Brainscape's Knowledge GenomeTM


Top Flashcards (Certified)
All Flashcards

biokemija 2 > 12. predavanje - mehanizmi katalize in encimi > Flashcards

12. predavanje - mehanizmi katalize in encimi Flashcards

(67 cards)

Start Studying
1
Q

Življenjski procesi potekajo v odprtih fizikalno-kemijskih sistemih.
Kako lahko vzdržujejo stanje, ki je izven ravnotežja?
Kako se porablja energija hranilnih snovi?

A
  • iz okolice absorbirajo, presnavljajo, porabljajo snov in energijo -> da lahko vzdržujejo stanje, ki je izven ravnotežja
  • energij hranilnih snovi se mora regulirano porabljati za opravljanje življenjskih funkcij
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Pri popolni oksidacije glukoze v celici: ali sta reakcijska pot (npr. pri različnih temperaturnih pogojih) in pretvorba energije (ATP vs. toplota) različni ali enaki?

A

različni

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Energijske komponente (ATP, NADPH, FADH2) sklapljajo katabolizem z anabolizmom.
Za kaj se porablja energija?
Zakaj anabolizem in katabolizem ne smeta biti v ravnotežju?
Kako se torej razlikujeta?

A
  • energija se porablja za opravljanje različnih oblik dela
  • zaradi regulacije anabolizem in katabolizem ne smeta biti v ravnotežju
    -> razlikujeta se vsaj v eni reakciji, reaktantu, kompartmentu
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Kako označimo temperaturni kvocient? Formula?
Koliko je temperaturni kvocient?
Kaj je torej potrebno za uspešnost kemijske reakcije?

A

. v(T+10K)
Q10 = —————————-
. v(T)

  • je okoli 2
    *
  • dovolj velika aktivacijska energija
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Kako so kontrolirane biokemijske reakcije?
Kaj nam pove ΔG?
Kaj nam pove Δ G#?

A
  • ker življenje ne poteka pod ravnotežnimi pogoji, so kontrolirane termodinamsko in ravnotežno
  • ΔG = določi smer reakcije pod termodinamskimi ravnotežnimi pogoji
  • ΔG# = kako hitro bo reakcija potekla pod določenimi pogoji
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Za kaj so nujne energijske bariere?
Kaj se zgodi, če jih zmanjšamo?

A
  • nujne so za kinetično stabilnost eksergonskih reakcij
  • z zmanjšanjem (katalizo) se hitrost reakcije pospeši in kinetično regulira
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Kdaj govorimo o katalizi?

A
  • ko z različnimi kemijskimi dejavniki spremenimo reakcijsko pot
  • ob tem povečamo hitrost reakcije, ker se ob tem zniža energijska bariera predhodnega stanja (PS)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Kaj stori katalizator?

Ali vpliva na
a) kemijsko kinetiko
b) kemijsko ravnotežje

A
  • katalizator stabilizira energijsko nestabilno predhodno stanje (PS) in iz reakcije izstopi nespremenjen

a) vpliva na kemijsko kinetiko
b) ne vpliva na kemijsko ravnotežje

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Kaj lahko stabilizirajo kisline in baze pri biokemijskih reakcijah?

A
  • elektrofile
  • nukleofile
  • izstopajoče skupine
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Kdaj hitreje poteče mutarotacija (pH, katalizator)?

A
  • pri nizkih in visokih pH
  • če hkrati sodelujeta tako kislina kot njej konjugirana baza
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Kdaj govorimo o SPECIFIČNI kislinsko oz. bazični katalizi?

A
  • ko sta katalizatorja H3O+ ali OH-
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Kdaj govorimo o SPLOŠNI kislinsko-bazični katalizi?

A
  • ko sta katalizatorja kislina ali njej konjugirana baza
  • vendar NE smeta biti topilo (npr. imidazol)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Zakaj je malo verjetno istočasno približanje in orientacija treh molekul malo verjetna?

A

ker je to entropijsko neugoden proces

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Kdaj je proces mutarotacije ugoden in reakcija zato poteče hitreje, npr. mutarotacija z 2-piridonom?
Katera dejavnika sta pomembna pri katalizi reakcij?

