Information

Pyruvatoxidation - var kom vätet ifrån?

Pyruvatoxidation - var kom vätet ifrån?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Som visas i diagrammet ovan reduceras NAD+ och blir NADH genom att få två elektroner

Nu, var kom vätet ifrån?

I diagrammet har pyruvat 3 väte, men det har fortfarande 3 väte i acetyl CoA.


Wikepedia-sidan har ett riktigt bra diagram över de inblandade reaktionerna. Pyruvatdehydrogenaskomplexet underlättar avlägsnandet av CO2, och tillsatsen av två väteatomer till den totala reaktionen kommer från FADH2/FAD-molekylen.


Bioväte

Bioväte produceras nu kommersiellt som en biobränsle. Det är det avancerade biobränslet, som gör användningen av levande biomassa eller organismer för produktionen. Bioväte anses nu vara bäst bland alla biobränslen eftersom det svarar för att uppfylla alla energibehov eftersom det kan erhållas från hållbara resurser som:

  • Biologisk splittring av vattenmolekylerna
  • Genom omvandling av biomassa
  • Genom solvärmeuppdelning av vatten

Bioväte är en typ av andra biobränslen som bioetanol, biodiesel och bioolja etc. Väte kan genereras med både kemiska och biologiska metoder. Därför en metod från vilken väte framställs biologiskt (genom att använda mikroorganismer) i en bioreaktor kommer att betecknas som bioväte. Med enkla ord kan vi säga den biologiska omvandlingen av väte till bioväte via mikroorganismer är känt som bioväte.

Innehåll: Bioväte

Betydelsen av bioväte

Bioväte definieras som biobränslet eller energikällan som använder levande mikroorganismer att konvertera väte via biologiska processer som jäsning och fotolys i en specialiserad behållare eller en bioreaktor.

Milstolpar i upptäckten av bioväte

ÅrForskareUpptäckt
1939Hans GaffronUpptäckte bytet av alger mellan produktion av H2 och O2
1997Ananstasios MalisUpptäckte orsaken till att alger gick över från att producera H2 genom utarmning av svavel
2006Forskare från universitetet i BielefeldUpptäckte stora mängder väte genom att genetiskt modifiera singelcellen Chlamydomonas reinhardtiin
2007Ananstasios MalisUpptäckte omvandlingen av solenergi till kemisk energi i tax X-mutanter av Chlamydomonas reinhardtiin

Generationer av biobränslen

Det finns tre generationer av biobränsle, som inkluderar:

  1. Biobränslen gjorda av en livsmedelsgröda och deras rester kallas "Första generationens biobränslen”.
  2. Biobränslen framställda av icke-livsmedelsgrödor eller avfall kallas "Andra generationens biobränslen”.
  3. Och biobränslen som tillverkas genom användning av mikroorganismer kallas "Tredje generationens biobränslen”Eller”Avancerade biobränslen”.

Bland dessa tre generationer biobränsle kommer bioväte i kategorin tredje generationens biobränsle eller avancerat biobränsle. Tredje generationens biobränsle har vissa fördelar jämfört med första och andra generationens biobränsle. Produktionen av den första generationens biobränsle har ökat priset på matvarorna. Andra generationens biodrivmedel har krävt mer yta eller mark för produktionen av biobränslet. Avancerat biobränsle kräver däremot mindre ytor för produktionen och kan fånga solenergi 10 gånger jämfört med andra generationens.

Idealiska egenskaper hos väte som biobränsle

I allas sinne kommer det att finnas en fråga, varför väte? Så vi kommer att diskutera några idealiska egenskaper hos väte, varför det används som ett "biobränsle". Det finns några unika egenskaper hos väte, vilket gör det idealiskt för produktion som biobränsle:

  • Vätgas har tre gånger så hög energitäthet än bensin och diesel.
  • Väte är mycket brännbart bränsle.
  • Förbränning av väte ger bara vatten, som inte bidrar till de gasformiga föroreningarna.
  • Effektiviteten av att tillhandahålla energi är mer, med dess ringa användning.
  • Fungerar som en energibärare eftersom den kan fånga in solljus, vind, vatten som en förnybar källa.
  • Väte kan användas som transportbränsle, genom att lagra det som en metallhydrid.
  • Det kan enkelt produceras av den förnybara energikällan som sol, vind, vatten etc.

Begränsningar för bioväte

  • Lagring av väte är svårt.
  • Det finns en begränsning av kostnaden i den konkurrenskraftiga tekniken för produktion av biobränsle.
  • Utnyttjandet av väte är ganska svårt.
  • Väte flyr lätt från atmosfären till rymden.

Nedbrytning av Pyruvat

För att pyruvat, produkten av glykolys, ska komma in i nästa väg måste det genomgå flera förändringar. Konverteringen är en process i tre steg (Figur).

Steg 1. En karboxylgrupp avlägsnas från pyruvat och frisätter en molekyl av koldioxid i det omgivande mediet. Resultatet av detta steg är en tvåkolshydroxietylgrupp bunden till enzymet (pyruvatdehydrogenas). Detta är det första av de sex kolen från den ursprungliga glukosmolekylen som tas bort. Detta steg fortsätter två gånger (kom ihåg: det finns två pyruvatmolekyler som produceras i slutet av glykols) för varje molekyl av glukos som metaboliseras så kommer två av de sex kolen att ha avlägsnats i slutet av båda stegen.

Steg 2. Hydroxietylgruppen oxideras till en acetylgrupp, och elektronerna plockas upp av NAD+ och bildar NADH. Högenergielektronerna från NADH kommer att användas senare för att generera ATP.

Steg 3. Den enzymbundna acetylgruppen överförs till CoA, vilket producerar en molekyl av acetyl CoA.

När ett multienzymkomplex går in i mitokondriella matrisen omvandlar det pyruvat till acetyl CoA. I processen frigörs koldioxid och en molekyl NADH bildas.

Observera att under det andra steget av glukosmetabolismen, närhelst en kolatom avlägsnas, binds den till två syreatomer, vilket producerar koldioxid, en av de viktigaste slutprodukterna av cellandning.


Framställs fadh2 vid glykolys?

Eftersom glykolys av en glukosmolekyl genererar två acetyl-CoA-molekyler, producerar reaktionerna i den glykolytiska vägen och citronsyracykeln sex CO2 molekyler10 NADH-molekyler och två FADH2 molekyler per glukosmolekyl (tabell 16-1).

På samma sätt, hur mycket fadh2 produceras i cellandning? Nettoenergivinsten från en cykel är 3 NADH, 1 FADH2, sida 4 Cellandningen 4 och 1 GTP kan GTP sedan användas till producera ATP. Således är det totala energiutbytet från en hel glukosmolekyl (2 pyruvatmolekyler) 6 NADH, 2 FADH2och 2 ATP.

Man kan också fråga sig, var produceras fadh2?

Det är i detta skede som det mesta av energin skapas och frigörs från mitokondrierna (cellens kraftverk). I grund och botten, NADH och FADH2 molekyler fästs med elektroner och överförs till mitokondriernas inre membran.

Under vilken fas av aerob andning produceras fadh2?

Villkor i denna uppsättning (20) Andra etappen av aerob andning där två pyruvat (pyrodruvsyra) molekyler från det första steget reagerar för att bilda ATP, NADH och FADH2 även känd som Krebs-cykeln.


Användbara anteckningar om cellandning i mitokondrier | Biologi

Mitokondrier utför ett antal funktioner såsom oxidation, dehydrering, oxidativ fosforylering och andningsaktivitet.

Bild med tillstånd: fc01.deviantart.net/fs70/i/2012/006/8/4/mitochondria_muzucya-d4lj2ep.jpg

I en mitokondri arbetar mer än 73 enzymer och många kofaktorer och metaller som är viktiga för mitokondriernas funktioner tillsammans på ett ordnat sätt. Förutom syre är det enda bränslet som en mitokondrie behöver fosfat och adenosindifosfat (ADP). De huvudsakliga slutprodukterna är ATP plus CO2 och H2O.

Oxidation av livsmedel:

Mitokondrier är cellers andningsorgan. Där oxideras livsmedlen, som kolhydrater och fetter, helt till CO2 och H2O, och vid oxidation frigörs en stor mängd energi som används av mitokondrier för syntes av en energirik förening som kallas adenosintrifosfat (ATP). Eftersom mitokondrier syntetiserar energirik förening ATP, är de också kända som cellkrafthus.

