7.E: Kupumua kwa seli (Mazoezi)

7.1: Nishati katika Mifumo ya Kuishi

Uzalishaji wa nishati ndani ya seli unahusisha njia nyingi za kemikali zilizoratibiwa. Wengi wa njia hizi ni mchanganyiko wa athari za oxidation na kupunguza. Oxidation na kupunguza hutokea kwa kitovu. Mmenyuko wa oxidation hupiga elektroni kutoka kwa atomi katika kiwanja, na kuongeza kwa elektroni hii kwenye kiwanja kingine ni mmenyuko wa kupunguza. Kwa sababu oxidation na kupunguza kawaida hutokea pamoja, jozi hizi za athari huitwa athari za kupunguza oxidation, au athari za redox.

Mapitio ya Maswali

Fedha ya nishati inayotumiwa na seli ni ________.

1. ATP
2. ADP
3. AMP
4. adenosini

Jibu

A

Kupunguza kemikali mmenyuko ________.

1. hupunguza kiwanja kwa fomu rahisi
2. anaongeza elektroni kwenye substrate
3. huondoa atomi ya hidrojeni kutoka kwenye substrate
4. ni mmenyuko wa catabolic

Jibu

B

Bure Response

Kwa nini ni manufaa kwa seli kutumia ATP badala ya nishati moja kwa moja kutoka vifungo vya wanga? Je, ni vikwazo vikubwa zaidi vya kuunganisha nishati moja kwa moja kutoka kwa vifungo vya misombo kadhaa tofauti?

Jibu

ATP hutoa kiini kwa njia ya kushughulikia nishati kwa njia ya ufanisi. Molekuli inaweza kushtakiwa, kuhifadhiwa, na kutumika kama inahitajika. Aidha, nishati kutoka kwa ATP ya hidrolyzing hutolewa kama kiasi thabiti. Kuvunja nishati kutoka kwa vifungo vya misombo kadhaa tofauti ingeweza kusababisha utoaji wa nishati kwa kiasi tofauti.

7.2: Glycolysis

Glycolysis ni hatua ya kwanza katika kuvunjika kwa glucose ili kuondoa nishati kwa kimetaboliki ya seli. Karibu viumbe hai vyote hufanya glycolysis kama sehemu ya kimetaboliki yao. Mchakato hautumii oksijeni na kwa hiyo anaerobic. Glycolysis hufanyika katika cytoplasm ya seli zote za prokaryotic na eukaryotic.

Mapitio ya Maswali

Wakati wa nusu ya pili ya glycolysis, ni nini kinachotokea?

1. ATP hutumiwa.
2. Fructose imegawanywa katika mbili.
3. ATP imefanywa.
4. Glucose inakuwa fructose.

Jibu

C

Bure Response

Karibu viumbe vyote duniani hufanya aina fulani ya glycolysis. Je, ukweli huo unasaidiaje au hauunga mkono madai kwamba glycolysis ni mojawapo ya njia za kale za kimetaboliki?

Jibu

Kama glycolysis tolewa kiasi marehemu, ni uwezekano bila kuwa kama wote katika viumbe kama ilivyo. Pengine tolewa katika viumbe primitive sana na kuendelea, pamoja na kuongeza ya njia nyingine ya carbohydrate kimetaboliki kwamba tolewa baadaye.

Siri nyekundu za damu hazifanyi kupumua kwa aerobic, lakini hufanya glycolysis. Kwa nini seli zote zinahitaji chanzo cha nishati, na nini kitatokea ikiwa glycolysis ilizuiwa kwenye seli nyekundu ya damu?

Jibu

Seli zote zinapaswa kutumia nishati kutekeleza kazi za msingi, kama vile kusukwa ions kwenye membrane. Kiini nyekundu cha damu kitapoteza uwezo wake wa utando ikiwa glycolysis zimezuiwa, na hatimaye ingekufa.

7.3: Oxidation ya Pyruvate na Citric Acid Cycle

Ikiwa oksijeni inapatikana, kupumua kwa aerobic itaendelea. Katika seli za eukaryotic, molekuli za piruvati zinazozalishwa mwishoni mwa glycolysis zinatumwa kwenye mitochondria, ambazo ni maeneo ya kupumua kwa seli. Huko, piruvati itabadilishwa kuwa kundi la acetyl ambalo litachukuliwa na kuanzishwa na kiwanja cha carrier kinachoitwa coenzyme A (CoA). Kiwanja kinachoitwa acetyl CoA. CoA hufanywa kutoka vitamini B5, asidi ya pantotheni.

