Integracija glikolize in respiracije

Question 1

enačba glikolize pri anaerobnih pogojih

Answer 1

Glc + 2ADP + 2Pi –> 2Lac + 2ATP + 2H2O + 2H+

Question 2

enačba glikolize v aerobnih pogojih

Answer 2

Glc + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi + –> 2Pyr + 2NADH + 2ATP + 2H2O + 4H+

Question 3

Kako se v anaerobnih pogojih regenerira NAD+?

Answer 3

Z redukcijo piruvata (nastane laktat)

Question 4

V katerih procesih se v celičnem dihanju pridobiva energija? (samo našteješ)

Answer 4

1) v glikolizi (5 do 3 molekule ATP)
2) oksidacija piruvata do acetil-CoA (5 molekul ATP)
3) citratni cikel (18 molekul ATP in 2 molekuli GTP)

Question 5

Koliko molekul ATP pridobimo iz glikolize? + enačba

Answer 5

5 molekul iz NADH, če se za prenos NADH v mitohondrij uporablja malat-aspartin shuttle sistem
2NADH + 2H+ + O2 + 5ADP + 5Pi –> 5ATP + 2H2O
3 molekule iz FADH2, če se za prenos FADH2 v mitohondrij uporablja glicerolfosfatni shuttle sistem

Question 6

enačba nastanka ATP z oksidacijo piruvata + kako nastaja ATP v tem koraku?

Answer 6

2Pyr + 2NAD+ + 2CoA –> 2CO2 + 2 acetil-CoA + 2NADH + 2H+

ATPja ne dobimo neposredno, ampak dobimo 2 molekuli NADH, iz vsake molekule NADH pa 2.5 molekul ATP

Question 7

enačba nastanka ATP iz citratnega cikla + kako nastane ATP v tem koraku?

Answer 7

2acetil-CoA + 6NAD+ + 2FAD + 2GDP + 2Pi –> 2CO2 + 6NADH + 2FADH2 + 6H+ + 2GTP
ATP ne nastaja neposredno, ampak dobimo 15 molekul ATP iz 6 molekul NAHD in 3 molekule ATP iz FADH2

Question 8

Kako je kontrolirana poraba O2 v integraciji glikolize in respiracije?

Answer 8

z akceptorsko kontrolo (odvisna je od koncentracije ADP)

Question 9

Kaj se zgodi, če ni ADPja?

Answer 9

Citratni cikel ne poteka, prav tako ne poteka dihalna veriga

Question 10

Koliko molekul ATP dobimo pri aerobni in koliko pri anaerobni glikolizi?

Answer 10

30 ali 32 pri aerobni

2 pri anaerobni

Question 11

Zakaj mora biti anaerobna glikoliza hitrejša? Kolikokrat hitrejša?

Answer 11

Nastaja občutno manj molekul ATPja 
15x hitreje (potrebujemo 15x več glukoze in nastaja 15x več laktata z regeneracijo NAD+)

Question 12

Kaj omogoča povečano hitrost glikolize v anaerobnih pogojih?

Answer 12

1) v mišicah se poveča hitrost razgradnje glikogena (omogoča razvejanost)
2) poveča se izražanje GLUT receptorjev
3) sinteza glikolitičnih encimov preko HIF-1

Question 13

Kaj so lastnosti tkiv, ki lahko preživijo z anaerobno glikolizo? + primeri

Answer 13

so manj prekrvavljena, imajo manj mitohondrijev in nižje potrebe po ATP
eritrociti, ledvična sredica, očesno zrklo (ne mrežnica)

Question 14

Kateri organ je zelo občutljiv na hipoksijo? Zakaj?

Answer 14

možgani, saj nimajo zalog glikogena in ne morejo oksidirat MK, zato so popolnoma odvisni od presnavljanja glukoze

Question 15

Kaj možgani uporabljajo namesto glukoze v izrednih razmerah?

Answer 15

ketonska telesa

Question 16

Kako poteka glikoliza pri težjih naporih?

Answer 16

obe, anaerobna in aerobna potekata hkrati - ko potrebe celice presežejo zmogljivost dihalne verige (vsi prenašalni proteini dihalne verige so reducirani in ne morejo sprostiti elektronov), se pri visoki porabi ATP poveča koncentracija AMP, ki deluje kot pozitivni alosterični modulator fosfofruktokinaze-1, kar pospeši glikolizo

Question 17

Od česa je pri telesnem naporu odvisno razmerje med vršenjem aerobne in anaerobne glikolize?

Answer 17

od kapacitete mitohondrijev in od preskrbe tkiva s kisikom

Question 18

Kaj se zgodi z NADH ob pomanjkanju kisika v glikolizi? Kaj je lahko posledica tega?

Answer 18

Regenerira se s pretvorbo piruvata v laktat, ki se ob zadostni prekrvavitvi lahko izloči v kri –> laktatna acidoza, ali pa se kopiči v celici (mišična bolečina, zviša koncentracijo H+, kar alosterično inhibira PFK-1-

Question 19

Kaj je razlog za akutno ishemijo srčne mišice? Kaj so posledice?

Answer 19

Vzrok je pomanjkanje kisika v srčni mišici, posledično pride do padca koncentracije ATP in poraste koncentracija AMP. Aktivira se PFK-1, ki z glikolizo kompenzira za odsotnost oksidativne fosforilacij, kopičit se začne laktat, ki deprotonira, H+ pa inhibirajo PFK-1. Laktat povzroči mišično bolečino.
Potreba po ATP (zaradi zvišane koncentracije AMP) lahko premaga inhibirano PFK-1

Question 20

Kaj se dogaja pri kronični hipoksiji?

Answer 20

HIF-1alfa zazna pomanjkanje kisika in se neha razgrajevati (izraža se inducibilno v hipoksiji), dimerizira s HIF-1beta, nastane HIF-1, ki potuje v jedro in spodbuja transkripcijo GLUT prenašalcev, encimov glikolize in rastnih faktorjev za angiogenezo

Question 21

Kakšna je vloga HIF transkripcijskih faktorjev v tumorskih tkivih?

Answer 21

V središčih tumorjev so pogojih anaerobni, kar aktivira HIF-1, spodbuja se glikoliza in produkcija laktata