ATP bildas av en purinbas (adenin), ett pentossocker (ribos) och tre molekyler av fosforsyror. Adenin + ribossocker bildar tillsammans nukleosiden som kallas adenosin. Den har en, två eller tre fosfatgrupper, som bildar adenosinmonofosfat (AMP), adenosindifosfat (ADP) respektive adenosintrifosfat (ATP). I ATP är den sista fosfatgruppen bunden med ADP genom en speciell bindning som kallas den energirika bindningen.

När den sista fosfatgruppen av ATP frigörs frigörs en stor mängd energi (7 000 kalorier). Oxidation av livsmedel i mitokondrier tillför en stor mängd energi för syntes av energirik bindning (≈ P-bindning).

Därför finns en stor mängd energi kvar i energirik fosfatbindning (≈ P) av ATP, som kan användas omedelbart vid behov i olika cellulära funktioner, t.ex. andningscykel, proteinsyntes, nukleinsyrasyntes, nervöverföring , celldelning, transport och bioluminescens, etc.

Förutom ATP finns det andra energirika kemiska föreningar som deltar i cellulär metabolism. Dessa är cytosintrifosfat (CTP), uridintrifosfat (UTP) och guanosintrifosfat (GTP). Dessa föreningar erhåller energi från ATP genom nukleosid-difosfokinas.

Tre huvudlivsmedel av celler (kolhydrat, fett och protein) bryts slutligen ned i cytoplasman till acetat som är en tvåkolsenhet, som är bunden till koenzym A för att bilda acetyl-koenzym A. Det penetrerar mitokondrien och acetatgruppen kondenserar med oxaloättiksyra för att bilda citronsyra, en förening med sex kolatomer.

Citronsyra oxideras och förlorar två kol som CO2. På detta sätt bildas fyrkolsföreningen bärnstenssyra. Senare oxideras den till oxaloättiksyra, vilket startar en ny cykel. Vid varje varv i cirkeln tränger en acetatmolekyl in och två CO2 är släppta. (För mer information se Krebs cykel).

Vid varje varv av Krebs cykel avlägsnas fyra par väteatomer från substratmellanprodukterna genom enzymatisk dehydrering. Dessa väteatomer kommer in i andningskedjan och accepteras av antingen NAD+ eller FAD. Tre vätepar accepteras av NAD, vilket reducerar det till NADH, och ett par av FAD, vilket reducerar det till FADH2 (det här sista paret kommer direkt från bärnstenssyradehydrogenasreaktionen).

Från en molekyl glukos bildas två acetatmolekyler vid glykolys. För att metabolisera två acetatmolekyler sker två varv av cykeln, vilket ger totalt sex molekyler NADH och två FADH2 vid startpunkten för andningskedjan. Oxidation av livsmedel i detalj är som följer -

1. Oxidation av kolhydrater:

Som ni vet kommer kolhydrater in i cellen som monosackarider (glukos eller glykogen). Monosackarider bryts ner till 3-kolföreningar, pyrodruvsyra. I denna process sker en rad kemiska reaktioner med hjälp av många enzymer.

Pyrodruvsyra går sedan in i mitokondrier för fullständig oxidation till CO2 och vatten. Hela denna reaktion, som involverar oxidation av glukos till CO2 och vatten, utgör de metaboliska vägarna som kan grupperas under följande rubriker:

(2) Oxidativ dekarboxylering

(3) Krebs cykel (citronsyracykel)

(4) Andningskedja och oxidativ fosforylering

1. Glykolys (gr., glykys, söt lysis, förstöra). Hydrolys av glukos sker i ett antal steg och varje steg katalyseras av ett specifikt enzym. Under glykolys (nedbrytning av glukos) berövas molekylen sin energi och förlorar väteatomer och bryts slutligen ner till СO2 och vatten.

De involverade enzymmolekylerna är närvarande som lösliga molekyler. Kofaktorn som deltar i Embden-Meyerhof-vägen är nikotinamid-adenindinukleotid (NAD). Dessa steg har utarbetats av Embden och Meyerhof (tyska biokemister) och är därför kända som Embden-Meyerhof-vägar.

Det förekommer i cytoplasman och kräver inte syre. Här bryts glukosmolekylen till pyrodruvsyra (3-kolkedjemolekyl) och energi frigörs som är tillräcklig för att syntetisera två molekyler ATP. Denna pyrodruvsyra omvandlas till etylalkohol eller mjölksyra i anaeroba celler (t.ex. jäst eller muskelceller) som visas nedan -

I jästceller = Pyrodruvsyra – CO2 →Acetaldehyd etyl →alkohol + energi

I muskelceller = Pyrodruvsyra Mjölkdehydrogenas / + NADH → Mjölksyra + NAD + energi

NAD = nikotinamidadenindinukleotid

Embden-Meyerhof väg:

Stegen i reaktionsvägens reaktioner är följande -

(1) Glukos fosforyleras genom reaktion med en molekyl av ATP som omvandlas till ADP. Reaktionen är Mg++-beroende.

(2) Det så bildade glukos-6-fosfatet genomgår en isomerisk omvandling till fruktos-6-fosfat.

(3) Detta kombineras med ytterligare en molekyl av ATP för att bilda fruktos 1,6-difosfat. Denna reaktion är Mg++-beroende.

(4) Fruktos 1, 6-difosfat delas nu i två 3-kolmolekyler: 3-fosfoglyceraldehyd och dihydroxiacetonfosfat. Men dihydroxiacetonfosfat omvandlas av ett enzym till 3-fosfoglyceraldehyd. Från detta stadium finns det tvåkolsmolekyler som deltar i de efterföljande reaktionerna.

(5) I denna reaktion reduceras kofaktorn NAD+ till NADH med bildning av 1,3-difosfoglycerat (1,3-difosfoglycerinsyra).

(6) Vid nästa 1 defosforyleras 3-difosfoglycerat för att bilda 3-fosfoglycerat (eller 3-fosfoglycerinsyra) med ett utbyte av en molekyl ATP för varje 3-kolmolekyl.

(7) 3-fosfoglycerat omvandlas till 2-fosfoglycerat som omvandlas till fosfoeno 1-pyruvat.

(8) Defosforylering av två fosfoenol’-pyruvatmolekyler ger ytterligare två molekyler av ATP.

(9) Två molekyler av pyruvat (pyrodruvsyra) produceras slutligen.

Nettovinsten i ATP visar att nedbrytningen av en molekyl glukos ger två molekyler ATP.

Namnen på enzymer som deltar i vägen är fosfo-hexckinas eller fosfoglukokinas, fosfohexos-isomeras eller glukos-fosfatisomeras, aldolas, fosfoglycerokinas, enolas och pyruvatkinas.

I de flesta celler ger dessa reaktioner en källa till NADH som används senare i mitokondrierna. I muskler slutar reaktionerna inte vid pyrodruvsyra. Normalt andas muskler aerobt oxiderande pyrodruvsyra via Krebs-cykeln, men under våldsam träning kan syre inte nå vävnaderna tillräckligt snabbt. I detta fall får musklerna extra energi genom att reducera pyrodruvsyra till mjölksyra, en molekyl av NADH som oxideras.

Rollen för NAD+ som ett koenzym är nu klar. Vid bildning av mjölksyra oxideras NADH, medan pyrodruvsyra reduceras. NAD + blir nu tillgänglig igen för att delta i vägen (steg 5).

Vid glykolys behövs inte syre. Av denna anledning kallas processen anaerob glykolys, nettoavkastningen är två molekyler ATP för en molekyl glukos som används. Detta är mycket ineffektivt jämfört med 38 molekyler som produceras när pyrodruvsyra används för andning (oxidation av kol till CO2) i mitokondrierna.

Anaerob glykolys är dock viktig när en snabb tillförsel av energi behövs - en idrottare producerar ATP i sina muskler under en sprint, men mjölksyra produceras också. Ett överskott av mjölksyra sänker pH i blodomloppet till en oacceptabel nivå. Musklerna har ådragit sig en syreskuld. När den våldsamma aktiviteten upphör fortsätter de att använda stora mängder syre för att omvandla mjölksyra till pyrodruvsyra.

Djurceller använder glykogen, en glukospolymer, som utgångspunkt i vägen.

