Pytania powtórkowe do lekcji “Inne procesy metaboliczne”

<

Oto pytania powtórkowe, na które powinieneś/aś potrafić odpowiedzieć po opanowaniu materiału z lekcji “Wstęp do metabolizmu”. Zapisz odpowiedzi na poniższe pytania w zeszycie, a następnie sprawdź je z odpowiedziami zamieszczonymi poniżej. Te pytania, na które udzieliłeś/aś niepoprawnej odpowiedzi zaznacz do powtórki i wróć do nich następnego dnia. Powodzenia! 🙂

Pytania

1. Czym jest glukoneogeneza i gdzie zachodzi?
2. Jaka jest rola glikogenogenezy i gdzie zachodzi?
3. Na czym polega glikogenoliza i w jakich tkankach zachodzi?
4. Co to jest glukozo-6-fosforan i jaką rolę odgrywa w metabolizmie glikogenu?
5. Jakie są substraty glukoneogenezy?
6. Dlaczego erytrocyty człowieka uzyskują energię z fermentacji mlekowej, a nie z oddychania tlenowego?
7. Jakie znaczenie ma glikogen w mięśniach szkieletowych?
8. Jakie jest znaczenie glikogenu magazynowanego w wątrobie?
9. Dlaczego poziom glukozy we krwi musi być utrzymywany na stałym poziomie?
10. Czym są triglicerydy i z czego są zbudowane?
11. Dlaczego tłuszcze właściwe są lepszym materiałem zapasowym niż glikogen?
12. Co to jest lipogeneza i gdzie zachodzi?
13. Jaki jest zysk energetyczny z rozkładu tłuszczów w porównaniu do węglowodanów?
14. Jakie znaczenie ma kwas palmitynowy w metabolizmie lipidów?
15. Co to są nienasycone kwasy tłuszczowe i dlaczego są niezbędne w diecie?
16. Jaką funkcję pełni cholesterol w organizmach zwierząt?
17. Czym jest syntaza kwasów tłuszczowych i jaka jest jej rola?
18. Na czym polega proces lipolizy i jakie produkty powstają w jego wyniku?
19. Co dzieje się z glicerolem po rozkładzie tłuszczów?
20. Na czym polega betaoksydacja?
21. Jakie produkty powstają w wyniku betaoksydacji kwasu palmitynowego?
22. Ile cząsteczek ATP uzyskujemy z betaoksydacji jednej cząsteczki kwasu palmitynowego?
23. Co dzieje się z acetylo-koenzymem A po betaoksydacji?
24. Jakie reakcje zachodzą podczas jednego cyklu betaoksydacji?
25. Dlaczego proces betaoksydacji jest energetycznie korzystny?
26. Co to są aminokwasy białkowe i ile ich wyróżniamy?
27. Jakie funkcje pełnią białka w organizmach?
28. Czym różnią się aminokwasy egzogenne od endogennych?
29. Które aminokwasy są egzogenne dla człowieka?
30. Jakie organizmy są zdolne do wiązania azotu atmosferycznego?
31. Jakie jest znaczenie enzymu nitrogenazy w wiązaniu azotu atmosferycznego?
32. Co to są heterocysty i jakie pełnią funkcje?
33. Jakie przystosowania wykształciły sinice, aby wiązać azot atmosferyczny?
34. Na czym polega proces katabolizmu białek u zwierząt?
35. Co to jest deaminacja i jakie produkty powstają w jej wyniku?
36. Dlaczego amoniak musi być usunięty z organizmu?
37. W jaki sposób organizm transportuje jony amonowe do wątroby?
38. Co to jest cykl mocznikowy i gdzie zachodzi?
39. Jakie organizmy wydalają amoniak bezpośrednio, a jakie przekształcają go w inne związki?
40. Jakie etapy obejmuje cykl mocznikowy?
41. Jakie znaczenie ma przekształcanie amoniaku w mocznik u ssaków?
42. W jaki sposób amoniak powstały w wyniku deaminacji aminokwasów jest transportowany do wątroby?
43. W jakich częściach komórki zachodzi cykl mocznikowy?
44. W jakiej postaci gady wydalają azot z organizmu?
45. Jaką rolę pełnią proteazy w katabolizmie białek? Jakie wiązania rozrywają?

