Elementy z działu fotosynteza i oddychanie oraz genetyka - ściąga

ADP - Cząsteczka złożona z adeniny, rybozy i dwóch reszt fosforanowych. Zawiera jedno wiązanie wysokoenergetyczne. W wyniku przyłączenia grupy fosforanowej do cząsteczki ADP tworzy się cząsteczka ATP
Aldozy - Cukry proste, w których cząsteczkach znajduje się grupa aldehydowa. Do aldoz należy m.in. glukoza Antykodon - Trójka nukleotydów w cząsteczce tRNA, komplementarna do kodonu w cząsteczce mRNA. Dopasowanie antykodonu cząsteczki tRNA do kodonu mRNA umożliwia włączenie aminokwasu przenoszonego przez cząsteczkę tRNA do wytwarzanej cząsteczki białka
ATP - cząsteczka złożona z adeniny, rybozy i trzech reszt fosforanowych. Zawiera dwa wiązania wysokoenergetyczne i jest wykorzystywana jako komórkowy magazyn energii
Chloroplasty - Otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organella występujące tylko w komórkach roślinnych. W nich odbywa się fotosynteza. Chloroplasty (podobnie jak mitochondria) zawierają własne cząsteczki DNA
Chlorofil - Jest białkiem połączonym z cząsteczką hemu, który wchodzi także w skład hemoglobiny i cytochromów. Zielony barwnik liści i zielonych części roślin, regulujący proces fotosyntezy (asymilacji dwutlenku węgla z powietrza poprzez rośliny pod wpływem światła). Naturalny chlorofil jest mieszaniną w stosunku 3:1 niebieskozielonego chlorofilu a i żółtozielonego chlorofilu b o wzorach odpowiednio C55H72O5N4Mg i C55H70O6N4Mg.
Cykl Krebsa, cykl kwasu cytrynowego, cykl kwasów trójkarboksylowych, drugi etap oddychanie komórkowego zachodzący w mitochondriach, końcowa droga spalania metabolitów powstałych z rozkładu cukrów, tłuszczów i białek.
Cykl ten polega na całkowitym utlenianiu czynnego octanu powstałego w procesie glikolizy w szeregu przemian od kwasu octowego do kwasu szczawiooctowego. W przebiegu tych reakcji odłączane są cząsteczki dwutlenku węgla (CO2) oraz atomy wodoru, które łączą się z NAD. W jednym przebiegu cyklu następuje spalanie dwóch atomów węgla, w wyniku czego powstają dwie cząsteczki CO2, odłącza się 8 protonów i 8 elektronów, które biorąc udział w fosforylacji oksydacyjnej (łańcuch oddechowy) dają 11 cząsteczek ATP, dwunasta cząsteczka ATP (lub GTP) powstaje w wyniku fosforylacji substratowej.
Istotą cyklu jest to, że jednostka dwuwęglowa, czyli acetylokoenzym A (acetylo-CoA) łączy się z jednostką czterowęglową (kwas szczawiooctowy) dając związek sześciowęglowy (kwas cytrynowy), który ulega dwukrotnie dekarboksylacji i czterokrotnie odwodorowaniu i w rezultacie przekształca w kwas szczawiooctowy, dzięki czemu może nastąpić kolejny obrót cyklu.
W szczególności cykl kwasu cytrynowego zachodzi następująco: acetylo-CoA łączy się z kwasem szczawiooctanowym, z czego powstaje kwas cytrynowy oraz wolny koenzym A (CoA). Kwas cytrynowy w wyniku reakcji kondensacji zostaje przekształcony w kwas izocytrynowy, a ten w wyniku odwodorowania i dekarboksylacji w alfa-ketoglutaran, który po kolejnej dekarboksylacji i odwodornieniu daje bursztynylo-CoA. Bursztynylo-CoA przekształca się w bursztynian a reakcji tej towarzyszy fosforylacja substratowa (GDP→GTP lub ADP→ATP) i wydzielenie wolnego CoA. Bursztynian przechodzi dalej w fumaran co związane jest z redukcją FAD do FADH2. Następnie w reakcji hydratacji (przyłączania wody) powstaje jabłczan, który oddając wodór przekształca się w szczawiooctan zamykający cykl. Sumarycznie równanie cyklu Krebsa przedstawia się następująco: acetylo-CoA + 3NAD + FAD + ADP + Pi + 2H2O = 2CO2 + 3NADH+ + FADH2 + ATP + 2H+ + CoA
Część kodująca genu - Część genu przepisywana na RNA w procesie transkrypcji. W komórkach eukariotycznych geny kodujące białko są najczęściej podzielone: pomiędzy sekwencjami kodującymi kolejność aminokwasów w białku (egzonami) występują fragmenty niekodujące (introny). Po zakończeniu transkrypcji introny są wycinane z RNA, a egzony są łączone w dojrzałą cząsteczkę mRNA.
