האנרגיה של החיים Flashcards
(130 cards)
1
Q
מהו מטבוליזם?
A
כל הריאקציות הכימיות שכוללות פירוק ובניית חומרים שיש בארגניזמים.
2
Q
מהם מסלולים קטאבליים ואנאבוליים?
A
קאטאבולי - תהליך פירוק שבו יש שחרור של אנרגיה.
אנאבולי - בנייה של מולקולות מורכבות למולקולות פשוטות יותר, דורש השקעת אנרגיה.
3
Q
מהי אנרגיה, כיצד היא משרתת תהליכים בגוף, ולאן הוא שואף?
A
אנרגיה היא היכולת לבצע עבודה (זירוז תגובות או להילחם באנטרופיה). היא עוברת מצורה אחת לאחרת (לא נוצרות או נעלמת), והגוף שואף למינימום אנרגיה.
4
Q
מהי אנרגיה פוטנציאלית?
A
אנרגיה האצורה בחומר בשל המיקום או המבנה שלו.
5
Q
מהי אנרגיה כימית?
A
האנרגיה הפוטנציאלית שאצורה במולקולה ומשתחררת בריאקציות כימיות.
6
Q
באיזה סוגים של אנרגיה ניתן להשתמש לצרוך תהליכים בתא?
A
כימית - כן, תרמית - לא
7
Q
האם אורגניזמים הם מערכת סגורה או פתוחה?
A
פתוחה
8
Q
מהו החוק הראשון של התרמודינמיקה?
A
האנרגיה ביקום קבועה (חוק שימור האנרגיה).
9
Q
מהו החוק השני של התרמודינמיקה?
A
כל מעבר או טרנספורמציה של אנרגיה, גורם לאיבוד של אנרגיה בצורה חום, ובכך מגדיל את האנטרופיה של היקום - מגדיל את האי-סדר.
העולם שואף לאי סדר.
10
Q
מהי אנטרופיה?
A
מדד לאי סדר.
בריאקציה ספונטנית האנטרופיה גדלה.
11
Q
מהי אנרגיה חופשית?
A
האנרגיה שזמינה לביצוע של עבודה.
בשיווי משקל האנרגיה נמצאת במינימום והאי סדר גדול.
12
Q
מהי תגובה ספונטנית (אקסרגונית)?
A
תהליך שמתרחש ללא צורך בשימוש אנרגיה ומגדילה את האנטרופיה של היקום. מתקרבת לשיווי משקל ומינימום אנרגיה.
13
Q
מהי תגובה אנדרוגנית (לא ספונטנית)?
A
תגובה שמובילה לירידה באנטרופיה ועלייה בסדר, תדרוש השקעת אנרגיה.
14
Q
מהו דלתא G חיובי, שלילי ואפס?
A
השינוי באנרגיה החופשית (השינוי באנרגיה הכללית פחות אנרגיה שלא זמינה לביצוע עבודה).
חיובי הוא השקעת אנרגיה ולכן הוא לא ספונטני.
שלישי הוא שחרור אנרגיה ולכן הוא ספונטני.
אפס הוא מצב של שיווי משקל.
15
Q
מהי אנתלפיה?
A
הארנגיה הכללית של המערכת (כוללת אנרגיה חופשית ואנרגיה שלא יכולה לבצע עבודה)
במערכת ביולוגית האנתלפיה מתארת את סך כל האנרגיה.
16
Q
באיזה מצב אנרגטי על תא להיות על מנת לחיות?
A
תא בשיווי משקל לא יכול לבצע ריאקציות כי אין בו אנרגיה חופשית, ולכן הוא צריך להיות במצב שאינו שיווי משקל.
התא לעולם לא מגיע לשיווי משקל.
17
Q
איזה סוגים של עבודה מתבצעים בתא?
A
עבודה כימית - עבודה לכיוון הריאקציה האנדוגנית שלא הייתה מתרחשת באופן ספונטני.
עבודת תנועה - מעבר חומרים בממרנה בניגוד לכיוון הספונטני.
עבודה מכנית - לדוגמא התכווצות שריר, תנועה של כרומוזומים.
18
Q
מהו צימוד אנרגיה?
A
שימשו בתהליך אקסרגוני להנעת תהליך אנדרגוני.
ATP אחראי על רוב הצימודים
19
Q
ממה בנויה מולקולות הATP
A
אדנוזין טרי-פוספט.
מורכב מריבוז, אדנין ושלוש קבוצות פוספט.
גם נוקליאוטיד (אבל לא בונה דנא או רנא)
20
Q
מדוע בATP אצורה הרבה אנרגיה?
A
בגלל המטען של קבוצת הפוספט, ניתוק שלהם יוצר שינוי במוקולה המשחרר אנרגיה.
21
Q
כיצד מפיקים אנרגיה ממולקולת ATP?
A
בעזרת פירוק של מולקולות פוספט אחת דרך הידרוליזה.
22
Q
איך נראה מעבר מחומצה גלוטמית לגלוטמין?
A
צימוד של שתי ריאקציות הגורם לכך שהשינוי הכולל באנרגיה החופשית יהיה שלילית ואז התגובה כולה היא ספונטנית.
בריאקציה הראשונה משתחררת ארנגיה מATP והאנרגיה הזו משמשת לתגובה השנייה של חיבור אמוניה לחומצה.
23
Q
מהו מתווך מזורחן?
A
מולקולה המהווה שלב ביניים בריאקציה מצומדת. מולקולה שקבוצת הפוספט מה-ATP נקשרת אליה ונהיית מעוררת ואז תעשה שימוש באנרגיה כדי לבצע את החלק השני בריאקציה, החלק האנדרגוני.
24
Q
מהי אנרגיית אקטיבציה או שפעול?
A
בריאקציות ספונטניות, האנרגיה הדרושה על מנת ליצור או לפרק קשרים במולקולות המגיבים על מנת לשנות את צורתם. מחסום אנרגיה שיש לעבור על מנת שהריאקציה תתרחש.
25
מהו מצב מעבר בריאקציה?
מצב שבו מגיבים בריאקציה נמצאים במצב לא יציב כתוצאה מנוכחות של אנרגיית אקטיבציה.
26
כיצד אנזימים מזרזים תהליכים?
הם מורידים את אנרגיית השפעול.
27
מהם מרכיבי האנזים?
סובסטרט - מולקולת המגיב שהאנזים מתחבר אליה.
קומפלקס אנזים סובסטרט - מבנה זמני של האנזים והסובסטרט.
האתר הפעיל - האזור הספציפי על מבנה האנזים שנקשר לסובסטרט ויוצר שלפוחית שבה הריאקציה מתרחשת.
28
מהו מודל הinduced fit?
כתוצאה מהיקשרות הסובסטרט האתר הפעיל של האנזים משתנה כך שהוא נקשר בקשר חזק יותר לסובסטרט.
29
כיצד סובסטרטים מוחזקים בתוך האנזים?
קשרים חלשים.
30
כיצד האתר הפעיל באנזים מוריד את אנרגיית השפעול?
הכוונת הסובסטרטים - על ידי שינוי צורתו המותאמת לחיבור בין הסובסטרטים.
כיפוף הקשרים בין הסובסטרטים - מוריד קשרים חלשים ומקרב את הסובסטרטים למצב המעבר.
אספקת תנאים אופטימליים - סביבה יותר רצויה מהסביבה התאית.
השאלת חומצות אמינו לריאקציה - לפעמים כרוך בקשרים קוולנטיים זמניים בין הסובסטרט לקבוצת הR של חומצות האמינו של האנזים.
31
מה משפיע על קצב הפעילות של אנזים?
ריכוז גבוה של סובסטרט. גם לזה יש גבול עליון, שניתן לעבור אותו בעזרת ייצור של אנזימים נוספים.
32
איזה גורמים סביבתיים משפיעים על פעילות האנזימים?
טמפרטורה - ככל שהטמפרטורה עולה קצב הריאקציה עולה בגלל התנגשות בין האנזים לסובסטרט, עד טמפרטורה אופטימלית שלאחריה מתרחשת דנטורציה והאנזים מפסיק לפעול.
ph - צריך רמה אופטמלית, לאנזימים שונים יש רמות אופטמליות שונות. ברמה לא אופטימלית הריאקציה תתרחש בקצב נמוך. ברגע שנחצה קו מסוים הפעילות תדעך עד שהיא תפסיק לחלוטין.
33
מהו גורם משלים (cofactor), ואיזה שני סוגים קיימים?
חומרים (לא חלבונים) העוזרים לאנזימים לזרז תגובה כימית. מתחחלקים לאורגניים (נגיד ויטמינים) ואי אורגניים.
34
מהם מעכבי אנזימים, ואיזה סוגים יש?
מולקולות שנקשרות לאנזים ומורידות את הפעילות שלו.
יכול להיות הפיך או בלתי הפיך.
מעכב תחרותי - מעכבים המחקים מולקולת סובסטרט ונקשרים לאתר הפעיל ובכך חוסמים את כניסת הסובסטרט לאנזים. אפשר לסלק בעזרת העלאת ריכוז הסובסטרט. תלוי גם בחוזק הקשר. מדובר בתהליך הפיך.
מעכב לא תחרותי - נקשר במקום שאינו האתר הפעיל וגורם לאנזים לשנות את צורתו כך שהוא נהיה פחות יעיל.
35
באיזה דרכים ניתן לעשות בקרה על פעילות אנזים?
היא נעשית בשתי רמות -
1. ביטוי האנזים - לעכב או להגביר את הייצור בהתאם לצורך.
2. פעילות האנזים - שינוי ההרכב של האנזים בהתאם לצורך.
36
מהם שלושת הפרמטרים החשובים במיקרוסקופיה?
הגדלה, רזולוציה (האם ניתן להבחין בין שתי נקודות שהמרחק ביניהן מינימלי), ניגודיות (גווני בהירות וחושך)
37
מהו מיקרוסקופ אור?
אור נראה עובר דרך החומר ולאחר מכן דרך עדשה שמגדילה אותו.
כמעט לא בשימוש היום, בגלל רזולוציה נמוכה. מגדיל פי אלף, לא מאפשר לראות אברונים.
על מנת להגדיל את הרזולוציה ניתן להשתמש בצביעת תאים או בניגודיות.
מוגבל לאור הנראה.
38
מהו מיקרוסקופ קונפוקלי?
סוג מתקדם של מיקרוסקופ אור, שמצליח להגיע לרזולוציה גבוהה יותר. ניתן להשתמש בחומרים פלורצנטים.
39
מהו מיקרוסקופ אלקטרוני, ומה המגבלות שלו?
משתמש באורכי גל יותר קצרים ולכן מאפשר רזולוציה גבוהה יותר. יש צורך בקיבוע הדגימה ולא ניתן לבדוק דגימות חיות.
SEM - סורק את הדוגמית מבחוץ
TEM - האלקטרונים עוברים דרך הדגימה, משמש בעיקר לחקר המבנה התוך תאי.
40
מה זה cell fractionation?
תאים מוכנסים לצנרטריפוגות שמפרידות את החלקים הפנימיים של התא. הכבדים שוקעים וכך ניתן להפריד אותם ולחקור אותם בנפרד. מאפשר לחוקרים להפריד בין מרכיבי התא ולזהות את תפקודם.
41
מהן המגבלות על גודל התא?
תא גדול מדי לא מאפשר דיפוזיה.
צריך יחס מסוים בין שטח פנים לנפח כדי שיכנסו מספיק נוטריינטים בשביל כל מה שנמצא בתוך הנפח, והוא יותר גדול ככל שהתא יותר קטן.
42
לאיזה קבוצות יש תאים פרוקריוטים?
בקטריות וארכאה
43
מהם שלושת ההבדלים בין תא אאוקריוטי לפרוקריוטי?
גרעין - באאוקריוטי יש ממברנה כפולה, בפרוקריוטי יש אזור לא מגודר שנקרא נוקליאויד.
ציטופלזמה - באאקריוטים כל אברון מוגדר על ידי ממברנה, בפרוקריוטי אין אברונים.
גודל - אאוקריוטי גדולים ופרוקריוטי קטנים.
44
מהם הדברים המשותפים לכל התאים?
ממברנה פלזמטית
ציטופלזמה או ציטוזול
כרומוזומים
ריבוזומים
45
מדוע חשוב שיהיו ממברנות פנימיות לאברונים?
על מנת לאפשר את קיומן של סביבות מקומיות שונות שבהם מתרחשים תהליכים מטאבולים לצורך קיום תהליכים שונים בו זמנית
46
מהי מעטפת הגרעין?
ממברנה כפולה של ליפיד עם חלבונים.
47
מהם שני המנגנונים המאפשרים מעבר של חומרים אל ומחוץ לגרעין התא?
נקבוביות המאפשרות מעבר חומרים יעיל
חלבונים (pore complex) שמסייעים בכניסה ויציאה של חלבונים ומאקרומולקולות נוספות.
48
מהי למינת הגרעין?
מבנה רשתי של שרשראות פילאמנטים מסוג חלבונים ששומר על הצורה של הגרעין על ידי תמיכה מכנית של המעטפת הגרעינית.
49
מהו כרומטין, כיצד הוא מסודר בכל מצב, וכמה יש?
קומפלקס של מולקולת דנא וחלבונים.
חלוקת תא - כרומוזום
שגרה - מבנה מסורבל ולא מסודר
מספר הכרומוזומים אופייני למין (לאנשים יש 46 ולסוסים יש מספר אחר)
50
מהו הגרעינון, ומהו התהליך הקורה בו?
מבנה בתוך הגרעין שבו מסנתזים רנא ריבוזומלי.
הרנא מתאחד עם חלבונים לחתיכות קטנות וגדולות, יוצא לציטופלזמה, ומתאחה לריבוזום.
לפעמים יש יותר מאחד.
51
מהם ריבוזומים, ממה הם מורכבים, איזה סוג של יחידה ארגונית הם, וכמה מהם יש בכל תא?
קומפלקסים המורכבים מרנא ריבוזומלי וחלבונים המסנתזים חלבונים.
חסרי ממברנה ולכן הם לא נחשבים אברונים.
יש מספר שונה בכל תא, כתלות בכמות החלבונים שהוא צריך לייצר.
52
איזה הבדל בין תאי חיידקים ובני אדם מאפשר להרוג חיידקים בעזרת אנטיביוטיקה?
הריבוזומים של חיידקים שונים ולכן ניתן לפגוע בהם בעזרת האנטיביוטיקה.
53
איפה בתא מסונתזים חלבונים, איך נקרא כל אחד מהריבוזומים, ומהו ייעודם של החלבונים?
1. בציטופלזמה יש ריבוזומים חופשיים המייצרים חלבונים, רובם עבור הציטופלזמה.
2. על מעטפת ה-ER או במעטפת הגרעין יש ריבוזומים קשורים המייצרים חלבונים, רובם ממברנליים (חוצים את ממברנת התא או ממברנת אחד מהאברונים).
54
מהי מערכת האנדו-ממברנה, ואיזה רכיבים יש בה?
קבוצת הממברנות בסביבה התוך תאית וסביבת התא, הקשורות זו לזו על ידי מגע פיזי או על ידי מעבר של חומרים.
ממברנת הפלזמה, מעטפת הגרעין, רשתית תוך פלזמית (ER), מערכת הגולג׳י, ליזוזומים, סוגים של וזיקולות וואקולות.
55
מהן וזיקולות?
שקים עטופים ממברנה שמשמשים להובלת חומרים בתא.
56
מהן הפעולות שמבצעת מערכת האנדו-פלזמה?
סינתזת חלבונים
מעבר של חלבונים לאברונים או מחוץ לתא
מטאבוליזם
מעבר של ליפידים
סילוק פסולת
57
מהי הרשתית התוך פלזמית (ER), ולמה היא מחוברת?
רשת של שלפוחיות עטופות ממברנה, המשכית למעטפת הגרעין.
58
איזה אזורים שונים יש בER, מה המבנה שלהם, ומה התפקידים שלהם?
Smooth ER
חלקה כי אין עליה ריכוזומים.
סינתוז ליפידים, מטבוליזם של פחמימנים, סילוק פסולת, מאגר של יוני סידן.
Rough ER
מחוספסת כי יש עליה ריבוזומים.
1. מייצרת ומפרישה גליקו-חלבונים (חלבונים הקשורים בקשר קוולנטי לפחמימנים)
2. מעבירה את החלבונים שנוצרו בריבוזומים לאזור ה transitional er ומשם לשלפוחיות מעבר.
3. מייצרת פוספוליפידים ממברנליים.
4. הגדלת הממברנה של עצמה על ידי הוספה של חלבונים ופוספוליפידים.
59
איך קוראים לחלל הפנימי של הer ולממברנה שלו?
lumen, cisternae
60
מהי מערכת הגולג׳י?
קבוצה של שקים שטוחים עם ממברנות המונחים זה על זה, הקרויים ציסטרנה, עם שלפוחיות בחלל בינים לצורך מעבר של חומרים בין חלקי הגולג׳י ומבנים אחרים.
61
מהו מבנה מערכת הגולג׳י וכיצד הוא תואם את תפקידה?
פנים ציס - מרכז קבלה ליד הer
פנים טראנס - יציאה של השלפוחיות ליעדן.