När pyrodruvsyra kommer in i mitokondrier i aeroba celler oxideras den till CO2 och vatten.

2. Oxidativ dekarboxylering:

Det är en process där två molekyler av pyrodruvsyra kommer in i mitokondrier där var och en av dem omvandlas till två kolatomer, ättiksyra. Ett kol frigörs som CO2. Avlägsnandet av koldioxid från pyrodruvsyra kallas dekarboxylering.

Ättiksyra kombineras med koenzym A och bildar acetyl CoA Under denna process frigörs 2H som accepteras av NAD + för att bilda NADH. 2H överförs till elektrontransportsystem där dessa producerar 3 ATP-molekyler.

Således produceras totalt 6 ATP-molekyler från två pyrodruvsyramolekyler. I denna process deltar ett komplext system av tre enzymer, dvs pyrodruvsyradekarboxylas, dihydroxylipoyI-transacetylas och dehydroxylipoyldehydrogenas och fem faktorer - koenzym A, NAD, läppsyra, Mg++ och tiaminpyrofosfat.

Krebs cykel eller citronsyratrikarboxylsyracykel äger rum i matrisen av mitokondrier. I denna process deltar många enzymer och ko-enzymer. De katalyserar en cykel av biokemiska reaktioner under vilka pyrodruvsyra bryts ned till CO2, och NADH produceras också. NADH används för ytterligare reaktioner inom mitokondrierna som så småningom leder till produktion av ATP.

Sir Hans Krebs redogjorde för cykelns natur 1937 och fick Nobelpriset för sin upptäckt. Det kallas en cykel eftersom citrat eller citronsyra, den nominella startpunkten för reaktionen, produceras igen i slutet av vägen från oxaloättiksyra, med användning av acetyl-koenzym A. Reaktionen startar sedan om.

De olika stadierna av Krebs cykel är följande:

(1) Pyrodruvsyra som produceras i Embden-Meyerhoff-vägen omvandlas först till acetyl-koenzym A genom kombination med koenzym A, en process av oxidativ dekarboxylering, med bildning av NADH från NAD+.

(2) Oxaloättiksyra kombineras med acetyl-koenzym A för att bilda citronsyra, den nominella startpunkten för cykeln.

(3) Citronsyra förlorar en molekyl vatten för att bilda akonitsyra (akonitat) katalyserad av akonitas.

(4) Vid tillsats av vatten omvandlas akonitsyra till isocitronsyra katalyserad av isocitratdehydrogenas.

(5) Oxidationen av isocitrinsyra till oxalosbärnstenssyra reducerar NAD+ till NADH katalyserad av isocitriskt enzym. Molekylen av NADH deltar i andra mitokondriella reaktioner som leder till produktion av ATP.

(6) Oxalosuccinsyra förlorar CO2 och bildar en – kctoglutarsyra (a-oxoglutarat) katalyserad av isocitriskt enzym.

(7) En reaktion som återigen involverar koenzym A leder till bildandet av NADH från NAD + med frigöring av CO2 katalyserad av a-oxoglutaratoxidas. Succinylkoenzym A bildas.

(8) Omvandlingen av succinyl-koenzym A till bärnstenssyra leder till bildningen av molekylen av guanosintrifosfat (GTP) från guanosindifosfat (BNP) och frisättning av koenzym A katalyserat av bärnstenssyradehydrogenas.

(9) En del av den så producerade bärnstenssyran används också i senare skeden för bildandet av ATP.

Återstoden av bärnstenssyra omvandlas till fumarsyra katalyserad av bärnstenssyradehydrogenas.

(10) Fumarsyra omvandlas sedan till maliqsyra genom tillsats av vatten och katalyseras av fumeras.

(11) Äppelsyra oxideras till oxaloättiksyra med bildning av ytterligare en NADH-molekyl från NAD+. Det katalyseras av äppelsyradehydrogenas.

Och därmed upprepas cykeln, oxaloättiksyran kombineras igen med acetyl – coenzym A för att producera citronsyra. Detta sker i matrisen av mitokondrier.

Under de olika stadierna av Krebs-cykeln produceras en molekyl pyrodruvsyra, två molekyler NADH, en av NADPH, en av GTP och en av bärnstenssyra. Alla dessa används som energibärare. I slutändan är lergin låst i ATP. Till exempel omvandlar GTP ADP till ATP genom överföring av fosfat.

4. Andningskedja och oxidativ fosforylering:

I Krebs cykel oxideras en molekyl av acetyl – coenzym A och tillsammans med den reduceras en molekyl av FAD (flavoprotein) och tre molekyler av NAD (nikotinamidadenindinukleotid).

Dessa reducerade koenzymer oxideras med hjälp av ett system av enzymer och koenzymer, som kallas andningskedja eller elektrontransportsystem som förekommer i det inre mitokondriella membranet.

I denna oxidationsprocess frigörs enorma mängder energi. En del av den frigjorda energin förbrukas av subenheterna i det inre membranet av F1 partiklar som har tre kopplingsfaktorer och ATPas-enzym i syntesen av ATP-molekyler. Bildning av ATP-molekyler under oxidation kallas oxidativ fosforylering.

Andningskedjan tar in bärnstenssyra (succinat) och NADH från Krebs cykelenzymer. Dessa tillsammans med syre, andningskedjan producerar många molekyler av ATP och slutligen CO2 och vatten. När elektronerna som bärs av NADH och bärnstenssyra färdas ner i kedjan ger de upp sin energi, som används för omvandlingen av ADP till ATP.

Dessa elektrontransportenzymer är belägna inom mitokondriernas inre membran [Fernandez Moran (elektronmikroskopist) och biokemisterna Keilin, Hartree, Lehninger, King etc.] Molekylerna av NADH och bärnstenssyra bildas av trottoarcykelenzymer i matrisen.

När det gäller bärnstenssyra kallas det nu för succinatdehydrogenas, det första enzymet i kedjan är lokaliserat på matrissidan och cytokrom C, som verkar i steg 5, finns på motsatt sida av det inre membranet.

Racker föreslår att а3 är placerad igen på matrissidan, så att andningskedjan skulle involvera en slinga av enzymer där material skulle komma in i kedjan på matrissidan och de slutliga oxidationsprodukterna skulle också lämna från samma sida.

Det sista steget i produktionen av ATP innebär koppling av fosfat med ADP. Enzymet som katalyserar detta stadium är ett ATPas, beläget i de stjälkade partiklarna på matrissidan av det inre membranet.

Stadierna i de respiratoriska kedjereaktionerna är:

(1) NADH och bärnstenssyramolekyler passerar genom utrymmet mellan mitokondriers inre och yttre membran – de fungerar som länkar mellan Krebs-cykelenzymer som finns på utsidan och andningskedjans enzymer som finns på insidan. NADH oxideras till NAD + och återgår till Krebs-cykeln. Reduktionen av ett annat koenzym Flavin-adenindinukleotid (FAD) sker således.

Det är permanent bundet till enzymkatalysatorn som det är associerat med i sin specifika reaktion. Detta enzym kallas därför ett flavoprotein, eftersom FAD innehåller flavin.

(2) Nästa steg (dvs. 2) involverar koenzym Q eller ubikinon. Det är lipid - lösligt protein. Det fungerar som ett slags skyttelsystem mellan flavoproteiner och serien av cytokrom som börjar med cytokrom b.

(3) Det tredje steget (dvs. 3) involverar de cytokrom-järninnehållande enzymerna. Järnatomen ligger i mitten av en porfyrinring. Proteiner av denna typ är involverade i oxidations-reduktionsreaktioner och är beroende av förändringen Fe +++ + e → Fe ++

Cytokromer är minst fem typer hos djur, kända som cytokromer b, c1, c, a och а3. Var och en skiljer sig något i sin redoxpotential på grund av arrangemanget och strukturen hos porfyrinringar och protein. (Redoxpotential är ett mått i volt för reducerande kapacitet). Cytokrom аз utför det sista steget att överföra elektronerna till syre och kombinera det med de vätejoner som frigjorts tidigare i kedjan för att bilda vatten.

Detta är det enda stadiet i aerob andning där syre behövs.