Fotosynteza - Wytwarzanie związków organicznych z dwutlenku węgla i wody przy wykorzystaniu energii słonecznej. Fotosynteza zachodzi w chloroplastach roślin oraz w niektórych bakteriach. Organizmy zdolne do przeprowadzania fotosyntezy są samożywne: same wytwarzają sobie pokarm i nie muszą go pobierać z otoczenia. Barwnikami uczestniczącymi w procesie fotosyntezy są: chlorofil i karotenoidy. Fotosynteza - reakcja syntezy zw. organicznych z prostych zw. nieorganicznych przy udziale chlorofilu pod wpływem światła; rośliny; chloroplasty - kilka h m, głównie w miękiszu asymilacyjnym (miękisz palisadowy + gąbczasty - z komorami powietrznymi), otoczone błoną lipidowo-białkową, grana - struktury w kształcie dysków w stosach, są one w półpłynnej substancji - stromie; ok. 2 mln cząst. chlorofilu (C, H, O, Mg, N); faza jasna (w granach): zamiana E świetlnej na chemiczną; barwniki: chlorofil (nieb.-ziel. i ziel.-żółty), karoten, fukoksantyna, ksantofil; faza jasna fotosyntezy: 12 H2O+fotony+18 ADP+18 P+12 NADP12 NADPH2+18 ATP+6 O2; fosforylacja cykliczna: fotosystem absorbuje światło, chlorofil wybija elektron, jego energia do ATP, elektron wraca, ADP+grupa P+en. św. ATP; fosforylacja niecykl. pochłonięte przez 1. fotosystem fotony powodują wybicie elektronu, w jego miejsce trafia elektron z 2. fotosyst., do niego trafia elektr. z rozbicia wody; H z wody trafia do NADP NADPH2, O2 - usunięte; energia elektr. + ADP + grupa P + NADP (akceptor elektronu) + woda siła asymilacyjna (ATP i NADPH2) + tlen; faza ciemna (w stromie, cykl Calvina): 3C5 (rybulozobifosforan) + 3 CO2 6C3 (kwas fosfoglicerolowy) + (6ATP+6 NADPH2) - (6 ADP+6 NADP) 6C3 (aldehyd glicerolowy) - C3 (trioza) 5C3 (triozy) + 3ATP - 3ADP 3C5...; C3 tłuszczowce, aminokwasy ( białka), glukoza ( sacharoza, celuloza, skrobia) - wtórne produkty fotosyntezy; Cykl węgla C4: u roślin tropikalnych (trzcina cukrowa, proso), w dzień zamknięte aparaty szparkowe (by nie tracić wody), cel: asymilacja w nocy CO2, enzymatycznie włącza się CO2 do grupy karboksylowej kwas jabłkowy; akceptor CO2 - PEP; zw. C4 - wraca do C3, a 4. węgiel z tlenem - do cyklu Calvina; 6CO2+6H2O+2874kJ C6H12O6+6O2 (obecność barwników asymilacyjnych); Chemosynteza niektóre bakterie, sinice; bakterie nitryfikacyjne (utleniające amoniak do azotynów lub azotyny do azotanów) 2NH3+3O22H2O+662kJ, 2HNO2+O22HNO3+176kJ; bakterie siarkowe - utleniają siarkę do siarczanów: 2S+3O2+2H2O2H2SO4+595kJ, lub siarkowodór do siarki: 2H2S+O22H2O+S2+255kJ
Kodon - Trójka nukleotydów w cząsteczce mRNA. Zgodnie z regułami kodu genetycznego oznacza jeden aminokwas w kodowanej cząsteczce białka
Koenzym - Niebiałkowa część enzymu. Często może odłączać się od jednego enzymu i przyłączać się do drugiego; tak zachowują się np. koenzymy przenoszące wodór na enzymy łańcucha oddechowego (NAD, FAD). Jeśli koenzym jest na stałe przyłączony do cząsteczki enzymu, to nosi nazwę grupy prostetycznej Koenzym A - Koenzym uczestniczący w aktywacji reszt kwasów karboksylowych. Z resztą kwasu octowego tworzy acetylokoenzym A (aktywny octan), który bierze udział w cyklu Krebsa Koniec 3' - Koniec łańcucha polinukleotydowego, na którym znajduje się nukleotyd z wolnym trzecim atomem węgla rybozy lub deoksyrybozy. Trzeci atom węgla tego nukleotydu nie jest połączony wiązaniem fosfodiestrowym z następnym nukleotydem
Koniec 5' - Koniec łańcucha polinukleotydowego, na którym znajduje się nukleotyd z wolnym piątym atomem węgla rybozy lub deoksyrybozy. Piąty atom węgla tego nukleotydu nie jest połączony wiązaniem fosfodiestrowym z następnym nukleotydem.
Koniec C - Koniec cząsteczki białka, na którym znajduje się wolna grupa karboksylowa. Każda cząsteczka białka z jednej strony ma koniec N, a z drugiej strony koniec C.
Koniec N - koniec cząsteczki białka, na którym znajduje się wolna grupa aminowa (+H3N-). Drugi koniec białka to koniec C, na którym jest wolna grupa karboksylowa (-COO-).
mRNA - mRNA (messenger RNA, RNA przekaźnikowy) to jednoniciowa cząsteczka RNA, która przenosi informację genetyczną zakodowaną w genie z jądra komórkowego do cytoplazmy. W cytoplazmie cząsteczka mRNA jest wykorzystywana jako matryca w procesie produkcji białka. W odróżnieniu od cząsteczki pre-mRNA cząsteczka mRNA nie zawiera intronów, które zostały usunięte podczas składania genu.