Odpowiedzi

1. Glukoneogeneza to proces syntezy glukozy z substancji niecukrowych, takich jak mleczan, aminokwasy czy glicerol. Zachodzi głównie w komórkach wątroby i w mniejszym stopniu w komórkach nerek.
2. Glikogenogeneza to proces syntezy glikogenu z cząsteczek glukozy. Zachodzi w wątrobie i mięśniach szkieletowych.
3. Glikogenoliza to proces rozkładu glikogenu na glukozę, który zachodzi w wątrobie oraz w mięśniach szkieletowych.
4. Glukozo-6-fosforan to związek pośredni powstający podczas rozkładu glikogenu w glikogenolizie. W wątrobie może zostać przekształcony w wolną glukozę, natomiast w mięśniach jest używany w glikolizie do uzyskania energii.
5. Substraty glukoneogenezy to mleczan, aminokwasy (np. alanina) i glicerol, które są przekształcane w pirogronian, a następnie w glukozę.
6. Erytrocyty nie posiadają mitochondriów, dlatego nie mogą przeprowadzać oddychania tlenowego i uzyskują energię z fermentacji mlekowej, aby nie marnować tlenu, który przenoszą.
7. Glikogen w mięśniach szkieletowych jest magazynem energii na potrzeby samej tkanki mięśniowej, dostarczając glukozo-6-fosforan do glikolizy, co zapewnia szybki dostęp do energii.
8. Glikogen magazynowany w wątrobie może być rozkładany do glukozy, która uwalniana do krwiobiegu zapewnia energię dla całego organizmu, szczególnie dla mózgu i układu nerwowego.
9. Odpowiedni poziom glukozy we krwi jest niezbędny, aby zapewnić energię komórkom organizmu, szczególnie neuronom, które są bardzo wrażliwe na jej niedobór.
10. Triglicerydy to tłuszcze właściwe zbudowane z jednej cząsteczki glicerolu i trzech reszt kwasów tłuszczowych. Są głównym materiałem zapasowym u zwierząt.
11. Z tłuszczów uzyskuje się dwa razy więcej energii niż z glikogenu, a także są magazynowane w postaci hydrofobowych kropli, co zajmuje mniej miejsca.
12. Lipogeneza to proces syntezy tłuszczów, w którym kwasy tłuszczowe łączą się z glicerolem tworząc triacyloglicerole. Zachodzi w adipocytach (komórkach tkanki tłuszczowej).
13. Z 1 g tłuszczu uzyskuje się dwa razy więcej energii niż z 1 g węglowodanów.
14. Kwas palmitynowy jest podstawowym kwasem tłuszczowym syntetyzowanym w wyniku lipogenezy, który może ulegać dalszym modyfikacjom.
15. Nienasycone kwasy tłuszczowe mają wiązania podwójne w swojej strukturze. Są niezbędne w diecie, ponieważ organizm ssaków nie może ich syntezować.
16. Cholesterol jest składnikiem błon komórkowych oraz prekursorem do syntezy witaminy D₃, kwasów żółciowych i hormonów steroidowych.
17. Syntaza kwasów tłuszczowych to enzym odpowiedzialny za elongację łańcuchów kwasów tłuszczowych w procesie ich syntezy.
18. Lipoliza to proces rozkładu triglicerydów na trzy kwasy tłuszczowe i glicerol. Produkty te mogą być dalej rozkładane lub przekształcane.
19. Glicerol może zostać przetransportowany do wątroby, gdzie przekształca się w pirogronian, który może być wykorzystany w oddychaniu tlenowym lub w glukoneogenezie.
20. Betaoksydacja to proces utleniania kwasów tłuszczowych w mitochondriach, w którym kwasy tłuszczowe są rozkładane na dwuwęglowe fragmenty, które tworzą acetylo-koenzym A.
21. W wyniku betaoksydacji kwasu palmitynowego powstaje 8 cząsteczek acetylo-koenzymu A, 7 cząsteczek FADH₂ i 7 cząsteczek NADH.
22. Z beta-oksydacji jednej cząsteczki kwasu palmitynowego uzyskujemy łącznie 106 cząsteczek ATP.
23. Acetylo-koenzym A wchodzi do cyklu Krebsa, gdzie jest dalej przekształcany, co prowadzi do produkcji ATP, NADH i FADH₂.
24. W każdym cyklu betaoksydacji zachodzą utlenianie, uwodnienie, ponowne utlenianie oraz tioliza, co prowadzi do powstania acetylo-koenzymu A i skrócenia łańcucha kwasu tłuszczowego.
25. Beta-oksydacja dostarcza dużych ilości energii w postaci ATP, ponieważ kwasy tłuszczowe są bogate w elektrony, które są wykorzystywane w łańcuchu oddechowym do produkcji ATP.
26. Aminokwasy białkowe to 20 aminokwasów, które są podstawowymi monomerami białek. Stanowią one substraty syntezy białek w organizmach żywych.
27. Białka pełnią funkcje budulcowe, enzymatyczne, regulujące, transportowe, zapasowe (u roślin), a także inne, np. ochronne czy magazynujące.
28. Aminokwasy egzogenne to te, które organizm musi pobierać z pożywienia, ponieważ nie może ich samodzielnie syntezować. Aminokwasy endogenne mogą być syntezowane w organizmie.
29. Egzogenne aminokwasy dla człowieka to m.in. fenyloalanina, leucyna, izoleucyna, lizyna, metionina, treonina, tryptofan, walina, histydyna i arginina (te ostatnie w niewystarczających ilościach u dzieci).
30. Do wiązania azotu atmosferycznego zdolne są niektóre bakterie, takie jak Rhizobium, Azotobacter, Clostridium, a także sinice, takie jak Gleotrichia i Nostoc.
31. Nitrogenaza to enzym odpowiedzialny za przekształcanie azotu cząsteczkowego (N₂) w amoniak (NH₃), co umożliwia przyswajanie azotu przez organizmy autotroficzne.
32. Heterocysty to specjalnie przekształcone komórki sinic, w których zachodzi wiązanie azotu atmosferycznego. Posiadają grubą ścianę komórkową i nie zachodzi w nich fotoliza wody, dzięki czemu są chronione przed tlenem, który dezaktywowałby nitrogenazę.
33. Sinice wykształciły heterocysty, które ograniczają dostęp tlenu, co umożliwia działanie enzymu nitrogenazy. Brak fotosystemu II w tych komórkach zapobiega uwalnianiu tlenu.
34. Katabolizm białek u zwierząt polega na hydrolizie białek do aminokwasów, a następnie deaminacji aminokwasów, co prowadzi do powstania ketokwasów i amoniaku.
35. Deaminacja to proces odłączania grupy aminowej (NH₂) od aminokwasu. W wyniku deaminacji powstają ketokwasy i amoniak.
36. Amoniak jest toksyczny dla organizmu i musi być usunięty. W organizmach lądowych jest on przekształcany w mniej toksyczny mocznik, który jest łatwo wydalany z organizmu.
37. Jony amonowe są przyłączane do aminokwasów glutaminy i alaniny, które transportują je do wątroby. W wątrobie jony amonowe są uwalniane i przekształcane w mocznik w cyklu mocznikowym.
38. Cykl mocznikowy (ornitynowy) to proces przekształcania amoniaku w mniej toksyczny mocznik. Zachodzi on w mitochondrium i cytozolu hepatocytów w wątrobie.
39. Organizmy wodne, takie jak ryby, wydalają amoniak bezpośrednio, natomiast ssaki przekształcają go w mocznik, a gady i ptaki wydalają kwas moczowy.
40. Cykl mocznikowy obejmuje reakcję jonów amonowych z dwutlenkiem węgla, powstanie karbamoilofosforanu, który łączy się z ornityną, przekształcając się w cytrulinę. Następnie cytrulina łączy się z asparaginianem, tworząc argininobursztynian, który jest rozrywany na fumaran i argininę, z której powstaje mocznik.
41. Przekształcanie amoniaku w mocznik pozwala ssakom na oszczędną gospodarkę wodną, ponieważ mocznik jest mniej toksyczny i nie wymaga tak dużego rozcieńczenia, jak amoniak.
42. Amoniak jest przyłączany do aminokwasów glutaminy i alaniny, które transportują go do wątroby, gdzie jest uwalniany i przekształcany w mocznik.
43. Cykl mocznikowy zachodzi w mitochondrium oraz cytozolu hepatocytów w wątrobie.
44. Gady wydalają azot w postaci kwasu moczowego, który jest mniej toksyczny i wymaga mniej wody do wydalenia niż mocznik.
45. Proteazy są enzymami odpowiedzialnymi za hydrolizę białek do aminokwasów, co stanowi pierwszy etap katabolizmu białek. Rozrywają one wiązania peptydowe.