Dopasuj poszczególne etapy oddychania wewnątrzkomórkowego do lokalizacji ich zachodzenia w komórce: cytoplazma Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy mitochondrium Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy
Dopasuj poszczególne etapy oddychania wewnątrzkomórkowego do lokalizacji ich zachodzenia w komórce: cytoplazma Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy mitochondrium Możliwe odpowiedzi: 1. reakcja pomostowa, 2. cykl Krebsa, 3. glikoliza, 4. łańcuch oddechowy
RKTBx5qRIrWGk1
Ćwiczenie 2
Wśród punktów opisujących cykl Krebsa, zaznacz punkt zawierający wyłącznie prawdziwe określenia: Możliwe odpowiedzi: 1. na jedną cząsteczkę glukozy cykl Krebsa musi wykonać jeden obieg, produktem jest acetylo-CoA, w trakcie zachodzi fosforylacja oksydacyjna, w efekcie cyklu Krebsa następuje regeneracja szczawiooctanu, 2. na jedną cząsteczkę glukozy cykl Krebsa musi wykonać dwa obiegi, substratem jest acetylo-CoA, w trakcie zachodzi fosforylacja oksydacyjna, w efekcie cyklu Krebsa następuje regeneracja szczawiooctanu, 3. na jedną cząsteczkę glukozy cykl Krebsa musi wykonać cztery obiegi, substratem jest acetylo-CoA, w trakcie zachodzi fosforylacja substratowa, w efekcie cyklu Krebsa następuje regeneracja cytrynianu, 4. na jedną cząsteczkę glukozy cykl Krebsa musi wykonać dwa obiegi, substratem jest acetylo-CoA, w trakcie zachodzi fosforylacja substratowa, w efekcie cyklu Krebsa następuje regeneracja szczawiooctanu
1
Ćwiczenie 3
RHNMBkts0cI3j
Oddychanie wewnątrzkomórkowe umożliwia pozyskanie energii, substancji odżywczych w tym z monomerów glukozy. Proces ten można podzielić na kilka etapów. Jednak w tym filmie zajmiemy się analizą cyklu Krebsa. W pierwszej reakcji cyklu Krebsa powstały w reakcji pomostowej acetylo-CoA odłącza koenzym A i oddaje resztę acetylową na czterowęglowy szczawiooctan. W wyniku kondensacji powstaje sześciowęglowy cytrynian, który ulega izomeryzacji do izocytrynianu. Ta cząsteczka następnie ulegnie dekarboksylacji (odłączeniu dwutlenku węgla) oraz dehydrogeracji (odłączeniu atomów wodorów), co powoduje jej utlenienie. Uwolnione w ten sposób wodory i elektrony łączą się z NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowym) i powstaje NADH+H+. W konsekwencji powstaje pięciowęglowy alfa-ketoglutaran, który również ulega dekarboksylacji i dehydrogenacji z wytworzeniem kolejnej cząsteczki NADH+H+. W tym samym czasie zostaje uwolniona kolejna porcja energii, która jest wykorzystana do syntezy GTP, z którego z kolei reszta fosforanowa zostaje przeniesiona na ADP i podczas fosforylacji substratowej powstaje bezpośredni zysk w postaci jednej cząsteczki ATP. Kolejna dehydrogenacja, tym razem bursztynianu prowadzi do powstania FADH2 (dinukleotydu flawinoadeninowego) oraz fumaranu, do którego przyłącza się następnie cząsteczka wody, dając w rezultacie jabłczan. Związek ten ulega dehydrogenacji, co umożliwia odtworzenie szczawiooctanu z wydzieleniem kolejnej cząsteczki NADH+H+. Szczawiooctan może wchodzić w kolejne obroty Cyklu Krebsa, natomiast wytworzone zredukowane formy przenośników protonów i elektronów będą brały udział w ostatnim etapie oddychania tlenowego w łańcuchu oddechowym, gdzie będą wykorzystane do wytworzenia kolejnych cząsteczek ATP.
Oddychanie wewnątrzkomórkowe umożliwia pozyskanie energii, substancji odżywczych w tym z monomerów glukozy. Proces ten można podzielić na kilka etapów. Jednak w tym filmie zajmiemy się analizą cyklu Krebsa. W pierwszej reakcji cyklu Krebsa powstały w reakcji pomostowej acetylo-CoA odłącza koenzym A i oddaje resztę acetylową na czterowęglowy szczawiooctan. W wyniku kondensacji powstaje sześciowęglowy cytrynian, który ulega izomeryzacji do izocytrynianu. Ta cząsteczka następnie ulegnie dekarboksylacji (odłączeniu dwutlenku węgla) oraz dehydrogeracji (odłączeniu atomów wodorów), co powoduje jej utlenienie. Uwolnione w ten sposób wodory i elektrony łączą się z NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowym) i powstaje NADH+H+. W konsekwencji powstaje pięciowęglowy alfa-ketoglutaran, który również ulega dekarboksylacji i dehydrogenacji z wytworzeniem kolejnej cząsteczki NADH+H+. W tym samym czasie zostaje uwolniona kolejna porcja energii, która jest wykorzystana do syntezy GTP, z którego z kolei reszta fosforanowa zostaje przeniesiona na ADP i podczas fosforylacji substratowej powstaje bezpośredni zysk w postaci jednej cząsteczki ATP. Kolejna dehydrogenacja, tym razem bursztynianu prowadzi do powstania FADH2 (dinukleotydu flawinoadeninowego) oraz fumaranu, do którego przyłącza się następnie cząsteczka wody, dając w rezultacie jabłczan. Związek ten ulega dehydrogenacji, co umożliwia odtworzenie szczawiooctanu z wydzieleniem kolejnej cząsteczki NADH+H+. Szczawiooctan może wchodzić w kolejne obroty Cyklu Krebsa, natomiast wytworzone zredukowane formy przenośników protonów i elektronów będą brały udział w ostatnim etapie oddychania tlenowego w łańcuchu oddechowym, gdzie będą wykorzystane do wytworzenia kolejnych cząsteczek ATP.
Cykl Krebsa.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 3
R1GvnoCuIEoRU
Zaznacz, który z podanych związków nie bierze udział w cyklu Krebsa. Możliwe odpowiedzi: 1. Acetylen., 2. Szczawiooctan., 3. Cytrynian., 4. Bursztynian.
21
Ćwiczenie 4
R1RQcTU4cijQp
Określ rolę produktów cyklu Krebsa powstałych w wyniku zachodzących reakcji dehydrogenacji. W odpowiedzi uwzględnij nazwę procesu, którego są one substratem. (Uzupełnij).
Podczas dehydrogenacji powstają NADH+HIndeks górny ++ oraz FADHIndeks dolny 22.
Powstałe w wyniku reakcji dehydrogenacji podczas cyklu Krebsa cząsteczki NADH+HIndeks górny ++ oraz FADHIndeks dolny 2 Indeks dolny koniec2 są wykorzystywane w dalszych etapach tlenowego oddychania komórkowego w łańcuchu oddechowym.
RmART8SGA1Ylx2
Ćwiczenie 5
Łączenie par. . W cyklu Krebsa dochodzi do dwóch karboksylacji i czterech hydrogenacji, podczas których powstają 2 cząsteczki CO2, 3 NADH+H+ 1 FADH2. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Łączenie par. . W cyklu Krebsa dochodzi do dwóch karboksylacji i czterech hydrogenacji, podczas których powstają 2 cząsteczki CO2, 3 NADH+H+ 1 FADH2. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
31
Ćwiczenie 6
RekTMSdj8OWiV
Porównaj co się dzieje z dwutlenkiem węgla wydzielanym podczas cyklu Krebsa w komórkach hepatocytów oraz miękiszu asymilacyjnego. (Uzupełnij).
Zastanów się, jaki proces jest charakterystyczny dla hepatocytów (komórek wątroby), podczas którego wykorzystywany jest dwutlenek węgla, oraz jaki specyficzny proces zachodzi w miękiszu asymilacyjnym (komórkach zawierających chloroplasty).
W hepatocytach dwutlenek węgla jest wykorzystywany jako substrat w cyklu mocznikowym, natomiast w komórkach miękiszu asymilacyjnego – do fotosyntezy.
