CStrátový cyklus. Syntéza hemu

Textové pole: 11 Citrátový cyklus - struktura a triviální/systematické názvy intermediátů, enzymy a
kofaktory, látková bilance, smysl a jeho postavení v metabolismu, regulace, anabolické a
anaplerotické reakce. Oxidační dekarboxylace. Hem - struktura, biosyntéza.

Průběh citrátového cyklu

Textové pole: H2O
acetyl~CoA


1.      Doplňte strukturní vzorce všech intermediátů a názvy enzymů citrátového cyklu.

2.      Určete, o jaký typ reakce se jedná u reakcí 1-8 citrátového cyklu.

3.      Uveďte příklady vzniku acetyl-CoA v matrix mitochondrie.

4.      Zdůvodněte, proč není možná dehydrogenace citrátu.

5.      Popište odlišnosti v mechanismu dekarboxylace isocitrátu a 2-oxoglutarátu.

6.      Která látka se chová jako kompetitivní inhibitor sukcinátdehydrogenasy?

7.      Které kofaktory jsou potřebné pro funkčnost citrátového cyklu?

8.      Vyjádřete rovnicí celkovou látkovou bilanci citrátového cyklu:

acetyl~CoA + ..NAD +... + ... + HPO4^2 + H^+ + 2 H[2]0 —>






































Oxidační dekarboxylace 2-oxoglutarátu

                                                              2-oxoglutarátdehvdi'ogenasovv komplex

© 2-oxoglutarátdehydrogenasa © dihydrolipoamidsukcinyltransferasa ® dihydrolipoamidreduktasa

1.                 Popište průběh oxidační dekarboxylace 2-oxoglutarátu, doplňte chybějící části.

2.                    Kde dochází v enzymovém komplexu k oxidaci a které složky slouží jako
akceptory elektronů?

3.                    Napište sumární rovnici oxidační dekarboxylace 2-oxoglutarátu.

4.                    Uveďte další příklady oxidační dekarboxylace 2-oxokyselin, s kterými jste se
setkali při studiu.

5.                    Které kofaktory se účastní oxidační dekarboxylace 2-oxokyselin?

6.                    Deficit kterých vitaminů může narušit průběh oxidační dekarboxylace
2-oxokyselin?

                                              pyruvát


Další faktory ovlivňující aktivitu enzymů citrátového cyklu: oxalacetát inhibuje ©, sukcinyl-CoA
inhibuje ©

7.         Které enzymy jsou klíčové pro regulaci citrátového cyklu?

8.         Které faktory ovlivňují jejich aktivitu? Které z nich působí jako allosterický modulátor
(negativní, pozitivní), které jako zpětnovazebný kompetitivní inhibitor?

9.         Čím je limitován průběh citrátového cyklu v buňce, která nemá dostatečný přísun kyslíku?

10.     Co se děje s citrátem, pokud isocitrátdehydrogenasa je inhibována vysokým poměrem
NADH/NAD^+?

11.     Fluoroacetát je silně toxická látka. Který enzym je touto sloučeninou inhibován?

12.      Jedním z faktorů ovlivňujícím rychlost citrátového cyklu je dostupnost jeho výchozích
substrátů. Rovnováha reakce ® je však silně posunuta na stranu malátu (K ~ 10 ^5). Na čem závisí
posun rovnováhy ve prospěch oxalacetátu?

13.      Jakým způsobem je metabolizován acetyl-CoA v hepatocytech v případě, že je ho nadbytek a
současně: a) buňka má dostatek ATP; b) buňka má nedostatek oxalacetátu?

2-oxoglutarát

Textové pole: Glu Textové pole: •4
sukcinyl~CoA

Val                                  A

Met

||e         -------- ► propionyl~CoA -----------  MK s lichým počtem C

14.      Která z anaplerotických reakcí naznačených ve schématu je nej významnější?

15.      Uveďte názvy enzymů, katalyzující vznik oxalacetátu v anaplerotických reakcích.

16.      Které aminokyseliny poskytují svým katabolismem fumarát? Které z nich jsou neesenciální?

17.      Který vitamin je potřebný při přeměně propionyl-CoA na sukcinyl-CoA?

Textové pole: acetyl~CoA
Karboxylace pyruvátu pyruvátkarboxylasou






1.          Popište mechanismus karboxylace pyruvátu. Ve kterém buněčném kompartmentu probíhá?

2.          Který kofaktor je nezbytný pro funkci pymvátkarboxylasy?

Redukční karboxylace pyruvátu (cytosol)

Jablečný enzym“

pyruvát + C0[2] + NADPH + H^+ [DEL: «                      — :DEL] L-malát + NADP"

Zpětná reakce je jedním ze zdrojů NADPH potřebných pro syntézu mastných kyselin

Anabolické funkce citrátového cyklu

Textové pole: glukoneogeneze acetyl~CoA

Textové pole: malát
                    Textové pole: citrátový cyklus
oxalacetát



Textové pole: sukcinyl~CoA 1 Textové pole: GÁBA ÍCNS) Textové pole: Gin
2-oxoglutarát





3.          V uvedeném schématu naznačená přeměna 2-oxoglutarátu na............................
může probíhat

2 různými reakcemi. O jaký typ reakcí se jedná?

4.          Jakým mechanismem se dostává citrát do cytoplasmy a jaký je jeho další osud?

5.          Glutamin a sloučenina vznikající transaminací z oxalacetátu jsou využívány při syntéze
základních složek nukleových kyselin? Uveďte kterých.

Biosyntéza hernu

glycin


6.          Ve kterých buněčných kompartmentech a ve kterých tkáních probíhá biosyntéza hernu?

7.          Jaké jsou hlavní odlišnosti ve struktuře a ve vlastnostech poríyrinogenů a porfyrinů?

8.          Který enzym je klíčový v regulaci biosyntézy hernu? Které faktory ovlivňují jeho
aktivitu?

9.          Proč řada léků (xenobiotik) zvyšuje aktivitu ALA-synthasy?

10.      Pojmenujte enzymy, které jsou potřebné pro přeměnu 4 PBG na uroporfyrinogen III.

Uveďte příklady proteinů, které používají hem jako kofaktor.