Mapitio ya Maswali

Ni nini kinachoondolewa kwenye pyruvati wakati wa uongofu wake katika kundi la acetyl?

1. oksijeni
2. ATP
3. Vitamini B
4. dioksidi kaboni

Jibu

D

Je, elektroni zinaongezwa kwa NAD ^{+ zinafanya} nini?

1. Wao huwa sehemu ya njia ya fermentation.
2. Wanaenda kwenye njia nyingine ya uzalishaji wa ATP.
3. Wao huimarisha kuingia kwa kundi la acetyl katika mzunguko wa asidi ya citric.
4. Wao hubadilishwa kuwa NADP.

Jibu

B

GTP au ATP huzalishwa wakati wa uongofu wa ________.

1. isocitrate katika α-ketoglutarate
2. succiny CoA katika succinate
3. fumarate katika malate
4. malate katika oxaloacetate

Jibu

B

Ni molekuli ngapi za NADH zinazalishwa kila upande wa mzunguko wa asidi ya citric?

1. moja
2. mbili
3. tatu
4. nne

Jibu

C

Bure Response

Ni tofauti gani ya msingi kati ya njia ya mviringo na njia ya mstari?

Jibu

Katika njia ya mviringo, bidhaa ya mwisho ya mmenyuko pia ni reactant ya awali. Njia ni kujitegemea, kwa muda mrefu kama yoyote ya kati ya njia hutolewa. Njia za mviringo zinaweza kuzingatia pointi nyingi za kuingia na kuondoka, hivyo kuwa hasa inafaa kwa njia za amphibolic. Katika njia ya mstari, safari moja kupitia njia inakamilisha njia, na safari ya pili itakuwa tukio la kujitegemea.

7.4: Phosphorylation ya oxidative

Una tu kusoma kuhusu njia mbili katika glucose catabolism-glycolysis na citric acid mzunguko-kwamba kuzalisha ATP. Wengi wa ATP yanayotokana wakati wa catabolism ya aerobic ya glucose, hata hivyo, haijazalishwa moja kwa moja kutoka kwa njia hizi. Badala yake, inatokana na mchakato unaoanza na kusonga elektroni kupitia mfululizo wa wasafirishaji wa elektroni ambao hupitia athari za redox. Hii inasababisha ions hidrojeni kujilimbikiza ndani ya nafasi ya tumbo.

Mapitio ya Maswali

Ni kiwanja gani kinachopokea elektroni kutoka NADH?

1. FMN
2. ubiquinone
3. saitokromu c ₁
4. oksijeni

Jibu

A

Chemiosmosis inahusisha ________.

1. harakati za elektroni kwenye membrane ya seli
2. harakati za atomi za hidrojeni kwenye membrane ya mitochondrial
3. harakati ya ions hidrojeni katika utando wa mitochondrial
4. harakati ya glucose kupitia membrane ya seli

Jibu

C

Bure Response

Je, majukumu ya ubiquinone na cytochrome c yanatofautiana na vipengele vingine vya mnyororo wa usafiri wa elektroni?

Jibu

Q na cytochrome c ni molekuli za usafiri. Kazi yao haina kusababisha moja kwa moja katika ATP awali kwa kuwa wao si pampu. Aidha, Q ni sehemu pekee ya mnyororo wa usafiri wa elektroni ambayo si protini. Ubiquinone na saitokromu c ni ndogo, simu, flygbolag za elektroni, wakati vipengele vingine vya mnyororo wa usafiri wa elektroni ni complexes kubwa iliyowekwa kwenye utando wa ndani wa mitochondrial.

Ni akaunti gani kwa idadi tofauti ya molekuli za ATP ambazo hutengenezwa kupitia kupumua kwa seli?

Jibu

Tissue chache isipokuwa misuli huzalisha kiwango cha juu cha ATP kutoka kwa virutubisho. Wafanyabiashara hutumiwa kuzalisha asidi za amino zinazohitajika, asidi ya mafuta, cholesterol, na sukari kwa asidi ya nucleic. Wakati NADH inapotumwa kutoka cytoplasm hadi mitochondria, utaratibu wa usafiri wa kazi hutumiwa, ambayo hupungua kiasi cha ATP ambacho kinaweza kufanywa. Mlolongo wa usafiri wa elektroni hutofautiana katika utungaji kati ya spishi, hivyo viumbe tofauti vitafanya kiasi tofauti cha ATP kutumia minyororo yao ya usafiri wa elektroni.