שלפוחיות מעבר מעבירות חומר מהer לגולג׳י ומתאחדות עם ממברנת צד הציס.
התוצרים עוברים מודיפיקציה בזמן המעבר שלהם מציס לטראנס.
62
מהם כלל התפקידים של מערכת הגולג׳י?
מודיפקציות לתוצרי הer
ייצור מאקרומולקולות כמו רב סוכרים
סידור ואריזה של חומרים לוזיקולות מעבר.
63
איזה מולקולות נוצרות בגולג׳י וכיצד הן מופרדות מאחרות שמופרשות ממנו לצורך הגעה ליעדן?
פוליסכרידים נוצרים בגולג׳י
מיון התוצרים לפני היציאה מפני הטראנס והצמדת תגיות זיהוי מולקולוריות.
64
מהם ליזוזומים, וכיצד הסביבה בתוכם שונה מהציטופלזמה?
אברון דמוי שק עם ממברנה שבה אנזימים הידרוליטיים (מזרזים הידרוליזה) המסייעים בפירוק מקרומולקולות.
בתוך הליזוזומים הסביבה חומצית אבל האנזימים מותאמים לכך.
65
איפה נוצרים מרכיבי הליזוזום?
אנזימים הידרוליטיים וממברנת הליזוזום נוצרים על ידי הer המחוספס, ומועברים למערכת הגולג׳י לעיבוד נוסף.
66
מהם שני התפקידים העיקריים של הליזוזומים?
פאגוציטוזה - ליזוזומים משתתפים בעיכול של חומרים שהגיעו מהסביבה החיצונית, תוך איחוד עם ממברנת הוזיקולה שבה הם הגיעו, ואז האנזימים מעכלים אותו.
אוטופאגיה - מחזור החומרים האורגניים שנוצרו על ידי התא, תוך איחוד עם הממברנה הרלוונטית. תוצרי העיכול חוזרים לציטופלזמה.
67
מהי חלולית, איפה היא נוצרת ומהם תפקידיה (4)?
ואקולה
שלפוחיות גדולות שהן תוצרי הerו והגולג׳י.
פירוק של של חומרים.
שמירה על ריכוזים מאוזנים (contractile vacuole), שמוציאה מים כשהיא מתכווצת. בצמחים הcentral vacuole אחראית על ייצור ואחסון תרכובות ועל תמיכה מבנית.
מאגר מזון - בצמחים יש וזיקולות קטנות שאוגרות תרכובות אורגניות חיוניות.
68
מהם נקודות הדמיון בין המיטוכונדריה לכלורופלסט ובאיזה תיאוריה הן תומכות?
1. לשניהם יש שתי ממברנות המקיפות אותם בניגוד לאברונים בer.
2. יש להם ריבוזומים וdna
3. נחשבים עצמאיים, גדלים ומתרבים בגבולות התא.
התיאוריה האנדוסימביוטית - האבות הקדומים של תאים אאוקריוטים בלעו תא פרוקריוטי שאינו מקיים פוטוסינתזה ומשתמש בחמצן.
69
כמה מיטוכונדריונים יש בכל תא?
הכמות תלויה בתפקוד המטבולי של התא.
70
מהו מבנה המיטוכונדריה?
1. ממברנה כפולה של פוספוליפידים בעלת חלבונים ייחודיים, כאשר החיצונית חלקה ובשנייה של קפלים (קריסטה) המגדילים את שטח הפנים וכך את קצב הנשימה התאית.
2. החלל התוך-ממברנלי - האזור שבין הממברנות.
3. המטריקס המיטוכונדריאלי - פנים המיטוכונדריה המכיל אנזימים, דנא (מעגלי ומקודד לחלק מהחלבונים במיטוכונדריה) וריבוזומים (כולל ייצור של חלקם).
71
מהו כלורופלסט?
אברון המקיים פוטוסינתזה ומצוי בתאי צמחים ואצות.
מכיל כלורופיל (פיגמנט ירוק), אנזימים ומולקולות נוספות המשתתפות בתהליך הפוטוסינתזה.
72
מהו השלד התוך תאי?
רשת של מיקרו-צינורות, מיקרוטובולים וסיבי ביניים שמתרווחים בציטופלזמה ומתפקדים בתחומי המכניקה, תחבורה ואותות בתא.
73
מהם תפקידי השלד התוך תאי?
1. תמיכה מכנית ושמירה על צורת התא - חשוב במיוחד בתאי בעלי חיים בלי דופן קשיח.
2. מוביליות של התא עצמו ושל חלקים בו תוך אינטראקציה עם חלבוני מנוע.
3. מניפולציות על בממרנה, כמו כיפוך לצורך יצירת שלפוחיות פאגוציטיות.
74
מהם סיבי ביניים (מבנה, תת יחידות, מאפיינים, תפקודים עיקריים)?
1. מספר רב של סיבים חלבוניים המלופפים לכבלים.
2. חלבונים שונים (כולל קריטין), כל סיב מורכב מתת מולקולה שמשתייכת למשפחת חלבונים ייחודית.
3. נשארים במבנה קבוע, קיימים בחלק מהתאים האנימליים.
4. תחזוקה של התא (קיבוע אברונים, יצירת למינת הגרעין…)
75
מהם מיקרופילמנטים (מבנה, תת יחידות, מאפיינים, תפקודים עיקריים)?
1. שני סיבים מלופפים זה סביב זה.
2. אקטין
3. תפקידם להתמודד עם כוחות המתח בתא.
4. תחזוקה של התא - משנה את צורת התא, התכווצות שריר, מוביליות התא, זרימת ציטופלזמה בתאי צמח, תנועה של אברונים, פיזור חומרים.
76
מהם מיקרו-צינורות (מבנה, תת יחידות, מאפיינים, תפקודים עיקריים)?
1. צינורות חלולים.
2. טובולין, המורכבת מטובולין אלפא וטובולין בטא.