A
  • z usklajeno kislinsko-bazno katalizo
    -> približanje in orientacija sta pomembna dejavnika pri katalizi reakcij.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Zakaj potečejo intramolekularne reakcije s pravo (npr. geometrijsko) konfiguracijo hitreje?

A
  • zaradi manjšega zmanjšanja entropije predhodnega stanja
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Kdaj govorimo o kovalentni katalizi?

A
  • med katalizatorjem in substratom nastane nestabilen kovalenten intermediat
  • nestabilen kovalentni intermediat hitro razpade
  • z razpadom pospeši reakcijo
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Kako lahko reakcijo kataliziramo z elektrostatskim nabojem?
Povej primer elektrostatskega naboja.

A
  • elektrostatski naboj: kovinski ion, H-vezi
  • z elektrostatskim nabojem ustrezno skupino napravimo bolj elektrofilno
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Z mehanizmi katalize ne moramo povečati hitrosti biokemijskih reakcij, saj morajo biti te substratno specifične in regulirane.
Biokemijske reakcije so pod fiziološkimi pogoji tako izrazito počasne, da so - kljub ugodnim termodinamskim razmeram - reaktanti kinetično ujeti.
Kaj je potrebno za potek reakcije bioloških mehanizmov?

A
  • velika katalitična moč bioloških katalizatorjev, tj. ENCIMOV
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Kaj so encimi?
Ali spremenijo ravnotežje reakcije?

A
  • encimi so visokospecializirani proteini (tudi RNA) z veliko
    a) katalitično močjo
    b) substratno specifičnostjo
    *
  • ne spremenijo ravnotežja reakcije
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Kakšno je katalitično mesto?
Ali lahko katalitično mesto loči med funkcionalnimi skupinami prokiralnih molekul?

A
  • čimbolj komplementarno predhodnemu stanju
  • DA
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Opiši delovanje encima.
Ali encimi delujejo samostojno?

A
  1. vežejo izbran substrat (velika vezavna energija)
  2. izbranemu substratu s katalitičnimi mehanizmi znižajo energijo predhodnega stanja
  3. izbran substrat pretvorijo v produkt
    *
    - tako se encim regenerira v prvotno obliko
    *
    - encimi NE delujejo samostojno
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

S čim potekajo različne oblike katalize?
Kaj pri tem tudi sodeluje?

A
  • različne oblike katalize potekajo s funkcionalnimi skupinami aminokislinskih radikalov
  • pri tem sodelujejo različni kofaktorji: kovinski ioni, koencimi, prostetične skupini
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Kaj je holoencim?
Kako je zgrajen?

A
  • holoencim: aktivni encim s kofaktorjem
  • apoencim/apoprotein: neaktiven proteinski del

HOLOENCIM (aktiven encim) = APOENCIM (proteinski del) + KOFAKTOR ali KOENCIM (neproteinski del molekule)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Kako imenujemo, ko se substrat in encim vezavo inducirano prilagodita drug drugemu?

