Lista 2 – C y k l k w a s u c y t r y n o w e g o

- 1 z 4 -

B

IOCHEMIA

II

–

ĆWICZENIA

LISTA 2

do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego

C y k l k w a s u c y t r y n o w e g o

1. Jeżeli komórka eukariotyczna zostanie rozbita a organelle subkomórkowe rozdzielone przez

ultrawirowanie w gradiencie stężeń to w której frakcji znalazły by się enzymy cyklu kwasu
cytrynowego?

(a) w jądrach

(d) w mitochondirach

(b) w lizosomach

(e) w reticulum endoplazamatycznym

(c) w aparatach Golgiego

2. Dopasuj kofaktory kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej z lewej kolumny z odpowiednimi

składnikami enzymatycznymi i ich rolą w katalizie enzymatycznej.

(a) koenzym A

(1) składnik dehydrogenazy pirogronianowej

(b) NAD

+

(2) dehydrogenaza dihydroliponianowa

(c) Pirofosforan tiaminy

(3) acetylotransferaza dihydroliponianowa

(d) FAD

(4) utlenianie grup hydroksyetylowych

(e) lipoamid

(5) dekarboksylacja pirogronianiu

(6) utlenianie dihydrolipoamidu

(7) akceptuje grupę acetylowi z acetylolipoamidu

(8) dostarcza długiego fleksyjnego „ramienia” przenoszącego

intermedia ty do różnych komponentów enzymatycznych

(9) utlenia FADH

2

3. Które z poniższych stwierdzeń dotyczących mechanizmu enzyamtycznego syntetazy cytrynianowej

są poprawne?

(a) Syntaza cytrynianowa używa NAD

+

jako kofaktora.

(b) Acetylo-CoA wiąże się do syntazy cytrynianowej przed szczawiooctanem.
(c) Reszty histydylowe w miejscu aktywnym syntazy cytrynianowej uczestniczą w hydrolizie acetylo-CoA.
(d) Po tym jak powstanie cytrynylo-CoA w enzymie zachodzą dodatkowe zmiany konformacyjne

(strukturalne).

(e) Każda podjednostka syntazy cytrynianowej wiąże jeden z substratów i doprowadza do zbliżenia się

substratów do siebie nawzajem.

4. Które z poniższych stwierdzeń kończy poprawnie zdanie: Dehydrogenza bursztynianowa…

(a) jest białkiem żelazowo-siarkowym podobnie jak akonitaza.
(b) zawiera kofaktory FAD i NAD

+

podobnie jak dehydrogenaza bursztynianowa.

(c) Jest integralnym białkiem membranowym w przeciwieństwie do innych enzymów cyklu kwasu

cytrynowego.

(d) Przeprowadza utleniającą-dekarboksylację podobnie jak dehydrogenaza izocytrynianowa.

5. Przekształcenie jabłaczanu w szczawioctan posiada ΔG°' = +7.1 kcal/mol, jednakże w cyklu kwasu

cytrynowego reakcja przebiega w kierunku tworzenia szczawiooctanu. Wyjaśnij jak to jest możliwe.

Lista 2 – C y k l k w a s u c y t r y n o w e g o

- 2 z 4 -

6. Analizując poniższy schemat intermediatów reakcji dehydrogenazy pirogronianowej i cyklu kwasu

cytrynowego odpowiedz na poniższe pytania:

(a) Nazwij intermediaty:

A

B

(b) Narysuj strukturę izocytrynianu i zaznacz które atomy pochodzą z acetylo-CoA.

(c) Która z rekacji jest katalizowana przez dehydrogenazę α-ketoglutaranową?

(d) Jaki enzym katalizuje etap 2?

Lista 2 – C y k l k w a s u c y t r y n o w e g o

- 3 z 4 -

(e) Które z reakcji to reakcje utleniania? Nazwij enzymy katalizujące te reakcje.

(f) W której reakcji zachodzi fosforylacja substratowa? Nazwij enzym katalizujące tę reakcję i produkty

reakcji.

(g) Które z reakcje wymagają FAD jako kofaktora? Nazwij te enzymy.

(h) Wskaż reakcje dekarboksylacji i nazwij odpowiednie enzymy je katalizujące.

7. Jeżeli metylowy atom węgla pirogronianu zostanie zaznaczony izotopem

14

C, które z atomów

szczawiooctanu będą zazna kowane po jednym obrocie cyklu kwasu cytrynowego? Zauważ, że
„nowe” atomy octanu to dwa pokazane u dołu kilku pierwszych struktur w cyklu, ponieważ
akonitaza reaguje stereo specyficznie.

(a) Żadne. Znacznik zostanie utracony w postaci CO

2

.

(b)
(c)
(d)
(e)

8. Pomimo, że O

2

nie uczestniczy bezpośrednio w reakcjach cyklu kwasu cytrynowego, cykl działa

wyłącznie w tlenowych warunkach. Wyjaśnij ten fakt.

9. Które z poniższych odpowiedzi poprawnie kończy zdanie? Kompleks dehydrogenazy

pirogronianowej jest aktywowany przez:

(a) Fosforylację składnika dehydrogenazy pirogronianowej (E

1

).

(b) Stymulację specyficznej fosfatazy przez jony Ca

2+

.

(c) Hamowania specyficznej kinazy przez pirogronian.
(d) Obniżenie stosunku NADH/NAD

+

.

(e) Obniżenie poziomu insuliny.

Lista 2 – C y k l k w a s u c y t r y n o w e g o

- 4 z 4 -

10. Wybierz enzymy z lewej kolumny, które regulują cykl kwasu cytrynowego, a następnie dopasuj je do

odpowiednich mechanizmów regulacji wymienionych w prawej kolumnie.

(a) Syntaza cytrynianowa

(1) sprzężenie zwrotne przez bursztynylo-CoA

(b) Akonitaza

(2) allosteryczna aktywacja przez ADP

(c) Dehydrogenaza izocytrynianowa (3) hamowanie przez NADH
(d) Dehydrogenaza α-ketoglutaranowa (4) regulacja przez dostępność acetylo-CoA
(e) Sytnetaza bursztynylo-CoA

i szczawiooctanu

(f) Dehydrogenaza bursztynianowa

(5) hamowanie przez ATP

(g) Fumaraza
(f) Dehydrogrnaza jabłczanowa

11. Dopasuj intermediaty cyklu kwasu cytrynowego, z lewej kolumny, z ich biosyntetycznymi

produktami u ssaków, wymienionymi w prawej kolumnie.

(a) izocytrynian

(1) kwas aspartylowy

(b) α-ketoglutaran

(2) kwas glutamylowy

(c) bursztynylo-CoA

(3) cholesterol

(d) cis-akonitan

(4) porfiryny

(e) szczawiooctan

(5) brak

12. Które z poniższych odpowiedzi poprawnie kończy zdanie? Reakcje anaploretyczne:

(a) Są konieczne ponieważ biosynteza pewnych aminokwasów wymaga prekursorów intermediatów cyklu

kwasu cytrynowego jako prekursorów.

(b) Mogą przekształcać acetylo-CoA w szczawiooctan u ssaków.
(c) Mogą przekształcać pirogronian w szczawiooctan u ssaków.
(d) Nie są wymagane u ssaków, ponieważ ssaki mają aktywny cykl glioksalowy
(e) Jedną z reakcji jest reakcja dehydrogenazy pirogronianowej działająca wspak.