3. יכולים להתארך או להתפרק ולבנות מחדש.
4. תחזוקה של צורת התא - התנגדות לדחיסה, מוביליות, מסלולי תנועה, הפרדת כרומוזומים.
77
מהו דופן תא ומהם שלושת תפקידיו?
אחד המאפיינים של תא צמחי המבדיל אותו מתא אנימלי
להגן על תא הצמח, לשמור על צורתו, ולמנוע הצטברות של מים.
78
מהו מבנה דופן התא?
עבה מהממברנה
סיבי צלולוז (פוליסכרידים) שמסונתזים ע״י צלולוז סינתאז ומפורשים לסביבת התא. שם הם מתמזגים לתוך מטריקס שלהם ושל חלבונים אחרים.
דופן התא הראשי - שכבה דקה וגמישה שמקיפה את הממברנה
הלוחית האמצעית (lamella) - שכבה דקה עתירה בפוליסכרידים ופקטינים. מדביקה תאים סמוכים.
דופן התא השניוני - רק בחלק מהתאים (חלק מחזקים את הדופן הראשי), בין הממברנ לדופן הראשי, מבנה יציב וחזק.
79
מה מרכיב את המטריקס החוץ-תאי, וכיצד הוא מתקשר עם התא?
המרכיבים העיקריים הם גליקוחלבונים (במיוחד קולגן, שיוצר סיבים מחוץ לתאים) ומולקולות אחרות הכוללות פחמימנים.
חלבונים במטריקס נקשרים לרצפטורים הנקראים אינטגרינים, הנמצאים מחוץ לתא, ומעבירים סיגנלים לשלד התוך תאי.
80
מה זה פלאסמודסמאטה?
צומת בין תאי צמח, המחברת בין הממברנות הפלזמטיות שלהם בעזרת חור הפיך בדופן התא, ליצירת שרשרת, כך שהתאים חולקים סביבה פנימית.
81
מהם tight junctions, ומה תפקידם?
צמתים שבהם הממברנות הפלזמטיות נלחצות זו נגד זו וקשורות יחד על ידי חלבונים ליצירת מעטפת. הם מונעים דליפה של נוזל חוץ תאי.
לדוגמא תאי עור.
82
מהם desmosomes?
צמתים המהדקים את התאים ליצירת שכבות ארוכות ויציבות.
מעוגנים על ידי סיבי ביניים.
לדוגמא בתאי שריר.
83
מהם gap junctions?
צמתים המהוים תעלות ציטופלזמיות בין תאים שכנים. מורכבים מחלבונים ממברנה שמתרווחים.
חיוניים לתקשורת בין תאית.
לדגומא, בלב.
84
מהי נשימה אירובית, וכמה מולקולות atp נוצרות בתהליך?
פירוק חומר אורגני בעזרת חמצן ליצירת atp.
38.
85
מהי נשימה אנאירובית?
תסיסה, פירוק החומר האורגני על ידי חומרים שאינם חמצן.
86
מהו סיכום תהליך הנשימה האירובית מבחינת מולקולות?
גלוקוז + 6 חמצן > 6 פחמן דו חמצני + 6 מים + אנרגיה (חום + atp)
87
מהן ריאקציות חמצון חיזור?
ריאקציה כימית שיש בה מעבר חלקי או שלם של אלקטרון אחד או יותר מגיב אחד לשני.
88
מה קורה לכל אחד מהצדדים בתהליך החמצון?
מחמצן - לוקח אלקטרון.
מחזר - מוסר אלקטרון.
89
מה קורה לכל אחד מהצדדים בתהליך חיזור?
מחזר - נותן אלקטרון.
מתחזר - מקבל אלקטרון.
90
מהם תהליכי הרידוקס בנשימה תאית?
מולקולת הגלוקוז עוברת חמצון - מאבדת אלקטרון, בצורה של מימן, והתוצר הוא CO2.
החמצן עובר חיזור - מקבל אלקטרון בצורה של מימן, והתוצאה היא מים.
91
מה קורה מבחינה אנרגטית לאלקטרונים בתהליך הנשימה התאית?
בתחילת התהליך הם נמצאים על נשא אלקטרונים NADH בתחילת השרשרת, שהם האנרגיה של המולקולה הכי גבוהה. לאורך התהליך האלקטרונים קופצים בין תחנות וכל פעם משחררים מעט אנרגיה, שעוזרת לייצר atp.
כשהאלקטרון מגיע לסוף הוא במצב האנרגטי הנמוך ביותר, שם הוא נקלט על ידי החמצן על מנת לייצר מים.
92
מהו השינוי בזיקה האלקטרונית בין תחנות שונות בתהליך הנשימה התאית?
לכל נשא אלקטרונים במורד השרשרת יש זיקה אלקטרונים גדולה מזה שלפניו, כאשר חמצן, התחנה האחרונה, הוא בעל הזיקה הגבוהה ביותר.
93
מהם השלבים של נשימה תאית, ואיפה כל אחד קורה?
1. גליקוליזה, ציטופלזמה, פירוק של גלוקוז לשתי מולקולות פירובאט. נוצר מעט atp ו-nadh.
2. מעגל חומצות הלימון - מיטוכונדריה, הפירובאט נכנס למיטוכונדריה ועובר חמצון כך שנוצר אצטיל coa שנכנס למעגל. במעגל מסתיים הפירוק של הגלוקוז לפחמן דו חמצני. נוצר מעט atp, nadh, fadh2.
3. זרחון חמצני - מתבצע בממרנת המיטוכנודריה (או בממרנה הפלזמטית אצל פרויקריוטים). נשאי אלקטרונים מגיעים לשרשרת ובסופה נקשרים לחמצן ומימן ליצירת מים. נוצרות עד 32 מולקולות atp מכל גלוקוז.
94
מהם שני השלבים של גליקוליזה?