A

induced fit

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Na primeru kimotripsina vidimo vse oblike mehanizmov katalize. Kateri so to? Kateri mehanizem je uporabljen?
- približanje in orientacija - kislinsko-bazna kataliza - kovalentna in elektrostatska kataliza * - pink-ponk mehanizem
26
Na podlagi česa lahko sklepamo na kislinsko-bazno katalizo?
- iz pH odvisnosti k(kat)
27
Zakaj se v kimotripsinu zniža pKa aktivnega Ser in ga pripravi na nukleofilni napad na peptidno vez?
- v aktivnem mestu kimotripsina je katalitična triada - s pomočjo kratkih-močnih H-vezi
28
iz česa nastane aktiven kimotripsin? Kje nastane N-terminalni konec? Kakšne vezi/interakcije lahko tvori z ostankom Asp194? Kaj se nato zgodi pri povišanem pH? Kaj se zgodi s Km in aktivnostjo?
- aktiven kimotripsin nastane z izrezom dipeptida na molekuli kimotripsinogena - nastane N-terminalni konec na Ile16 (se deprotonira potem) - tvori ionske interakcije z ostanekom Asp194 - to privede do konformacijske spremembe, kar napravi kimotripsinogen aktiven - pri povišani pH se solni mostiček prekine - aktivna konformacijska sprememba -> substrat se ne more vezati na aktivno mesto - Km se poveča, aktivnost se zmanjša
29
Na kakšno katalizo in kinetiko lahko sklepamo iz predstacionarne kinetike?
- na kovalentno katalizo - ping-pong kinetiko
30
Brez česa ne more potekti transaminacija?
- transaminacija ne more potekati brez piridoksal fosfata (PLP) - PLP je posrednik v aktivnem mestu transaminaz - nastali piridoksamin se mora regenerirati z drugo alfa-ketokislino
31
Kateri encim mora pravilno orientirati in približati OH-skupino (na 6. Catomu) in P skupino ATP, da poteče fosforilacija glukoze?
heksokinaza
32
Kakšno vlogo imajo Mg2+ ioni pri enolazi?
- so kofaktorji enolaze - katalizirajo eliminacijo vode s pomočjo stabilizacije negativnega naboja na karboksilni skupini
33
Kateri encim v kombinaciji z Zn2+ ionom zniža pKa vode in jo pretvori v reaktivni hidroksidni ion, ki hitreje zreagira s CO2?
- karboanhidraza
34
pH vpliva na ionizacijo AK radikalov. Na kaj še vpliva?
- k(kat) - Km
35
Kateri encim je ključni encim verižne reakcije s polimerazo PCR, s katero lahko v pogojih in vitro pomnožimo katerikoli del DNA molekule?
Polimeraza Taq
36
Kako zapišemo encim?
- 4 številke - npr. EC 2.7.1.1 - končnica -aza
37
EC klasifikacija vključuje 6 podrazredov in številne podrazrede. Katere?
1. oksidoreduktaze -> dehidrogenaze, oksidaze, peroksidaze, oksigenaze 2. transferaze -> kinaze 3. hidrolaze -> esteraze, glikozidaze, peptidaze, amidaze 4. liaze/sintaze -> nastanek/izguba dvojne vezi 5. izomeraze -> epimeraze, cis-trans izomeraze 6. ligaze (sintetaze)
38
Kaj potrebujejo dehidrogenaze za oksidacijo?
- oksidirane oblike koencimov, npr. NAD+, FAD/FMN - za prevzem elektronov v obliki H- ionov ali H atomov
39
Kaj potrebujejo oksidaze in peroksidaze za oksidacijo? Katere skupine vsebujejo ti encimi?
- O2 oz H2O2 kot končna akceptorja elektronov - vsebujejo prostetične skupine, npr. hem ali različni Fe-S klatrati
40
Kako oksigenaze oksidirajo snovi? Katere skupine vsebujejo ti encimi?
- z neposrednim vnosom enega ali dveh atomov kisika v molekulo - vsebujejo različne Fe komplekse kot prostetične skupine
41
NADP, FAD, lipojska kislina... to so koencimi oz. prostetične skupine. Kaj prenašajo? Kako?
- prenašajo elektrone na več načinov: a) v obliki hidridnega iona b) v obliki vodikovega atoma c) v obliki samih elektronov
42
Kako delujejo transferaze?
- transferaze prenašajo funkcionalne skupine iz ene na drugo molekulo - prenos je lahko posreden ali neposreden
43
Kaj potrebujejo transaminaze za prenos aminske skupine?