Oxidativ fosforylering:

Fig. 13 visar att energi som frigörs i olika stadier längs andningskedjan används för att producera ATP från ADP. Detta är en endergonisk reaktion och energi lagras i ATP. Processen för ATP-bildning kallas oxidativ fosforylering, eftersom fosfat tillsätts ADP med hjälp av energi från oxidation.

ADP + Pi + energi →ATP (i= oorganiskt)

[II] Syntes av ATP från en molekyl av glukos:

Kort sagt, en glukosmolekyl vid hydrolys bryts ner till två pyrodruvsyra (3-kolförening) i cytoplasman. Två molekyler pyrodruvsyra i mitokondrier omvandlas till 2 molekyler acetylkoenzym A med hjälp av 3 enzymer och fem kofaktorer.

En molekyl av acetylkoenzym (acetyl Со-A) i Krebs cykel producerar tre molekyler av NADH och en molekyl av reducerat flavoprotein (FAD eller FP), och 12 molekyler av ATP kan produceras.

Den andra molekylen av ATP produceras i succinylkoenzym-A-syntetasreaktion. Därför, från en molekyl pyrodruvsyra, produceras 15 molekyler ATP.

Av 38 molekyler ATP produceras 8 från glykolys av en molekyl glukos och 30 från 2 molekyler pyrodruvsyra.

[III] Huvudlinjer för elektronöverföring:

Under andningskedjan, som redan beskrivits, spelar en rad pigment, kemikalier och enzymer huvudrollen. I huvudvägen för oxidations-reduktionsreaktioner i cellen är avlägsnandet av väte från substratet (AH230 ) av dehydrogenaser.

Väte tas vanligtvis upp av koenzymdelen av dehydrogenas från substrat och transporteras till flavoproteiner, som fungerar som en vätebärare (d.v.s. FAD-flavinadenindinukleotid).

Nu från FAD släpps varje väte ut som jon i cellvätskan och elektroner förs vidare till pigmenten - cytokromer som är a, b, c, c1 och аз typer främst. Från cytokromer ges elektroner till enzymet - cytokromoxidas, som slutligen urladdar elektroner till syre. Detta syre förenas med vätejoner och bildar vatten. Hela processen illustreras i fig. 13.


Kör på Daily Temptations med Gin

  1. Fosforylering
  2. Splittring av hexos, 1,6 bisfosfat
  3. Oxidation av triosfosfat
  4. Omvandling av triosfosfat till pyruvat
  • Ett ATP molekyl är hydrolyserades och den frigivna fosfat grupp ansluter till glukosmolekylen.
  • Glukos 6 fosfat blir Fruktos 6 fosfat. -> Isomerisering
  • Annan ATP molekylen hydrolyseras och fosfatgruppen binder till till Fruktos 6 fosfat att bilda en Hexos 1,6 bisfosfat.
  • Varje molekyl av Hexos 1,6-bisfosfat delas upp i två nya molekyler som kallas triosfosfat. Detta beror på att en molekyl som t.ex Hexos, 1,6-bisfosfat är instabil. A triosfosfat är en 3-kolsockermolekyl med en fosfatgrupp.
  • En oxidationsprocess.
  • Två väteatomer tas bort från varje triosfosfat.
  • Innebär dehydrogenasenzymer.
  • Hjälpt av koenzym NAD, de två väteatomer bindning med NAD att forma MINSKAD NAD. NAD är en väteacceptor.
  • Två reducerade NAD per molekyl glukos.
  • Två molekyler av ATP produceras också = FOSFORYLERING AV SUBSTRATNIVÅ.
  • 4 enzym katalyserade reaktioner omvandlar var och en triosfosfatmolekyl till en pyruvatmolekyl.
  • 2 molekyler ADP är fosforylerade till 2 molekyler ATP
  • Nettovinst på: 2 ATP
  • 2 Molecules of Reduced NAD
  • 2 molekyler av pyruvat

  • Enzymer som katalyserar dessa stadier av reaktionen
  • Molekyler av koenzym NAD
  • oxaloacetat: 4C-förening som accepterar acetat från länkreaktionen
  • Mitokondrie-DNA/Eve-DNA
  • Mitokondriella ribosomer (stjälkade partiklar)
  • det är ogenomträngligt för de flesta små molekyler, inklusive vätejoner
  • viks till många cristae för en större yta
  • har elektronbärare och ATP-syntasenzymer
  • är ett enzym, det har också kofaktorer, som inte är proteiner och innehåller en hemgrupp och järn
  • kofaktorer kan donera och ta emot elektroner
  • oxireduktasenzymer
  • vissa har koenzymer som hjälper till att pumpa protonerna från matrisen till mellanmembranet.
  • protoner ackumuleras i mellanmembranet eftersom det inre membranet är ogenomträngligt.
  • sticker ut från det inre membranet till matrisen
  • stjälkade partiklar
  • låt protoner passera (H+ joner)
1. Acetat lossas från CoA och binder med oxaloacetat att bilda en 6C-förening som kallas citrat.

För studenter och lärare

Endast för lärare

VARIG FÖRSTÅELSE
ENE-1
Den mycket komplexa organisationen av levande system kräver konstant tillförsel av energi och utbyte av makromolekyler.

LÄRNINGSMÅL
ENE-1.K
Beskriv de processer som gör att organismer kan använda energi lagrad i biologiska makromolekyler.

ENE-1.L
Förklara hur celler får energi från biologiska makromolekyler för att driva cellulära funktioner.

VÄSENTLIG KUNSKAP
ENE-1.K.1
Fermentering och cellandning använder energi från biologiska makromolekyler för att producera ATP. Andning och jäsning är utmärkande för alla livsformer.

ENE-1.K.2
Cellulär andning i eukaryoter involverar en serie koordinerade enzymkatalyserade reaktioner som fångar energi från biologiska makromolekyler.

ENE-1.K.3
Elektrontransportkedjan överför energi från elektroner i en serie kopplade reaktioner som etablerar en elektrokemisk gradient över membranen —

  1. Elektrontransportkedjereaktioner förekommer i kloroplaster, mitokondrier och prokaryota plasmamembran.
  2. I cellulär andning levereras elektroner av NADH och FADH2 skickas till en serie elektronacceptorer när de rör sig mot den terminala elektronacceptorn, syre. Vid fotosyntes är den terminala elektronacceptorn NADP + . Aeroba prokaryoter använder syre som en terminal elektronacceptor, medan anaeroba prokaryoter använder andra molekyler.
  3. Överföringen av elektroner åtföljs av bildandet av en protongradient över det inre mitokondriella membranet eller det inre membranet hos kloroplaster, med membranet/membranen som separerar en region med hög protonkoncentration från en region med låg protonkoncentration. Hos prokaryoter åtföljs passagen av elektroner av protonernas rörelse över plasmamembranet.
  4. Flödet av protoner tillbaka genom membranbundet ATP-syntas genom kemiosmos driver bildandet av ATP från ADP och oorganiskt fosfat. Detta är känt som oxidativ fosforylering i cellandning och fotofosforylering i fotosyntes.
  5. Vid cellandning genererar avkoppling av oxidativ fosforylering från elektrontransport värme. Denna värme kan användas av endotermiska organismer för att reglera kroppstemperaturen.

ENE-1.L.1
Glykolys är en biokemisk väg som frigör energi i glukos för att bilda ATP från ADP och oorganiskt fosfat, NADH från NAD+ och pyruvat.

ENE-1.L.2
Pyruvat transporteras från cytosolen till mitokondrien, där ytterligare oxidation sker.

ENE-1.L.3
I Krebs-cykeln frigörs koldioxid från organiska mellanprodukter. ATP syntetiseras från ADP och oorganiskt fosfat, och elektroner överförs till koenzymerna NADH och FADH2.

ENE-1.L.4
Elektroner som extraheras i glykolys och Krebs-cykelreaktioner överförs av NADH och FADH2 till elektrontransportkedjan i det inre mitokondriella membranet.

ENE-1.L.5
När elektroner överförs mellan molekyler i en sekvens av reaktioner när de passerar genom ETC, etableras en elektrokemisk gradient av protoner (vätejoner) över det inre mitokondriella membranet.

ENE-1.L.6
Fermentering gör att glykolysen kan fortgå i frånvaro av syre och producerar organiska molekyler, inklusive alkohol och mjölksyra, som avfallsprodukter.

ENE-1.L.7
Omvandlingen av ATP till ADP frigör energi, som används för att driva många metaboliska processer.

EXKLUSIONSUTTALANDE

Namnen på de specifika elektronbärarna i elektrontransportkedjan ligger utanför kursens och AP-examen.

Specifika steg, namn på enzymer och intermediärer av vägarna för dessa processer ligger utanför omfattningen av kursen och AP-provet.

Memorering av stegen i glykolys och Krebs-cykeln, och av strukturerna hos molekylerna och namnen på de involverade enzymerna, ligger utanför kursens och AP-examen.


Mitokondrier, 3:e upplagan

Michael J. Bennett, . Ann Saada, i Methods in Cell Biology, 2020

3.3.1.3 Protokoll

Palmitoyl-CoA används som substrat för VLCAD-mätning, och oktanoyl-CoA och butyryl-CoA för MCAD respektive SCAD (Hale et al., 1990).

De slutliga analysbetingelserna för alla tre ACD's, med en slutlig volym på 400 μL, är 20 mM Tris-HCl, pH 8,0, med varierande mängder elektronöverföringsflavoprotein (beroende på utbytet från rening), 18,5 mM d-glukos , 20 enheter d-glukos och 0,5 enheter katalas (för att avlägsna syre från reaktionskärlet) och 50 μM substrat (palmitoyl-CoA för VLCAD, oktanoyl-CoA för MCAD och butyryl-CoA för SCAD).

Efter avgasning och spolning av kyvetten med kväve startas reaktionen genom tillsats av 20–200 μg protein. Fluorescens övervakas vid en infallande våglängd på 405 nm och emission vid 490 nm.


7 tankar om &ldquo NADH.H+ Reoxidation under anaeroba tillstånd &rdquo

varför skrivs NAD & NADH+H+ som det, och vad är skillnaden?

The right form of writing NAD in the oxidized form is NAD+ since this chemical structure has a positive charge (like the N in NH4+) in a reduction process,
NAD+ + H2 —> A Hydrogen with two electrons are bound to the NAD+, so it becomes NADH
As you see, the only “part” of the H2 that results bound to the NAD+ is H: and that is why we should write the reduced form as NADH
but since a proton H+ of the original H2 is released to the environment, then it is used to write the reduced form of NAD+ as NADH. H+, indicating also the proton (H+) that has been released.
Thanks for your question.

in all those reactions assuming only 1 glucose molecule is used therefor only 12 hydrogen atoms are available for the whole reaction. If this system of NADH + H+ is used, I find a total of 22 hydrogen atoms would be required. What am I missing? where are the extra H+ ions coming from?

Ie. Glycolysis: Glucose ==> 2x Pyruvate 4H removed (2x NADH + H+)
Link Reaction: 2x Pyruvate ==> 2x Acetyl CoA 4H removed (2x NADH + H+)
Krebs Cycle:2x Oxaloacetate + Acetyl ==> Citrate ==>…==> Oxaloacetate(2x (3x NADH + H+)
+ (FADH2) = 18H)

Please explain where the 10 extra H+ ions are coming from cos this is a nightmare. The entire reaction is limited to 12H as far as I can see as no more are added anywhere.

Hi, Matthew!
Thanks for sharing your doubts with me.
(I assume that you are very young since your call it a nightmare…happily you have not found real nightmares yet!)

Let’s balance some global equations:

This is the very global equation:
C6 H12 O6 (glucose) + 6 O2 —–> 6 CO2 + 6 H2O (you can see 12 Hydrogens at the left and 12 at the right)

Let’s see if it is true, buy analizing two big steps:

Aerobic glycolysis:
C6 H12 O6 +O2——-> 2 (C3 H4 O3) (pyruvic) + 2 H2O

From Pyruvic to CO2 -includes pyruvic decarboxylation and krebs cyle-(you can balance and check)

2 (C3 H4 O3)pyruvic + 5 O2 —> 6 CO2 + 4 H2O

(If you add both reactions you obtain the more global reaction written above)

So, you can see that there are 12 hydrogens at the left and 12 hydrogens at the right.

This 12 hydrogens are included in 6 molecules of water, since they go, from the reduced cofactors formed in these processes, to the respiratory chain.

I think I may have phrased my question wrong. What I was asking was why “NADH + H+” was now the terminology rather than what I previously thought: simply “NADH”. Why the additional H+? The whole equation works when only NADH is used.

The answer here might be option (G)

in the reaction of glycolysis
when glyceraldehyde 3 phosphate is converted to 1,3 bis phosphoglycerate….
only one hydrogen is removed from glyceraldehyde 3 phosphate and is replaced by one phosphate
and this hydrogen is denoted to NAD+
so it must be written as NADH then why do we write NADH + H+
from where did the other hydrogen come from ?


Pyruvate oxidation - where did the hydrogen come from? - Biologi

80 notecards = 20 pages ( 4 cards per page)

Campbell Biology: Chapter 9 Test Preparation (powell_h)

Vad är termen för metaboliska vägar som frigör lagrad energi genom att bryta ner komplexa molekyler?
A) anabola vägar
B) kataboliska vägar
C) fermenteringsvägar
D) termodynamiska vägar
E) bioenergetiska vägar

Molekylen som fungerar som reduktionsmedel (elektrondonator) i en redox- eller oxidationsreducerande reaktion
A) får elektroner och får potentiell energi.
B) tappar elektroner och förlorar potentiell energi.
C) får elektroner och förlorar potentiell energi.
D) tappar elektroner och får potentiell energi.
E) varken vinner eller förlorar elektroner, men vinner eller förlorar potentiell energi.

Vad händer när elektroner rör sig närmare en mer elektronegativ atom?
A) Den mer elektronegativa atomen reduceras och energi frigörs.
B) Den mer elektronegativa atomen reduceras och energi förbrukas.
C) Den mer elektronegativa atomen oxideras och energi förbrukas.
D) Den mer elektronegativa atomen oxideras och energi frigörs.
E) Den mer elektronegativa atomen reduceras, och entropin minskar.

Varför frigör oxidation av organiska föreningar med molekylärt syre för att producera CO₂ och vatten fri energi?
A) De kovalenta bindningarna i organiska molekyler och molekylärt syre har mer kinetisk energi än de kovalenta bindningarna i vatten och koldioxid.
B) Elektroner flyttas från atomer som har en lägre affinitet för elektroner (t.ex. C) till atomer med en högre affinitet för elektroner (såsom O).
C) Oxidationen av organiska föreningar kan användas för att göra ATP.
D) Elektronerna har en högre potentiell energi när de förknippas med vatten och CO₂ än de har i organiska föreningar.
E) Den kovalenta bindningen i O₂ är instabil och bryts lätt av elektroner från organiska molekyler.

Vilket av följande påståenden beskriver resultatet av denna reaktion?
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energi
A) C6H12O6 oxideras och O2 reduceras.
B) O2 oxideras och H2O reduceras.
C) CO2 reduceras och O2 oxideras.
D) C₆H₁₂O₆ reduceras och CO₂ oxideras.
E) O2 reduceras och CO2 oxideras.

När en glukosmolekyl förlorar en väteatom som ett resultat av en oxidations-reduktionsreaktion, blir molekylen
A) hydrolyseras.
B) hydrerad.
C) oxiderad.
D) reducerad.
E) ett oxidationsmedel.

När en molekyl av NAD⁺ (nikotinamidadenindinukleotid) får en väteatom (inte en proton), blir molekylen
A) dehydrerad.
B) oxiderad.
C) reducerad.
D) redoxad.
E) hydrolyseras.

Vilket av följande påståenden beskriver NAD⁺?
A) NAD⁺ reduceras till NADH under glykolys, pyruvatoxidation och citronsyracykeln.
B) NAD⁺ har mer kemisk energi än NADH.
C) NAD+ oxideras genom inverkan av hydrogenaser.
D) NAD⁺ kan donera elektroner för användning vid oxidativ fosforylering.
E) In the absence of NAD⁺, glycolysis can still function

Var sker glykolys i eukaryota celler?
A) mitokondriell matris
B) mitokondriellt yttre membran
C) mitokondriellt inre membran
D) mitokondriella intermembranutrymme
E) cytosol

ATP som skapas under glykolys genereras av
A) Fosforylering på substratnivå.
B) elektrontransport.
C) fotofosforylering.
D) kemiosmos.
E) oxidation av NADH till NAD⁺.