31
Ćwiczenie 7
Rti1jjFa1JIIN
Wyjaśnij dlaczego w dojrzałych erytrocytach człowieka nie zachodzi cykl Krebsa i określ w jaki sposób komórki te pozyskują niezbędną energię. (Uzupełnij).
Zastanów się, czy erytrocyty mają organella, w których zachodzi cykl Krebsa. Jaki jest beztlenowy sposób pozyskiwania energii przez komórki?
Erytrocyty to komórki wyspecjalizowane w transporcie gazów oddechowych. Nie przeprowadzają cyklu Krebsa – są pozbawione organelli komórkowych, w tym mitochondriów, w których cykl ten zachodzi. Energię pozyskują na drodze glikolizy.
31
Ćwiczenie 8
Wykazano, że cykl Krebsa, uważany do tej pory za szlak prowadzący jedynie do syntezy ATP, jest także ważną ścieżką aktywującą makrofagi i komórki dendrytyczne biorące udział w immunologicznej odpowiedzi antybakteryjnej. Aktywacja ta polega na nasileniu cyklu Krebsa prowadzącemu do akumulacji cytrynianu, który jest eksportowany z mitochondrium do cytoplazmy. Tam ulega przekształceniu do i szczawiooctanu, prowadząc pośrednio do produkcji wolnych rodników, acetylacji białek oraz syntezy kwasów tłuszczowych, które aktywują cytokiny. Ponadto pochodna cytrynianu, kwas itakonowy, ma bezpośrednie działanie antybakteryjne. Te odkrycia identyfikują cytrynian jako ważny czynnik metaboliczny dla makrofagów i komórek dendrytycznych.
RZJofPchDO1xD
Schemat przedstawia zaburzenia Cyklu Krebsa w odpowiedzi na atak bakterii. Na rysunku znajduje się mitochondrium otoczone cytoplazmą. W cytopazmie przedstawiono atakującą komórkę bakterię. Poprowadzono od niej strzałkę do mitochondrium opisaną. Przekierowanie cyklu Krebsa. W mitochondrium, w którym przebiega cykl Krebsa, zostały zilustrowane jego główne etapy. Poczynając od syntezy cytrynianu, z którego powstaje bursztynian. Dalej bursztynian przekształcany jest w fumaran. A fumaran ponownie w cytrynian. Cykliczna strzałka w opisanym procesie jest przekreślona. W wyniku ataku bakterii dochodzi do przekierowania Cyklu Krebsa. Zamiast tego pozyskiwany w początkowym etapie cyklu cytrynian jest gromadzony i na bieżąco wykorzystywany dwutorowo. Po pierwsze transportowany jest do cytoplazmy, gdzie bierze udział w syntezie acetylokoenzymu A. Z powstałej cząsteczki powstają wolne rodniki, a także kwasy tłuszczowe biorące udział w produkcji cytokin. Po drugie cytrynian znajdujący się w mitochondrium przekształca się do kwasu itakonowego. Kwas ten jest transportowany do przestrzeni cytoplazmatycznej. Wykazuje on działanie przeciwbakteryjne, co prowadzi do zabicia bakterii.
Cykl Krebsa w odpowiedzi na atak bakterii.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Indeks górny Na podstawie: Ryan D., O'Neill L. Krebs cycle rewired for macrophage and dendritic cell effector functions. 2017. Indeks górny koniecNa podstawie: Ryan D., O'Neill L. Krebs cycle rewired for macrophage and dendritic cell effector functions. 2017. Indeks górny https://doi.org/10.1002/1873-3468.12744https://doi.org/10.1002/1873-3468.12744
Rrzyvkn7oWoJI
(Uzupełnij).
Zastanów się, w jaki sposób cytrynian wykorzystywany jest podczas wysiłku, gdy komórki mają duże zapotrzebowanie na energię. Jak podczas infekcji eksploatują ten związek makrofagi?
Podczas wysiłku komórki wykorzystują cytrynian do kolejnych przemian cyklu Krebsa w celu pozyskania energii potrzebnej do życia. W trakcie infekcji związek ten jest wykorzystywany także do syntezy cząsteczek walczących z patogenem, co może powodować zmniejszoną syntezę ATP. Organizm może odczuwać zwiększone zmęczenie.