7.5: Kimetaboliki bila oksijeni

Katika kupumua kwa aerobic, mwokozi wa mwisho wa elektroni ni molekuli ya oksijeni, O2. Ikiwa kupumua kwa aerobic hutokea, basi ATP itazalishwa kwa kutumia nishati ya elektroni za juu-nishati iliyobeba na NADH au FADH2 kwenye mlolongo wa usafiri wa elektroni. Kama kupumua aerobic haina kutokea, NADH lazima reoxidized kwa NAD+kwa kutumia tena kama carrier elektroni kwa njia glycolytic kuendelea.

Mapitio ya Maswali

Ni ipi kati ya mbinu zifuatazo za fermentation zinaweza kutokea katika misuli ya mifupa ya mifupa?

1. asidi lactic fermentation
2. pombe Fermentation
3. mchanganyiko wa asidi Fermentation
4. propionic fermentation

Jibu

A

Bure Response

Ni tofauti gani ya msingi kati ya fermentation na kupumua anaerobic?

Jibu

Fermentation hutumia glycolysis tu. Upumuaji wa anaerobic hutumia sehemu zote tatu za kupumua kwa seli, ikiwa ni pamoja na sehemu katika mitochondria kama mzunguko wa asidi ya citric na usafiri wa elektroni; pia hutumia kibali tofauti cha mwisho cha elektroni badala ya gesi ya oksijeni.

7.6: Uunganisho wa Wanga, Protini, na Njia za Metabolic za Lipid

Njia zote za catabolic kwa wanga, protini, na lipids hatimaye huunganisha kwenye glycolysis na njia za mzunguko wa asidi ya citric. Njia za metabolic zinapaswa kufikiriwa kama porous-yaani, vitu vinaingia kutoka kwa njia nyingine, na huingilia kati kuondoka kwa njia nyingine. Njia hizi hazifungwa mifumo. Wengi wa substrates, intermediates, na bidhaa katika njia fulani ni reactants katika njia nyingine.

Mapitio ya Maswali

Uunganisho mkubwa wa sukari katika glycolysis ni ________.

1. glucose 6-phosphate
2. fructose-1,6-bisphosphate
3. dihydroxyasetone phosphat
4. phosphoenolpiruvate

Jibu

A

Beta-oxidation ni ________.

1. kuvunjika kwa sukari
2. mkutano wa sukari
3. kuvunjika kwa asidi ya mafuta
4. kuondolewa kwa makundi ya amino kutoka kwa amino asidi

Jibu

C

Bure Response

Je, unaweza kuelezea njia metabolic kama asili kupoteza au asili ya kiuchumi, na kwa nini?

Jibu

Wao ni kiuchumi sana. Substrates, intermediates, na bidhaa hoja kati ya njia na kufanya hivyo katika kukabiliana na laini tuned maoni kuzuia loops kwamba kuweka kimetaboliki uwiano kwa ujumla. Inaingiliana katika njia moja inaweza kutokea kwa mwingine, na wanaweza kuhamia kutoka njia moja hadi nyingine kwa maji kwa kukabiliana na mahitaji ya seli.

7.7: Udhibiti wa kupumua kwa seli

Kupumua kwa seli lazima iwe umewekwa ili kutoa kiasi cha nishati kwa namna ya ATP. Kiini pia kinapaswa kuzalisha idadi ya misombo ya kati ambayo hutumiwa katika anabolism na catabolism ya macromolecules. Bila udhibiti, athari metabolic ingekuwa haraka kuja kusimama bado kama mbele na nyuma athari kufikiwa hali ya usawa. Rasilimali zitatumika vibaya.

Mapitio ya Maswali

Athari za viwango vya juu vya ADP ni ________.

1. kuongeza shughuli za enzyme
2. kupunguza shughuli za enzyme
3. hawana athari juu ya shughuli za enzyme
4. kupunguza kasi ya njia

Jibu

A

Udhibiti wa enzyme ambayo ina udhibiti zaidi juu ya glycolysis?

1. hexokinase
2. phosphofructokinase
3. glucose-6-phosphatase
4. aldolase

Jibu

B

Bure Response

Je, citrate kutoka mzunguko wa asidi ya citric huathiri glycolysis?

Jibu

Citrate inaweza kuzuia phosphofructokinase na kanuni ya maoni.

Kwa nini mifumo ya maoni hasi inaweza kuwa ya kawaida zaidi kuliko utaratibu wa maoni mazuri katika seli zilizo hai?

Jibu

Njia mbaya za maoni kwa kweli hudhibiti mchakato; inaweza kuizima, wakati maoni mazuri yanaharakisha mchakato, kuruhusu kiini hakuna udhibiti juu yake. Maoni mabaya kwa kawaida huhifadhi homeostasis, wakati maoni mazuri huendesha mfumo mbali na usawa.