Syre som förbrukas under cellandning är direkt involverad i vilken process eller händelse?
A) glykolys
B) acceptera elektroner i slutet av elektrontransportkedjan
C) citronsyracykeln
D) oxidation av pyruvat till acetyl CoA
E) fosforyleringen av ADP för att bilda ATP

Vilken process i eukaryota celler kommer att fortgå normalt oavsett om syre (O₂) är närvarande eller frånvarande?
A) elektrontransport
B) glykolys
C) citronsyracykeln
D) oxidativ fosforylering
E) kemiosmos

En elektron förlorar potentiell energi när den
A) växlar till en mindre elektronegativ atom.
B) övergår till en mer elektronegativ atom.
C) ökar dess kinetiska energi.
D) ökar dess aktivitet som ett oxidationsmedel.
E) rör sig längre bort från atomkärnan.

Varför anses kolhydrater och fetter som högenergimat?
A) De har många syreatomer.
B) De har inget kväve i sin smink.
C) De kan ha mycket långa kolskelett.
D) De har många elektroner associerade med väte.
E) De reduceras enkelt.

Fosforylering på substratnivå står för ungefär hur stor procentandel av ATP som bildas av glykolysreaktionerna?
A) 0%
B) 2%
C) 10 %
D) 38 %
E) 100%

Under glykolys, när varje glukosmolekyl kataboliseras till två pyruvatmolekyler, är det mesta av den potentiella energin i glukos
A) överförs till ADP och bildar ATP.
B) överfördes direkt till ATP.
C) kvar i de två pyruvatema.
D) lagrad i NADH producerad.
E) används för att fosforylera fruktos för att bilda fruktos 6-fosfat.

Förutom ATP, vad är slutprodukterna av glykolys?
A) CO₂ och H20
B) CO₂ och pyruvat
C) NADH och pyruvat
D) CO₂ och NADH
E) H20, FADH2 och citrat

Den fria energin för oxidation av glukos till CO₂ och vatten är -686 kcal/mol och den fria energin för reduktion av NAD⁺ till NADH är +53 kcal/mol. Varför bildas bara två molekyler NADH under glykolys när det verkar som att så många som ett dussin kan bildas?
A) Det mesta av den fria energin som finns tillgänglig från oxidationen av glukos används vid produktion av ATP i glykolys.
B) Glykolys är en mycket ineffektiv reaktion, där mycket av energin i glukos frigörs som värme.
C) Det mesta av den fria energin som finns tillgänglig från oxidationen av glukos finns kvar i pyruvat, en av produkterna från glykolys.
D) Det bildas ingen CO₂ eller vatten som produkter av glykolys.
E) Glykolys består av många enzymatiska reaktioner, som var och en extraherar lite energi från glukosmolekylen.

Börjar med en molekyl glukos är de energiinnehållande produkterna av glykolys
A) 2 NAD2, 2 pyruvat och 2 ATP.
B) 2 NADH, 2 pyruvat och 2 ATP.
C) 2 FADH₂, 2 pyruvat och 4 ATP.
D) 6 CO2, 2 ATP och 2 pyruvat.
E) 6 CO₂, 30 ATP och 2 pyruvat.

Vid glykolys oxideras för varje molekyl glukos till pyruvat
A) två molekyler ATP används och två molekyler ATP produceras.
B) två molekyler ATP används och fyra molekyler ATP produceras.
C) fyra molekyler ATP används och två molekyler ATP produceras.
D) två molekyler ATP används och sex molekyler ATP produceras.
E) sex ATP -molekyler används och sex ATP -molekyler produceras.

En molekyl som fosforyleras
A) har reducerats som ett resultat av en redoxreaktion som involverar förlust av ett oorganiskt fosfat.
B) har en minskad kemisk reaktivitet är det mindre sannolikt att ge energi för cellulärt arbete.
C) har oxiderats som ett resultat av en redoxreaktion som involverar förstärkningen av ett oorganiskt fosfat.
D) har en ökad kemisk potentiell energi den är grundad för att utföra cellulärt arbete.
E) har mindre energi än före sin fosforylering och därför mindre energi för cellulärt arbete.

Vilken typ av metaboliskt gift skulle mest direkt störa glykolys?
A) ett medel som reagerar med syre och tömmer dess koncentration i cellen
B) ett medel som binder till pyruvat och inaktiverar det
C) ett medel som nära efterliknar glukosstrukturen men inte metaboliseras
D) ett medel som reagerar med NADH och oxiderar det till NAD⁺
E) ett medel som blockerar passagen av elektroner längs elektrontransportkedjan

Varför beskrivs glykolys som en investeringsfas och en avbetalningsfas?
A) Det både delar molekyler och monterar molekyler.
B) Det fäster och lossar fosfatgrupper.
C) Det använder glukos och genererar pyruvat.
D) Det flyttar molekyler från cytosol till mitokondrion.
E) Den använder lagrad ATP och bildar sedan en nettoökning av ATP.

Transporten av pyruvat till mitokondrier beror på proton-drivkraften över det inre mitokondriella membranet. Hur kommer pyruvat in i mitokondrionen?
A) aktiv transport
B) diffusion
C) underlättade diffusion
D) genom en kanal
E) genom en por

Vilken av följande mellanliggande metaboliter går in i citronsyracykeln och bildas delvis genom avlägsnande av ett kol (CO₂) från en pyruvatmolekyl?
A) laktat
B) glyceraldehyder-3-fosfat
C) oxaloacetat
D) acetyl CoA
E) citrat

På vilken plats ackumuleras acetyl CoA under cellandning?
A) cytosol
B) mitokondriellt yttre membran
C) mitokondriellt inre membran
D) mitokondriella intermembranutrymme
E) mitokondriell matris

Hur många kolatomer matas in i citronsyracykeln till följd av oxidationen av en molekyl pyruvat?
En tvåa
B) fyra
C) sex
D) åtta
E) tio

Koldioxid (CO₂) frigörs under vilket av följande stadier av cellulär andning?
A) glykolys och oxidationen av pyruvat till acetyl CoA
B) oxidation av pyruvat till acetyl CoA och citronsyracykeln
C) citronsyracykeln och oxidativ fosforylering
D) oxidativ fosforylering och fermentering
E) jäsning och glykolys

Ett ungt djur har aldrig haft mycket energi. Han förs till en veterinär för hjälp och skickas till djursjukhuset för några tester. Där upptäcker de att hans mitokondrier bara kan använda fettsyror och aminosyror för andning, och hans celler producerar mer laktat än normalt. Av följande, vilken är den bästa förklaringen till hans tillstånd?
A) Hans mitokondrier saknar transportproteinet som flyttar pyruvat över det yttre mitokondriella membranet.
B) Hans celler kan inte flytta NADH från glykolys till mitokondrierna.
C) Hans celler innehåller något som hämmar syreanvändning i hans mitokondrier.
D) Hans celler saknar enzymet i glykolys som bildar pyruvat.
E) Hans celler har en defekt elektrontransportkedja, så glukos går till laktat istället för till acetyl CoA.

Under aerob andning reser elektroner nedför i vilken sekvens?
A) mat → citronsyracykel → ATP → NAD⁺
B) mat → NADH → elektrontransportkedja → syre
C) glukos → pyruvat → ATP → syre
D) glukos → ATP → elektrontransportkedja → NADH
E) mat → glykolys → citronsyracykel → NADH → ATP

Vilken del av koldioxiden som andas ut av djur genereras av reaktionerna i citronsyracykeln, om glukos är den enda energikällan?
A) 1/6
B) 1/3
C) 1/2
D) 2/3
E) 100/100

Var finns proteinerna i elektrontransportkedjan?
A) cytosol
B) mitokondriellt yttre membran
C) mitokondriellt inre membran
D) mitokondriella intermembranutrymme
E) mitokondriell matris

Vid cellulär andning levereras energin för de flesta ATP -syntes av
A) fosfatbindningar med hög energi i organiska molekyler.
B) en protongradient över ett membran.
C) omvandla syre till ATP.
D) överföring av elektroner från organiska molekyler till pyruvat.
E) att generera koldioxid och syre i elektrontransportkedjan.

Under aerob andning, vilket av följande donerar direkt elektroner till elektrontransportkedjan vid den lägsta energinivån?
A) NAD+
B) NADH
C) ATP
D) ADP + Pi
E) FADH2

Syrens primära roll i cellulär andning är att
A) ge energi i form av ATP när den förs genom andningskedjan.
B) fungerar som en acceptor för elektroner och väte som bildar vatten.
C) kombinera med kol, bilda CO₂.
D) kombinera med laktat, bilda pyruvat.
E) katalysera reaktionerna av glykolys.

nside an active mitochondrion, most electrons follow which pathway?
A) glykolys → NADH → oxidativ fosforylering → ATP → syre
B) citronsyracykel → FADH₂ → elektrontransportkedja → ATP
C) elektrontransportkedja → citronsyracykel → ATP → syre
D) pyruvat → citronsyracykel → ATP → NADH → syre
E) citronsyracykel → NADH → elektrontransportkedja → syre

Under aerob andning bildas H₂O. Varifrån kommer syreatomen för bildningen av vattnet?
A) koldioxid (CO₂)
B) glukos (C₆H₁₂O₆)
C) molekylärt syre (O₂)
D) pyruvat (C₃H₃O₃-)
E) laktat (C₃H₅O₃-)

Vid kemiosmotisk fosforylering, vilken är den mest direkta energikällan som används för att omvandla ADP + Pi till ATP?
A) energi som frigörs när elektroner strömmar genom elektrontransportsystemet
B) energi som frigörs från fosforylering på substratnivå
C) energi som frigörs från rörelse av protoner genom ATP-syntas, mot den elektrokemiska gradienten
D) energi som frigörs från rörelse av protoner genom ATP -syntas, nerför den elektrokemiska gradienten
E) Ingen extern energikälla krävs eftersom reaktionen är exergonisk.

Energi som frigörs av elektrontransportkedjan används för att pumpa H⁺ till vilken plats i eukaryota celler?
A) cytosol
B) mitokondriellt yttre membran
C) mitokondriellt inre membran
D) mitokondriella intermembranutrymme
E) mitokondriell matris

Den direkta energikällan som driver ATP -syntes under respiratorisk oxidativ fosforylering i eukaryota celler är
A) oxidation av glukos till CO₂ och vatten.
B) det termodynamiskt gynnsamma flödet av elektroner från NADH till de mitokondriella elektrontransportbärarna.
C) den slutliga överföringen av elektroner till syre.
D) den proton-motoriska kraften över det inre mitokondriella membranet.
E) den termodynamiskt gynnsamma överföringen av fosfat från glykolysen och citronsyracykel -intermediära molekyler av ADP.

När vätejoner pumpas från mitokondriell matris över det inre membranet och in i intermembranutrymmet är resultatet
A) bildning av ATP.
B) minskning av NAD⁺.
C) återställande av Na+/K+-balansen över membranet.
D) skapande av en proton-drivkraft.
E) sänkning av pH i mitokondriell matris.

Var finns ATP-syntas i mitokondrien?
A) cytosol
B) elektrontransportkedja
C) yttre membran
D) inre membran
E) mitokondriell matris

Det är möjligt att förbereda vesiklar från delar av det inre mitokondriella membranet. Vilken av följande processer kan fortfarande utföras av detta isolerade inre membran?
A) citronsyracykeln
B) oxidativ fosforylering
C) glykolys och fermentering
D) minskning av NAD⁺
E) både citronsyracykeln och oxidativ fosforylering

Hur många syremolekyler (O₂) krävs varje gång en glukosmolekyl (C₆H₁₂O6) oxideras fullständigt till koldioxid och vatten via aerob andning?
A) 1
B) 3
C) 6
D) 12
E) 30

Vilket av följande ger mest ATP när glukos (C₆H₁₂O₆) oxideras helt till koldioxid (CO₂) och vatten?
A) glykolys
B) jäsning
C) oxidation av pyruvat till acetyl CoA
D) citronsyracykel
E) oxidativ fosforylering (kemiosmos)

Ungefär hur många molekyler av ATP produceras från den fullständiga oxidationen av två molekyler glukos (C₆H₁₂O₆) i aerob cellandning?
A) 2
B) 4
C) 15
D) 30-32
E) 60-64

Syntesen av ATP genom oxidativ fosforylering, med användning av energin som frigörs genom förflyttning av protoner över membranet nerför deras elektrokemiska gradient, är ett exempel på
A) aktiv transport.
B) en endergonisk reaktion kopplad till en exergonisk reaktion.
C) en reaktion med en positiv AG.
D) osmos.
E) allosterisk reglering.

Kemiosmotisk ATP -syntes (oxidativ fosforylering) förekommer i
A) alla celler, men bara i närvaro av syre.
B) endast eukaryota celler, i närvaro av syre.
C) endast i mitokondrier, med antingen syre eller andra elektronacceptorer.
D) alla respirerande celler, både prokaryota och eukaryota, med användning av antingen syre eller andra elektronacceptorer.
E) alla celler, i frånvaro av andning.

Om en cell kan syntetisera 30 ATP -molekyler för varje glukosmolekyl helt oxiderad av koldioxid och vatten, hur många ATP -molekyler kan cellen syntetisera för varje molekyl av pyruvat oxiderat till koldioxid och vatten?
A) 0
B) 1
C) 12
D) 14
E) 15

Vad är protonmotivkraft?
A) den kraft som krävs för att avlägsna en elektron från väte
B) kraften som utövas på en proton av en transmembran protonkoncentrationsgradient
C) kraften som flyttar väte in i intermembranutrymmet
D) kraften som flyttar väte in i mitokondrionen
E) kraften som flyttar väte till NAD⁺

I leverceller är de inre mitokondriella membranen ungefär fem gånger större än de yttre mitokondriella membranen. Vilket syfte måste detta tjäna?
A) Det möjliggör en ökad glykolyshastighet.
B) Det möjliggör en ökad hastighet av citronsyracykeln.
C) Det ökar ytan för oxidativ fosforylering.
D) Det ökar ytan för fosforylering på substratnivå.
E) Det gör att levercellen har färre mitokondrier.

Bruna fettceller producerar ett protein som kallas termogenin i deras mitokondriella inre membran. Thermogenin är en kanal för underlättad transport av protoner över membranet. Vad händer i de bruna fettcellerna när de producerar termogenin?
A) ATP-syntes och värmealstring kommer båda att öka.
B) ATP -syntesen kommer att öka och värmeutvecklingen minskar.
C) ATP -syntesen kommer att minska och värmeproduktionen ökar.
D) ATP-syntes och värmealstring kommer båda att minska.
E) ATP -syntes och värmegenerering kommer att förbli densamma.

I en mitokondrie, om matris-ATP-koncentrationen är hög, och intermembranrymdprotonkoncentrationen är för låg för att generera tillräcklig proton-motorkraft, då
A) ATP-syntas kommer att öka hastigheten för ATP-syntes.
B) ATP-syntas kommer att sluta fungera.
C) ATP -syntas hydrolyserar ATP och pumpar protoner till intermembranutrymmet.
D) ATP-syntas kommer att hydrolysera ATP och pumpa in protoner i matrisen.

Vilka kataboliska processer kan ha använts av celler på den antika jorden innan fritt syre blev tillgängligt?
A) Endast glykolys och fermentering
B) endast glykolys och citronsyracykeln
C) glykolys, pyruvatoxidation och citronsyracykeln
D) endast oxidativ fosforylering
E) glykolys, pyruvatoxidation, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering, med användning av en annan elektronacceptor än syre

Vilka kataboliska processer kan ha använts av celler på den antika jorden innan fritt syre blev tillgängligt?
A) Endast glykolys och fermentering
B) endast glykolys och citronsyracykeln
C) glykolys, pyruvatoxidation och citronsyracykeln
D) endast oxidativ fosforylering
E) glykolys, pyruvatoxidation, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering, med användning av en annan elektronacceptor än syre

Vilket av följande inträffar normalt oavsett om syre (O₂) finns eller inte?
A) glykolys
B) jäsning
C) oxidation av pyruvat till acetyl CoA
D) citronsyracykel
E) oxidativ fosforylering (kemiosmos)

Vilket av följande inträffar i cytosolen i en eukaryot cell?
A) glykolys och fermentering
B) jäsning och kemiosmos
C) oxidation av pyruvat till acetyl CoA
D) citronsyracykel
E) oxidativ fosforylering

Vilken metabolisk väg är gemensam för både cellandning och fermentering?
A) oxidation av pyruvat till acetyl CoA
B) citronsyracykeln
C) oxidativ fosforylering
D) glykolys
E) kemiosmos

ATP som görs under jäsningen genereras av vilket av följande?
A) elektrontransportkedjan
B) Fosforylering på substratnivå
C) kemiosmos
D) oxidativ fosforylering
E) aerob andning

I frånvaro av syre kan jästceller få energi genom jäsning, vilket resulterar i produktion av
A) ATP, CO2 och etanol (etylalkohol).
B) ATP, CO₂ och laktat.
C) ATP, NADH och pyruvat.
D) ATP, pyruvat och syre.
E) ATP, pyruvat och acetyl CoA.

Vid alkoholjäsning regenereras NAD⁺ från NADH av
A) reduktion av acetaldehyd till etanol (etylalkohol).
B) oxidation av pyruvat till acetyl CoA.
C) reduktion av pyruvat för att bilda laktat.
D) oxidation av etanol till acetyl CoA.
E) reduktion av etanol till pyruvat.

En funktion av både alkoholjäsning och mjölksyrajäsning är att
A) reducera NAD⁺ till NADH.
B) reducera FAD⁺ till FADH₂.
C) oxidera NADH till NAD+.
D) reducera FADH2 till FAD+.
E) gör inget av ovanstående.

En organism upptäcks som trivs både i närvaro och frånvaro av syre i luften. Märkligt nog ökar konsumtionen av socker när syre tas bort från organismens miljö, även om organismen inte går upp i vikt. Denna organism
A) måste använda en annan molekyl än syre för att ta emot elektroner från elektrontransportkedjan.
B) är en normal eukaryot organism.
C) är fotosyntetisk.
D) är en anaerob organism.
E) är en fakultativ anaerob.

Vilket påstående stöder bäst hypotesen att glykolys är en gammal metabolisk väg som har sitt ursprung före den sista universella gemensamma förfadern till livet på jorden?
A) Glykolys är utbredd och finns i domänerna Bakterier, Archaea och Eukarya.
B) Glykolys varken använder eller behöver O₂.
C) Glykolys finns i alla eukaryota celler.
D) Enzymerna för glykolys finns i cytosolen snarare än i en membranomsluten organell.
E) Forntida prokaryota celler, de mest primitiva av cellerna, använde omfattande glykolys långt innan syre fanns i jordens atmosfär.

Varför anses glykolys vara en av de första metabola vägarna som har utvecklats?
A) Det producerar mycket mindre ATP än oxidativ fosforylering.
B) Det involverar inte organeller eller specialiserade strukturer, kräver inte syre och finns i de flesta organismer.
C) Det finns i prokaryota celler men inte i eukaryota celler.
D) Den förlitar sig på kemiosmos, som är en metabolisk mekanism som endast finns i de första cellernas prokaryota celler.
E) Det kräver närvaro av membranomslutna cellorganeller som endast finns i eukaryota celler.

När en individ tränar hårt och när muskeln blir syreberövad, omvandlar muskelcellerna pyruvat till laktat. Vad händer med laktatet i skelettmuskelceller?
A) Det konverteras till NAD⁺.
B) Det producerar koldioxid och vatten.
C) Det tas till levern och omvandlas tillbaka till pyruvat.
D) Det reducerar FADH₂ till FAD⁺.
E) Det omvandlas till alkohol.

När skelettmuskelcellerna är syreberövade pumpar hjärtat fortfarande. Vad måste hjärtmuskelcellerna klara av?
A) få tillräckligt med energi från jäsning
B) fortsätta aerob metabolism när skelettmuskulaturen inte kan
C) omvandla laktat till pyruvat igen
D) ta bort laktat från blodet
E) ta bort syre från laktat

När skelettmuskelceller genomgår anaerob andning blir de trötta och smärtsamma. Detta är nu känt för att orsakas av
A) uppbyggnad av pyruvat.
B) uppbyggnad av laktat.
C) ökning av natriumjoner.
D) ökning av kaliumjoner.
E) ökning av etanol.

En mutation i jäst gör att den inte kan omvandla pyruvat till etanol. Hur kommer denna mutation att påverka dessa jästceller?
A) Den mutanta jästen kommer inte att kunna växa anaerobt.
B) Den mutanta jästen kommer att växa anaerobt endast när den ges glukos.
C) Den muterade jästen kommer inte att kunna metabolisera glukos.
D) Den mutanta jästen kommer att dö eftersom de inte kan regenerera NAD⁺ från NAD.
E) Den mutanta jästen metaboliserar endast fettsyror.

Du har en vän som tappade 7 kg fett på en diet med strikt kost och träning. Hur lämnade fettet hennes kropp?
A) Det släpptes som CO₂ och H₂O.
B) Det omvandlades till värme och släpptes sedan.
C) Det omvandlades till ATP, som väger mycket mindre än fett.
D) Det bryts ner till aminosyror och elimineras från kroppen.
E) Det omvandlades till urin och eliminerades från kroppen.

Du har en vän som tappade 7 kg fett på en diet med strikt kost och träning. Hur lämnade fettet hennes kropp?
A) Det släpptes som CO₂ och H₂O.
B) Det omvandlades till värme och släpptes sedan.
C) Det omvandlades till ATP, som väger mycket mindre än fett.
D) Det bryts ner till aminosyror och elimineras från kroppen.
E) Det omvandlades till urin och eliminerades från kroppen.

Fosfofruktokinas är ett viktigt kontrollenzym vid regleringen av cellandning. Vilket av följande påståenden beskriver fosfofruktokinasaktiviteten korrekt?
A) Det hämmas av AMP.
B) Den aktiveras av ATP.
C) Det aktiveras av citrat, en mellanprodukt av citronsyracykeln.
D) Det katalyserar omvandlingen av fruktos 1,6-bisfosfat till fruktos 6-fosfat, ett tidigt steg i glykolysen.
E) Det är ett allosteriskt enzym.

Fosfofruktokinas är ett allosteriskt enzym som katalyserar omvandlingen av fruktos 6-fosfat till fruktos 1,6-bisfosfat, ett tidigt steg i glykolys. I närvaro av syre skulle en ökning av mängden ATP i en cell förväntas göra det
A) hämma enzymet och därmed bromsa glykolyshastigheten och citronsyracykeln.
B) aktivera enzymet och därmed bromsa glykolyshastigheten och citronsyracykeln.
C) hämmar enzymet och ökar därmed glykolyshastigheterna och citronsyracykeln.
D) aktivera enzymet och öka glykolyshastigheterna och citronsyracykeln.
E) hämmar enzymet och ökar därmed glykolyshastigheten och citratkoncentrationen.

Även om växter fortsätter fotosyntes, använder växtceller fortfarande sina mitokondrier för oxidation av pyruvat. När och var kommer detta att inträffa?
A) i fotosyntetiska celler i ljuset, medan fotosyntes sker samtidigt
B) endast i icke -fotosyntetiserande celler
C) i celler som endast lagrar glukos
D) i alla celler hela tiden
E) i fotosyntetiserande celler i ljuset och i andra vävnader i mörkret

Hos ryggradsdjur beror brun fettvävnads färg på rikliga blodkärl och kapillärer. Vit fettvävnad, å andra sidan, är specialiserad på fettlagring och innehåller relativt få blodkärl eller kapillärer. Bruna fettceller har ett specialiserat protein som sprider proton-drivkraften över mitokondriemembranen. Vilket av följande kan vara den bruna fettvävnadens funktion?
A) för att öka graden av oxidativ fosforylering från dess få mitokondrier
B) för att låta djuren reglera sin ämnesomsättning när det är särskilt varmt
C) för att öka produktionen av ATP
D) för att låta andra membran i cellen utföra mitokondriella funktioner
E) för att reglera temperaturen genom att omvandla det mesta av energin från NADH -oxidation till värme

Vad är syftet med beta -oxidation vid andning?
A) oxidation av glukos
B) oxidation av pyruvat
C) återkopplingsreglering
D) kontroll av ATP -ackumulering
E) nedbrytning av fettsyror


Titta på videon: NEMAČKI. ŠTA JE POTREBNO ZNATI DA BISTE POLOŽILI ZA A1. 25 STVARI KOJE MORATE ZNATI (Februari 2023).