1. שלב השקעת האנרגיה - השקעת atp לצורך זרחון הגלוקוז (2), פירוק ל2 מולקולות מזורחנות בעלות 3 פחמנים.
2. שלב יצירת אנרגיה - נוצרות 4 מולקולות atp ו2 מולקולות nadh. נלפטות שתי מולקולות פירובאט ו2 מולקולות מים.
סך הכל -
גלוקוז > 2 פירובאט ו2 מים
4 atp - 2 atp > 2 atp
2 nad+ +4e +4h+ > 2 nadh + 2 h+
95
מהם השלבים של מעגל חומצת הלימון (כולל שלבים מקדימים)?
1. חמצון הקבוצה הקרבוקסילית של הפירובט ופליטת פחמן דו חמצני.
2. חמצון נוסף ופליטת nadh.
-נוצר acetyl coa (2 פחמנים) ונכנס למעגל חומצות הלימון-
3. האצטיל ומתקשר עם מולקולה עם 4 פחמנים (אוקסלואצטט) ליצירת ציטרט (6 פחמנים)
4. ציטרט עובר שינוי איזומרי והופך להיות איזוציטרט (מולקולת מים מושקעת ונפלטת).
5. איזוציטרט עובר חמצון, נפלט nadh, ואז נפלטת מולקולות פחמן דו חמצני ליצירת אלפא קיטוגולטרט (5 פחמנים)
6. נפלטת עוד מולקולת פחמן דו חמצני ונקשר קוא (coa) ליצירת סאקסניל קוא (coa) (4 פחמנים), שעוברת חמצון ונפלט nadh.
7. הקשר לקוא מתפרק והמולקולה הופכת להיות סוקצינט תוך יצירת atp או gtp.
8. הסוקצינט מחומצן ליצירת פומארט ונפלט fadh2.
9. נוספת מולקולת מים ליצירת מאלאט.
10. מאלאט עובר חמצון ונפלט nadh, ליצירת אוקסלואצטט, והמעגל חוזר להתחלה.
96
מהם התוצרים עבור כל קבוצת אצטיל הנכנסת למעגל חומצות הלימון?
1. הפיכת 3 מולקולות nad+ למולקולת nadh.
2. הפיכת fad ל-fadh2.
3. 1 מולקולות atp.
97
תיאור סכמטי של תהליך שרשרת העברת האלקטרונים.
1. אלקטרונים מגיעי למולקולה הראשונה בשרשרת בעזרת נשאי אלקטרונים.
2. האלקטרונים מתקדמים לאורך השרשרת, כך שבכל תחנה משתחררת קצת אנרגיה, שבה משתמשים כדי להעביר יוני מימן לחלל הבין-ממברנלי.
3. מרבית נשאי האלקטרונים בתוך השרשרת נקראים ציטוכרומים - חלבון המכיל אטום ברזל (קבוצת ההאמה) שמקבל ומוסר אלקרונים.
4. בשלב האחרון האלטקרונים מגיעים לחמצן וביחד עם יוני מימן יוצרים מים.
98
מה זה כמיוסמוזיס?
פעולה שבה יש שימוש באנרגיה בתצורה של מפל ריכוזי יוני מימן לאורך הממברנה על מנת להניע פעולות תוך תאיות.
99
כיצד נוצר atp תוך שימוש בכמיוסמוזיס?
1. יוני המימן יורדים במפל הריכוזים ומגיעים לתעלה בatp סינתאז באמצעות כוח מניע פרוטונים.
2. היונים נכנסים לאתר הפעיל בחוגה, כך שהם משנים את צורתה של כל תת יחידה ואז החוגה יכולה להסתובב.
3. כל יון מימן מבצע סיבוב שלם בחוגה ועובר דרך תעלה נוספת לתוך המטריקס.
4. הסיבוב של החוגה גורם לסיבוב של חלק נוסף באנזים.
5. סיבוב זה מניע את האתרים הפעילים (שבנויים מחלקי אלפא ובטא) שמייצרים atp.
100
מהן וריאציות נוספות של כמיואסמוזיס?
בצמחים - שימוש במפל ריכוזים של יוני מימן בעקבות שרשרת אלקטרונים שמונעת על ידי אנרגיה סולרית לייצור atp.
בתאים פרוקריוטים - מפל יוני מימן שמשמש ליצירת atp, סיבוב הפלאגלה, והעברת אוכל ופסולה בממברנה.
101
מהו זרחון ברמת הסובסטרטית?
מתקיים במהלך הגליקוליזה ובמהלך מעגל חומצות הלימון.
נוצרות סך הכל 4 מולקולות atp.
102
כמה מולקולות atp נוצרות פר מולקולת גלוקוז בתהליך הנשימה התאית (אירובית)?
30-32.
103
מהי נשימה אנאירובית?
מתרחשת באורגניזמים פרוקריוטים שחיים בסביבות ללא חמצן. יש להם שרשרת מעבר אלקטרונים אך האיבר הסופי בה הוא חומר פחות אלקטרושלילי מחמצן כמו גופרית.
104
מהי תסיסה?
תסיבה מורכבת מגליקוליזה וריאקציות שיוצרות מחדש nad+ מnadh כדי שיוכל להמשיך את תהליך הגליקוליזה.
האלקטרון עובר לפירובאט, ומתבצעת תסיסה לייצור חומצה לקטית או כהל + פחמן דו חמצני.
נעשה שימוש בתהליך זה כאשר יש צורך בatp ואין מספיק חמצן בשביל נשימה אירובית.
105
מהו אפקט וורברג?
חלק מהתרופות נגד סרטן מונעות יצירה של כלי דם, ואז חסר לתאים חמצן והם מבצעים גליקוליזה מואצת. ניתן להשתמש בגלוקוז רדיואקטיבי כדי לזהות אזורים שבהם הפירוק שלו יותר מהיר.
106
מהי פוטוסינתזה?
