biochemia 1,2

homeostaza definicja

stan stałości środowiska wewnętrznego pomimo zmieniającego się otoczenia

organizm żywy znajduje się w stanie [...]

stacjonarnym

stan stacjonarny

stan w którym skład układu jest stały - zrównoważony dopływ i odpływ materii i energii; jest stanem nierównowagi na stałym poziomie

pierwiastki budulcowe w kolejności (od najwięcej)

tlen -> węgiel -> wodór -> azot -> wapń

żelazo funkcje

- transport elektronów

- transport tlenu

- kataliza reakcji redoks

cynk funkcja

podstawowy kofaktor w reakcjach katalizowanych przez hydrolazy i enzymy biorące udział w transkrypcji i translacji

miedź funkcje

- transport elektronów

- transport tlenu

- kataliza reakcji redoks (jak żelazo)

mangan funkcja

podstawowy kofaktor kilku enzymów przemian węglowodanów

jod funkcja

składnik hormonów tarczycy

kobalt funkcja

witamina B12

chrom funkcja

współdziałanie z insuliną w metabolizmie cukrów

selen funkcja

w per oksydazie glutationu

fluor funkcja

wbudowany w hydroksyfosforan zębów

woda stanowi [...]% masy ciała człowieka dorosłego

70

w komórkach powstaje [...]ml wody endogennej

300

wymiana dobowa u dorosłego człowieka - [...]; u dziecka - [...]

16; 50

dlaczego wiązania wodorowe są wystarczające do utrzymania struktur związków biologicznych mimo, że są słabe?

bo jest ich dużo

wysokie ciepło właściwe wody -

zwiększenie T wody w stanie ciekłym wymaga dostarczenia dużej ilości ciepła, ponieważ część ciepła musi zostać wykorzystana do zerwania wiązań wodorowych między cząsteczkami

wysokie ciepło właściwe wody znaczenie

- utrzymywanie stałej T ciała

- chroni przed nagłymi zmianami T otoczenia

wysokie ciepło parowania wody -

duża ilość energii, którą trzeba dostarczyć aby zmienić 1 kg ciekłej substancji w gaz w stałej T (znów wiązania wodorowe)

wysokie ciepło parowania wody znaczenie

istotna funkcja w termoregulacji

wysoka wartość stałej dielektrycznej znaczenie

- woda jest główną substancją transportującą

- stanowi miejsce reakcji chemicznych

stała dielektryczna wody -

bezwymiarową wielkością fizyczną określającą ilokrotnie przenikalność elektryczna danego ośrodka (ε) jest większa od przenikalności elektrycznej próżni (mówi ile razy oddziaływania elektrostatyczne są słabsze w danej cieczy niż w próżni)

co tworzy wiązania wodorowe?

atomy wodoru i atomy/ jony silnie elektroujemnych pierwiastków (F, O, N, Cl)

cząsteczki H20 w ciekłej wodzie znajdują się [...] niż w strukturze heksagonalnego lodu

bliżej siebie (w lodzie są dziury spowodowane większą liczbą wiązań wodorowych - wyższa T -> zerwanie wiązań -> mniej wiązań)

najwyższa gęstość wody jest w [...] stopniach C

4

rodzaje oddziaływań Van der Waalsa

1. trwałych dipoli d-d

2. dipol trwały - dipol indukowany d-i

3. siły dyspersyjne Londona (najsłabszy - ulegają im wszystkie atomy które są w odpowiedniej odległości) i-i

oddziaływania hydrofobowe z czego wynikają

z tendencji cząsteczek wody do usuwania spomiędzy siebie grup lub cząsteczek niepolarnych

entropia

jest miarą stopnia nieuporządkowania układu i rozproszenia energii

po wprowadzeniu struktury hydrofobowej tworzą się [...] struktury wody, entropia [...]

uporządkowane; spada

skąd bierze się tendencja do tworzenia np. błon lipidowych?

po agregacji np. lipidu, mniej cząsteczek wody jest uporządkowanych (entropia rośnie)

oddziaływania hydrofobowe ułatwiają tworzenie się strukury [...] białka

trzeciorzędowej

dipole indukowane zawsze się [...]