NADH2 - Zredukowana postać koenzymu NAD. Powstaje w wyniku przyłączenia dwóch atomów wodoru przez jedną cząsteczkę NAD
NAD - Koenzym przenoszący protony i elektrony uwolnione w różnych reakcjach biochemicznych (np. podczas glikolizy, cyklu kwasu cytrynowego, beta-oksydacji kwasów tłuszczowych) na enzymy łańcucha oddechowego. Wprowadzenie dwóch atomów wodoru do łańcucha oddechowego przez jedną cząsteczkę NAD powoduje wytworzenie trzech cząsteczek ATP z ADP i Pi.
RNA - Kwas rybonukleinowy: cząsteczka złożona z połączonych rybonukleotydów. Najważniejszymi rodzajami RNA komórki są: mRNA, cząsteczka wytwarzana podczas transkrypcji genów kodujących białka i wykorzystywana jako matryca podczas translacji; tRNA, cząsteczki przenoszące aminokwasy na teren rybosomów podczas translacji; rRNA, cząsteczki wchodzące w skład rybosomów
rRNA - Cząsteczka RNA wchodząca w skład rybosomów. Cząsteczki rRNA tworzą rdzeń, do którego kolejno przyczepiają się białka tworzące podjednostki rybosomów. Obecność cząsteczek rRNA umożliwia osiągnięcie prawidłowego kształtu rybosomu; być może rRNA uczestniczy także w reakcjach enzymatycznych przeprowadzanych przez rybosom, np. tworzeniu wiązania peptydowego podczas translacji
Replikacja DNA - Wytwarzanie kopii cząsteczek DNA znajdujących się w komórce. Zachodzi przed podziałem komórki. Z każdej cząsteczki DNA powstają dwie identyczne cząsteczki DNA, będące dokładnymi kopiami cząsteczki macierzystej
Mechanizm replikacji DNA - Podczas replikacji DNA powstają dwa nowe łańcuchy polinukleotydowe: jeden w kierunku 3'-5', a drugi w kierunku 5'-3'. Nić 5'-3' jest wytwarzana jako długi łańcuch polinukleotydowy i nosi nazwę nici wiodącej, a nić 3'-5' powstaje jako krótkie fragmenty Okazaki, które po zakończeniu replikacji muszą zostać połączone ze sobą. Nić 3'-5' nosi nazwę nici opóźnionej. W wyniku replikacji powstają dwie takie same podwójne helisy DNA. Każda z nich składa się z jednego starego i jednego nowego łańcucha polinukleotydowego Skrobia - Roślinny wielocukier zapasowy. Składa się z amylozy (zbudowanej z nierozgałęzionego łańcucha utworzonego przez cząsteczki glukozy) i amylopektyny, która ma postać rozgałęzionego łańcucha cząsteczek glukozy
Triozy - Cukry proste, których cząsteczki są zbudowane z trzech atomów węgla. Przykładem triozy jest aldehyd glicerynowy
Translacja - wytwarzanie białka na podstawie informacji genetycznej przenoszonej z jądra komórkowego do cytoplazmy przez cząsteczkę mRNA
tRNA - tRNA (transportowy RNA) to mała cząsteczka kwasu rybonukleinowego, która przyłącza aminokwas i przenosi go na teren rybosomu, gdzie aminokwas jest wbudowywany do powstającej cząsteczki białka Transportujący RNA Są to bardzo małe cząsteczki (75-94 nukleotydów). Mają bardzo skomplikowaną budowę. Krótki łańcuch tRNA jest w kilku miejscach zwinięty wokół siebie tak, że pewne jego odcinki tworzą podwójny heliks oddzielony od siebie jednołańcuchowymi pętlami. Cząsteczka tRNA w rzucie poziomym ma kształt listka kończyny. Posiada cztery ramiona, w tym jedno, tzw. pętla antykodonowa. Fragment ten zawiera charakterystyczną trójkę nukleotydową – antykodon, rozpoznający triplet (kodon) odczytywanej matrycy mRNA. W komórkach występuje kilkadziesiąt rodzajów tRNA różniących się sekwencją nukleotydową. Ich różnorodność wynika z roli jaką pełnią w procesie syntezy łańcuchów białkowych. W komórkach przy pomocy specyficznych enzymów do cząsteczek tRNA przyczepiane są odpowiednie aminokwasy. Dla jednego aminokwasu może istnieć kilka rodzajów tRNA, z którymi może być on połączony. Cząsteczki tRNA połączone z aminokwasami spełniają rolę transporterów doprowadzających aminokwasy do rybosomów, w których syntetyzowane są łańcuchy polipeptydowe.
Wiązanie peptydowe - wiązanie łączące dwa kolejne aminokwasy w cząsteczkach peptydów i białek. Powstaje w wyniku połączenia grupy karboksylowej jednego aminokwasu z grupą aminową kolejnego aminokwasu