המרה של אנרגיה סולרית לאנרגיה כימית.
107
מהם ייצורים אוטוטרופיים והטרוטרופיים?
יצורים אוטוטרופיים הם יצורים שמייצרים את כל המזון והאנרגיה בעצמם מפחמן דו חמצני וחומרים אי אורגניים נוספים, ולא ניזונים מאורגניזמים אחרים.
צמחים הם סוג ספציפי של אוטוטרופיים - פוטואוטרופים - משתמשים באנרגיה סולרית לסינתוז חומרים אורגניים.
יצורים הטרוטרופים הם יצורים שלא מסוגלים לייצר את המזון שלהם, וניזונים מאורגניזמים אחרים (או גופות או פסולת של אורגניזמים אחרים (מפרקים)).
108
מהו מבנה הכלורופלסט?
מעטפת בעלת שתי ממברנות שמופרדות זו מזו באמצעות מבנה בין ממברנלי.
סטומאטה - נקבוביות מיקרוסקופיות המוקפות על ידי תאים מגנים ומאפשרות מעבר של גזים בין הסביבה לחלק הפנימי של הצמח.
סטרומה - נוזל סמיך המוקף בממרנה התילקואידית ומכיל ריבוזומים ודנא.
תילוקאידים - שקים ממברנליים שטוחים המפרידים את הסטרומה מהחלל התילוקאידי. עיתים נמצאים בערימות הנקראות גרנה או גרנום ברבים.
כלורופיל - פיגמנט ירוק הממוקם בממברנות התילקואידיות.
109
ממה מורכבת הממברנה התילקואידית בכלורופלסט?
גרמה למאלה - ממברנות הנמצאות אחת על גבי השנייה בערימות
סטרומה לאמלה - ממברנות פרוסות שמחברות בין הגרנה לאמלה.
110
מהם תהליכי הרידוקס בפוטוסינתזה?
פחמצן דו חמצני מחוזר לגלוקוז
מים מחומצנים לחמצן
סך הכל:
אנרגיה + 6 פד״ח + 6 מים > גלוקוז + 6 חמצן
111
מהן ריאקציות אור?
ממירות אנרגיה סולרית לאנרגיה כימית.
מתרחשות בממברנה התילקואידית של הכלורופלסט או בממברנות של תאים פרוקריוטיים מסויימים.
מולקולת מים מתפרקת, משתחררים אלקטרונים ופרוטונים, והתוצר הוא מולקולת חמצן.
האור הנספג על ידי הכלורופיל מניע מעבר של אלקטרונים והפרוטונים לנושא האלקטרונים nadp+.
מתבצע סינתוז של atp בעזרת כמיואוסמוזיס בתהליך שנקרא פוטו-זרחון.
112
מהם השלבים של מעגל קלווין, היכן הוא מתרחש, כמה אנרגיה הוא צורך ומהם התוצרים?
מתקיים בסטרומה.
1. מתבצע קיבוע פחמני - המעגל מתחיל בשילוב מולקולה אחת של הפד״ח לתוך סוכר בן 5 פחמנים (RuBP), שמתפצל לשתי מולקולות עם 3 פחמנים (3-GPA).
2. השקעה של atp, nadph, ליצירת 2 מולקולות G3P, על כל אחת שיוצאת 5 ממשיכות במעגל.
3. 5 מולקולות של G3P מסודרות מחדש ל3 מלקולות של RuBP, תוך ניצול של 3 מולקולות atp (והמעגל חוזר להתחלה).
לסינתזת מולקולה אחת של G3P המעגל מנצל 9 atp ו6 nadph.
כדי לייצר מולקולות גלוקוז אחת צריך לעבור 6 מעגלים.
113
מהם כלורופיל a,b?
a פיגמנט המשתתף באופן ישיקר בריאקציות האור. ספקטרום -בליעה בטווחים אדומים וכחולים-סגולים.
b - פיגמנט עוזר המעביר אנרגיה לכלורופיל הראשון. ספקטרום הבליעה שלו הוא יותר כחול-סגול וכתום.
114
מהם קרטנואידים?
כלורופילים סייעים נוספים שסופגים אורות סגולים וכחול-סגול.
מרחיבים את ספקטרום הבליעה מסלקים עודף אנרגייה שיכול להזיק לכלורופיל.
115
מהי פלורסנציה?
יריד של אלקטרון מעורר למצב בסיס.
תמיד באורך גל גדול יותר מזה שהוקרן, כלומר נפלטת אנרגיה נמוכה יותר.
116
מהו resonance energy transfer?
מעבר של אנרגיה בין מולקולות כך שאלקטרון מעורר, וכשהוא חוזר לרמה המקורית האנרגיה שנפלטת גורמת לעירור של אלקטרון במולקולה אחרת, עם קצת פחות אנרגיה. בסוף האנרגיה מגיעה לקומפלקס שהוא מרכז הריאקציה, שבו מולקולה מיוחדת שיכולה לקלוט את אורך הגל הארוך ביותר.
117
מהם קומפלקסי אנטנה?
קומפלקסים שיכולים לקלוט אור ולהעביר אותו ישירות למרכז הריאקציה.
118
מה זה quantum yield?
מדד שבודק את יעילות הפוטוסינתזה לפי כמות הפרוטונים הנקלטים על ידי הצמח.
119
מהי מערכת אור?
יחידה שסופגת אור הנמצאת בממברנה התילוקאידית בכלורופלסט או בממרנה של תאים פרוקריוטים. מורכבת מקומפלקס מרכז הריאקציה המוקף בקומפלקסים שקוצים את האור המורכבים ממגוון של פיגמנטים.
120
מהו קומפלקס מרכז הריאקציה?
קומפלקס של חלבונים הקשורים לזוג ייחודי של מולקולות כלורופיל a, המקבל אלקטרון מרכזי.
כאשר מולקולת פיגמנט סופגת פוטון, הוא מתקדם לאורך הפיגמנטים בתוך קומפלקסים קוצרי אור עד שהוא מגיע למרכז הריאקציה, שם זוג הכלורופילים מעבירים אותו למקבל אלקטרונים עיקרי.
121
מהי מערכת האור הראשונה והשנייה?
ראשונה - קומפלקס מרכז הריאקציה p700, השנייה בתהליך.
שנייה - קומפלקס מרכז ריאקציה 680p, הראשונה בתהליך.
יש חלבונים ייחודיים שקשורים לכל מערכת ומהווים הסבר להבדל ביניהן.
122
מהו מעבר אלקטרונים ליניארי?
מסלול של מעבר אלקטרונים בזמן ריאקציות האור של פוטוסינתזה הכולל את שתי מערכות האור ומפיק atp, nadph, o2.
123
כיצד נראה מעבר אלקטרונים לינארי?
1. פוטון מגיע לאחת ממולקולות הפיגמנט בקומפלקס לקצירת אור במערכת 2 ומעורר את אחד האלקטרונים.
2. כשהאלקטרון יורד למצב יסוד, האנרגיה הנפלטת מעוררת אלקטרון במולקולה שכנה, עם קצת פחות אנרגיה.
3. אלקטרון מגיע לזוג מולקולות הכלורופיל א של 680p בקומפלקס מרכז הריאקציה, שם הוא מעורר את האלקטרון.
4. האלקטרון עובר למקבל האלטרונים הראשי, וp680 הופך להיות טעון חיובית.
5. מתפרקת מולקולת מים המשחררת אלקטרונים המגיעים למולקולות הכלורופיל במרכז, פרוטונים המשתחררים לחלל התילוקאידי, ומשתחררת מולקולת חמצן.
6. האלקטרון עובר ממקבל האלקטרונים הראשי לשרשרת האלקטרונים המכילה נשאי אלקטרונים הנקראים: cyt b6 (משאבת פרוטונים), pq, pc. שחרור האנרגיה מעביר פרוטונים לתוך החלל התילקואידי כך שיש מפל ריכוזים.
7. מתרחש יצור atp בעזרת כמיואוסמוזיס
8. במקביל, פוטון נוסף מועבר דרך קומפלקס קצירת האור של המערכת הראשונה, ובסיום התהליך זוג מולקולות הכלורופיל 700 טעונות במטען החיובי, והאלקטרון עובר לשרשרת אלקטרונים נוספת.
9. האלקטרון שסיים את שרשרת האלקטרונים ממערכת 2 מגיע כעת לp700 ומחזיר אותה למצב ניטרלי.
10. אלקטרונים מהמערכת הראשונה עוברים דרך שרשרת האלקטרונים fd לnadp+ ליצירת nadph שיגיע למעגל קלווין.
124
מהו מעבר אלקטרונים מעגלי?
במקרים מסוימים, אלקטרונים עוברים מסלול אלטרנטיבי הכולל את מערכת אור 1 ומפיק atp אבל לא nadph וחמצן.
חשוב על מנת למנוע מאור עודף לפגוע בחלבונים בתהליך, או כאשר אין מספיק nadp+.
125
מהם ההבדלים בין הכמיאוסמוזיס במיטוכונדריה לכלורופלסט?
1. המיטוכונדריה הופכת אנרגית כימית לatp,והכלורופלסט ממיר אנרגיה סולרית לatp.
2. במיטוכונדריה הפרוטונים עוברים פנימה עם מפל הריכוזים ובכלורופלסט החוצה מהחלל התילקואידי לחלל הבין ממברנלי.
126
מהו רוביסקו?
אנזים הבנוי מ8 תת יחידות גדולות (דנא כלורופלסטי) ו8 קטנות (דנא גרעיני). מבצע את קיבוע הפחמן (חיבור הפחמן מהפד״ח לRubP). יכול גם לבצע קיבוע חמצן, נוטה יותר לפחמן, אבל זה תלוי בריכוזים.
127
מה זה פוטורספרציה?
תהליך המנצל חמצן וatp ומשחרר פחמן דו חמצני. משתמשים בו כאשר לא נכנס מספיק פחמן דו חמצני כי הסטומטה נסגרות כדי לא לאבד מים (בעיקר בתנאים של חום). הרוביסקו ישמש לקיבוע חמצן. תהליך לא יעיל שאינו מייצר וסכרים.
מגן מיותר מדי אור.
128
מהם צמחי C3?
צמחים שמשתמשים במעגל קלווין בצורה רגילה, והתוצרים הם מולקולות בעלות 3 פחמנים. משתמשים בפוטורספרציה בימים חמים כשיש צורך לחסוך במים.
129
מהם צמחי C4?
צמחים שמקדימים את מעגל קלווין עם קיבוע פחמן, וכך התוצרים שלו הם מולקולות בעלות 4 פחמנים.
קיבוע הפחמן הראשוני נעשה בתאי מזופיל (שעושים את תהליך האור). תהליך זה קורה גם בריכוז נמוך.
המולקולה בעלת 4 הפחמנים מגיעה לתאי בנדל שיט ושם מתרחש מעגל קלווין. נוצר גם פירובט שמועבר לתאי מזופיל, ובעזרת atp הופך לpep שמאפשר להמשיך את מעגל קלווין.
אין שימוש במערכת האור השנייה.
יותר יעילים בתנאים קיצוניים.
130
מה זה צמחי cam?
צמחים שמותאמים לתנאים צחיחים.
במהלך הלילה הסטומטה פתוחה כך שנכנס פחמן דו חמצני אבל יש איבוד מינימלי של מים, ומקבעים אותו לחומצות אורגניות, כאשר אין יצירה של חמצן בתהליכי אור.
במהלך היום, הסטומטה סגורה והפחמן שקובע במהלך הלילה משמש למהלך קלווין ותגובות האור מספקות atp, nadph.
