій

НАДН: CoQ-оксидоредуктаза, сукцинат: убіхінон-оксидоредуктаза, убіхінол: цитохром с-оксидоредуктаза, цитохром с: кисень - оксидоредуктаза, цитохромоксидаза

Наведіть властивості убіхінону, що забезпечують функціонування в процесах дихання

Невеликий, легко розчинний (ліпід), за рахунок чого легко переміщується в ліпідному матриксі мітохондріальної мембрани, має високий вміст в мембрані.

Для яких процесів використовується протон-рушійна сила мітохондрій

Окиснювальне фосфорилювання, надходження вуглеводів (протонний градієнт)

Який спосіб окиснення глюкози пов'язаний з конструктивним обміном в рослинній клітині

Пентозофосфатний шунт

Схарактеризуйте убіхінон, як компонент електронно-транспортного ланцюгу мітохондрій

Переносник водночас водню і електронів, що є жиророзчинним та приймає електрони від залізосірчаного білка чи ротетон-нечутливої-НАДФ-дегідрогенази

Наведіть реакції утворення основної тривуглецевої сполуки гліколізу (субстрат, фермент, продукт)

Перетворення глюкози на фруктозо-1,6-фосфат, потім її альдолазне перетворення на гліцеральдегід-3-фосфат, і каскад реакцій до пірувату

Які реакції відбуваються з запасними вуглеводами, ліпідами і білками, перед використанням їх на реакції дихання при проростанні насіння

Перетворення на ацетил-КоА

Що контролює швидкість протікання пентозофосфатного шляху окиснення вуглеводів

Потреби рибозо-5-фосфату та їх подальших метаболітів, НАДФ

Наведіть реакцію окиснювального декарбоксилування продукту гліколізу (субстрат, фермент, продукт)

Піруват (піруватдегідрогеназа) - ацетил-КоА

Які перетворення відбуваються з піровиноградною кислотою до надходження в цикл Кребса (будова ферментного комплексу, продукти)

Піруват надходить у матрикс мітохондрій і за допомогою піруват дегідрогенази (мультиферментний комплекс з трьох видів ферментів і пʼяти коферментів) з утворенням ацетил-КоА та НАДН

Назвіть ферменти, що забезпечують відокремлення СО2 від органічних сполук в процесі дихання

Піруватдегідрогеназа, ізоцитратдегідрогеназа, альфа-кетоглутарат дегідрогеназа

Локалізація, будова та рушійна сила АТФ-синтази

Рушійна сила - протон-рушійна сила (градієнт рН та електричного потенціалу), АТФ-синтаза є мультибілковим комплексом, який складається зі сферичної головки (Ф1) та внутрішньомембранної частини (Ф0), яка спроектована в мітохондріальний матрикс та знаходиться на внутрішній мембрані мітохондрій

Назвіть продукт гліоксалатного циклу, який виводиться і використовується для синтезу вуглеводів у цитозолі клітини

Сукцинат

Наведіть реакцію циклу Кребса, в якій відбувається відновлення ФАД∙Н2 (субстрат, фермент, продукт)

Сукцинат (сукцинатдегідрогеназа) - фумарат

Наведіть реакцію циклу Кребса, в якій функцію акцептора протонів виконує ФАД+ (субстрат, фермент, продукт)

Сукцинат (сукцинатдегідрогеназа) - фумарат

Наведіть реакції циклу Кребса, які забезпечують регенерацію щавлевооцтової кислоти в процесі окиснення сукцинату (субстрат, фермент, продукт)

Сукцинат (сукцинатдегідрогеназа) - фумарат (фумараза) - малат (малатдегідрогеназа) - оксалоацетат

Розкрийте послідовність донорно-акцепторної передачі електронів в електронно-транспортному ланцюгу мітохондрій, якщо первинним акцептором є ФАД

Сукцинатдегідрогеназа - залізосірчаний білок - убіхінон - флавопротеїн - цитохром в - залізосірчаний білок - цитохром с - цитохром а - кисень

Наведіть реакцію циклу Кребса, в якій відбувається трансформація енергії на утворення фосфатного зв'язку (субстрат, фермент, продукт)

Сукциніл-КоА (сукциніл-КоА-синтаза) - сукцинат

Чи є гліоксисоми в насінні злакових культур

Так (алейроновий шар)

Чому фосфорилування в процесі гліколізу має назву субстратного

Тому що ковалентний звʼязок фосфату формується безпосередньо на окиснювальному субстраті

Назвіть компоненти електронно-транспортного ланцюгу, що не є білками

Убіхінон

Назвіть компоненти електронно-транспортного ланцюгу, що не є пептидами

Убіхінон

Поясніть, в чому подібні окисне декарбоксилування піровиноградної та α-кетоглутарової кислот в процесі дихання

Утворення НАДФ, виділення СО2, відбуваються в матриксі мітохондрій, каталізуються багатокомпонентними ферментними комплексами (тіамінпірофосфат, ліпоїдна кислота, ФАД, НАД, КоА), незворотність

Розкрийте послідовність донорно-акцепторної передачі електронів в електронно-транспортному ланцюгу мітохондрій, якщо первинним акцептором є НАД цитозолю

Флавопротеїни НАД-дегідрогеназ на зовншіній поверхні мітохондріальної мембрани, убіхінон, флавопротеїн 1, цитохром в557, цитохром в560, Залізопротеїн, цитохром с549, цитохром с547, цитохром а, цитохром а3, кисень

Назвіть компоненти електронно-транспортного ланцюгу, що є дво-електронними переносниками

Флавопротеїни, убіхінон

Наведіть третю необоротну реакцію гліколізу (субстрат, фермент, продукт)

Фосфоенолпіруват (піруваткіназа) піруват

Наведіть реакції гліколізу, в яких відбувається повторне фосфорилування (субстрат, фермент, продукт)

Фруктозо-6-фосфат (фосфофруктокіназа) - фруктозо-1,6-фосфат, гліцеральдегід-3-фосфат (гліцеральдегід-3-фосфат дегідрогеназа) - 1,3-дифосфогліцерат

Наведіть реакцію циклу Кребса, в якій відбувається окиснення яблучної кислоти (субстрат, фермент, продукт)

Фумарат (фумараза) Малат (малатдегідрогеназа) оксалоацетат

Наведіть реакцію циклу Кребса, яку каталізує фумараза (фумаратгадратаза) (субстрат, фермент, продукт)

Фумарат (фумараза) малат

Наведіть реакції циклу Кребса, в яких відбувається процес гідратації (субстрат, фермент, продукт)

Цис-аконітова кислота (аконітаза) - ізо-цитратна кислота

Де локалізовані ферменти пентозофосфатного циклу клітини

Цитоплазма, матрикс мітохондрій та пластид

Назвіть компоненти електронно-транспортного ланцюгу, що є одно-електронними переносниками

Цитохроми

Наведіть реакцію циклу Кребса, в якій відбувається процес дегідратації (субстрат, фермент, продукт)

Цитрат (Аконітаза) - цис-аконітова кислота

Наведіть реакцію циклу Кребса, що каталізується цитрат-синтазою (субстрат, фермент, продукт)

Щавлеоцтова кислота + ацетил-КоА + Н2О - цитрат + КоА + Н+

Наявність якого ферменту в цитозолі та мітохондріях рослинної клітини дозволяє отримати піруват не лише, як кінцевий продукт гліколізу

глюкооксидаза