przyciągają

wzór na ciśnienie osmotyczne

pi = icRT (I = stała określająca na ile moli jonów dysocjuje jeden mol substancji rozpuszczonej)

dializa

- metoda oczyszczania roztworów koloidalnych z elektrolitów poprzez wybiórczą dyfuzję jonów i małych cząsteczek przez błonę półprzepuszczalną.

równowaga Donnana

iloczyn stężeń anionów i kationów nieorganicznych na zewnątrz i wewnątrz komórki będzie równy, a suma ładunków dodatnich i ujemnych po jednej i drugiej stronie jest jednakowa i wynosi 0 (ale stężenia poszczególnych jonów po dwóch stronach błony mogą się różnić)

dlaczego w erytrocytach stężenie H+ jest wyższe niż w osoczu?

bo stężenie białek erytrocytów w postaci anionowej również jest wyższe

zmniejszenie stężenia albumin w osoczu skutek

obniżenie ciśnienia onkotycznego -> ucieczka wody -> obrzęki

dzięki czemu woda ma tendencję do zawracania do kapilar?

dzięki zwiększonemu stężeniu albuminy w osoczu

w jakich procesach woda stanowi substrat?

fotosynteza, hydroliza

w jakim procesie woda stanowi produkt?

oddychanie tlenowe

jakie związki ulegają hydrolizie?

białka, kwasy nukleinowe, polisacharydy

stężenie buforu =

suma stężeń obu składników buforu

2 ważne parametry charakteryzujące bufory

pH, pojemność buforowa

pojemność buforowa zależy od [...]

ilości kwasu i sprzężonej zasady obecnych w roztworze

pojemność buforowa

stosunek liczby moli mocnego kwasu lub mocnej zasady wprowadzonych do buforu (x) (w przeliczeniu na 1 litr roztworu buforowego) do zmiany pH jaką ten dodatek wywoła

pojemność buforowa wzór

B = n/ delta pH

płyny ustrojowe :

wewnątrzkomórkowe [...]

pozakomórkowe [...]

2/3

1/3

główne bufory fizjologiczne w osoczu

HCO3- / CO2

HPO4 2- / H2PO4 -

białko - / Białko

główne bufory fizjologiczne z krwinkach czerwonych

HCO3- / CO2

HPO4 2- / H2PO4 -

Hb- / HHb, HbO 2- / HHbO2

metabolizm jest generalnie procesem produkującym [...] ->

kwasy; (CO2 i HCO3-)

główne drogi eliminacji protonów

płuca

nerki (więcej)

źródłami protonów w organizmie są [...] produkowane przez tkanki oraz [...]

kwasy nielotne; CO2

[...], [...] i [...] pełnią ważną rolę w utrzymaniu stałego pH krwi

płuca, nerki i erytrocyty

główne formy transportu CO2 od najczęściej

HCO3 - -> karbaminoHb -> CO2 rozpuszczony

jaką reakcję katalizuje anhydraza węglanowa?

powstawania jonów HCO3- (z CO2 i H2O)

zdolność buforująca hemoglobiny wynika z obecności grup [...] i [...]

- 4 alfą amino grup N-terminalnych aminokwasów

- imidazolowych grup bocznych His (38/ tetramer)

efekt Bohra

zmniejszenie powinowactwa Hb do tlenu w warunkach zmniejszonego pH (ułatwia to oddawanie tlenu w tkankach)

pH zmienia konformację [...] i aktywność [...]

białek, enzymów

normalne pH osocza krwi tętniczej -

7.4 (+- 0.05)

obniżone pH ->

obniżenie pojemności minutowej serca i ciśnienia krwi

podwyższone pH ->

zwężenie małych tętnic, arytmia

wewnątrzkomórkowe pH:

RBC -

większość komórek -

mięsień szkieletowy -

7.2

7.0

6.0

Równanie Hendersona-Hasselbalcha - wzór

pH = pKa + log [sprzężona zasada]/[sprzężony kwas]

pH:

osocze krwi tętniczej -

osocze krwi żylnej -

7.4

7.38

[HCO3-]

osocze krwi tętniczej -

osocze krwi żylnej -

24mM

26.1 mM

pCO2

osocze krwi tętniczej -

osocze krwi żylnej -

40mmHg = 5.3 kPa

46mmHg = 6.1 kPa

[CO2]

osocze krwi tętniczej -