PLP - piridoksal-fosfat - ta se pretvori v piridoksamin-fosfat in regenerira z alfa-ketokislino
44
Kaj potrebujejo transketolaze za svoje delovanje?
- tiamin-pirofosfat - TPP
45
Kaj storijo kinaze? Kaj katalizirajo?
- kinaze katalizirajo prenos fosfatne skupine iz ATP na akceptorsko skupino druge molekule
46
Kaj katalizirajo acetiltransferaze?
- prenos acilne skupine - sodeluje koencim A
47
Kaj katalizirajo metiltransferaze? Kaj pri tem sodeluje?
- katalizirajo prenost metilne skupine - sodeluje SAM - S-adenozilmetionin
48
Kaj so transferaze? Kako lahko prenašajo funkcionalne skupine?
- bisubstratni encimi Funkcionalne skupine prenašajo: a) neposredno - terniarni komplex: iz donorske na akceptorsko molekulo b) posredno - ping-pog mehanizem
49
Pri katerih reakcijah sodelujejo NTP?
- pri encimi iz 6. razreda ligaz
50
Pri katerih karboksilacijah sodeluje biotin?
- pri karboksilacijah z encimi iz 6. razreda ligaz
51
Kaj so hidrolaze? Kaj je njihova posebnost?
- transferaze, ki katalizirajo prenos funkcionalnih skupin na vodo - edini razred encimov, pri katerih NE SODELUJEJO ENCIMI / PROSTETIČNE SKUPINE
52
Kaj katalizira glutaminaza?
- katalizira eksergonsko hidrolizo amidne vezi - obratno reakcijo, kot jo katalizira glutamin sintetaza (za kondenzacijo potrebuje ATP)
53
Kaj katalizirajo liaze/sintaze?
- tvorbo vezi BREZ dodatne ATP - lahko sodelujejo različni kofaktorji
54
Kaj katalizira karboanhidraza? Kateri kofaktor sodeluje?
- tvorbo C-O vezi med OH- in CO2 - kofaktor je Zn2+
55
Kaj katalizira aldolaza? Kateri vrsti poznaš?
- katalizira aldolno kondenzacijo (tvorbo C-C vezi) oz. retroaldolno reakcijo (cepitev C-C vezi) 1. kovalentna aldolaza 2. aldolaza s kovinskim ionom (Zn2+)
56
kaj katalizira citrat sintaza?
- katalizira aldolno kondenzacijo (tvorbo C-C vezi -> isto kot aldolaza) - transferaza!!
57
Kaj katalizira ATP sintaza?
- tvorbo fosfoanhidridne P-O vezi - hidrolaza!! ker v obratni smeri poteka hidroliza ATP
58
Kaj katalizira UDP-glukoza-4-epimeraza? Kateri koencim sodeluje? Kateri reakciji potečeta zaporedno?
- katalizira epimerizacijo UDP-glukoze v UDP-galaktozo - sodeluje koencim NAD+ - zaporedno potečeta oksidacija in redukcija
59
Kaj katalizirajo fosfotrioze izomeraze? Kako?
- katalizirajo pretvorbo aldoz v ketoze in obratno - preko postopnih tavtomerij -> endiolni intermediat
60
Kaj katalizira fosfoheksoze izomeraza? Kateri je kofaktor? Kako?
- katalizira pretvorbo aciklične G6P v F6P - kofaktor je Mg2+ - preko postopnih tavtomerij (tako kot fosfotrioze)
61
Kaj je fosfoglukomutaza?
- intramolekularna transferaza - kovalentna kataliza - ping-pong mehanizem
62
Kako delujejo ligaze/sintetaze? Kaj zraven njih še sodeluje? Koliko stopenj imajo te reakcije?
- katalizirajo tvorbo različnih vezi (kondenzacije) ob porabi dodatne kemijske energije ATP - kofaktorji - večstopenjske - en od reaktantov se najprej z molekulo ATP aktivira
63
Kaj katalizira glutamin sintetaza? Primer.
- katalizira z ATP sklopljeno endergonsko reakcijo kondenzacije karboksilne skupine z NH3 -> glutamat v glutamin
64
Kaj katalizira hidrolaza glutaminaza? Kaj se zgodi v odsotnosti tega encima?
- eksergonsko hidrolizo amidne vezi - v odsotnosti tega encima je glutamin v vodi kinetično ujet produkt
65
Karbamoil fosfat sintetaza. V koliko stopnjah poteče?
- večstopenjski - ligaza/sintetaza
66
Kaj za svoje delovanje potrebuje piruvat karboksilaza?
- ATP + prostetična skupina biotin
67
Kaj bi bila posebnost piruvat dehidrogenaznega kompleksa?
- encimski kompleks, ki katalizira povezan niz različnih kemijskih pretvorb

biokemija 2 (7 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2025 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions