1 - Glikoliza

Šta je metabolizam i kako se dijeli?

Metabolizam je proces razmjene energije i materije u organizmu, koji se dijeli na katabolizam (razgradnju) i anabolizam (izgradnju).

Koja je glavna energetska valuta u metabolizmu?

Glavna energetska valuta u metabolizmu je ATP (adenozin trifosfat).

Kakve informacije trebamo znati o biološkim membranama?

O biološkim membranama trebamo znati njihov sastav i procese transporta kroz njih.

Koje su glavne vrste transporta kroz membranu?

Glavne vrste transporta kroz membranu su pasivni i aktivni transport.

Koji su primjeri pasivnog i aktivnog transporta?

Primjeri pasivnog transporta uključuju difuziju i osmozu, dok primjeri aktivnog transporta uključuju primarni i sekundarni aktivni transport.

Koje su karakteristike procesa glikolize?

Glikoliza je proces razgradnje glukoze u citozolu bez prisustva kiseonika, sastoji se od 10 reakcija.

Koja je uloga glikolize u ćelijskom disanju?

Glikoliza je ključni proces u proizvodnji ATP-a za funkcionisanje ćelije.

Kako se odvija proces glikolize u ćeliji?

Proces glikolize odvija se u dvije faze: pripremnoj i glavnoj, koje uključuju 10 reakcija i 10 enzima.

Koliko ATP-a se stvara tokom procesa glikolize?

Tokom procesa glikolize stvara se neto dobitak od 2 ATP-a.

Koji su glavni produkti glikolize?

Glavni produkti glikolize su piruvat, ATP i NADH.

Koja je uloga piruvata u metabolizmu?

Piruvat ima ključnu ulogu kao intermedijer između glikolize i aerobnog disanja, gdje se može dalje metabolizirati ili pretvoriti u druga jedinjenja.

Kako se reguliše proces glikolize?

Proces glikolize reguliše se putem kontrolnih mehanizama kao što su enzimi koji katalizuju ključne reakcije i koncentracije supstrata i produkata.

Šta se dešava nakon završetka glikolize?

Nakon završetka glikolize, piruvat može ući u mitohondriju gdje će biti dalje metaboliziran u aerobnim uslovima ili alternativno fermentiran u anaerobnim uslovima.

Koja je veza između glikolize i aerobnog disanja?

Glikoliza je početna faza aerobnog disanja, a piruvat koji nastaje može ući u ciklus limunske kiseline i oksidativnu fosforilaciju radi proizvodnje dodatnog ATP-a.

Koje su posljedice nedostatka kiseonika za proces glikolize?

Nedostatak kiseonika za proces glikolize može dovesti do akumulacije mliječne kiseline i smanjene efikasnosti proizvodnje ATP-a.

Koji su faktori koji mogu uticati na brzinu glikolize?

Brzinu glikolize mogu uticati faktori kao što su koncentracija supstrata, aktivnost enzima, temperatura i pH.

Šta se događa sa piruvatom u aerobnim uslovima?

U aerobnim uslovima, piruvat se oksiduje u acetyl-CoA koji ulazi u ciklus limunske kiseline u mitohondriji.

Koje su moguće alternative za piruvat u anaerobnim uslovima?

U anaerobnim uslovima, piruvat može biti fermentiran u mliječnu kiselinu ili pretvoren u etanol ili CO2.

Koje su glavne faze aerobnog disanja nakon glikolize?

Glavne faze aerobnog disanja nakon glikolize uključuju ciklus limunske kiseline (Krebsov ciklus) i oksidativnu fosforilaciju.

Kako se energija oslobađa u aerobnom disanju?

Energija se oslobađa u aerobnom disanju putem oksidacije redukovanih koenzima (NADH i FADH2) u mitohondrijama, što dovodi do proizvodnje ATP-a putem oksidativne fosforilacije.

Koji su ključni enzimi u procesu glikolize?

Ključni enzimi u procesu glikolize su hexokinaza, fosfofruktokinaza i piruvat kinaza.

Koja je uloga NADH u glikolizi?

NADH ima ulogu u prenosu elektrona tokom glikolize i kasnije u oksidativnoj fosforilaciji radi generisanja ATP-a.

Koja je veza između glikolize i anaerobnog disanja?

Veza između glikolize i anaerobnog disanja je što piruvat može biti fermentiran u anaerobnim uslovima kako bi se oslobodila energija u nedostatku kiseonika.

Koje su alternative za piruvat u anaerobnim uslovima kod ljudi?

Alternative za piruvat u anaerobnim uslovima kod ljudi uključuju fermentaciju mliječne kiseline ili alkoholnu fermentaciju.

Kako se naziva proces pretvaranja piruvata u mliječnu kiselinu u anaerobnim uslovima?

Proces pretvaranja piruvata u mliječnu kiselinu u anaerobnim uslovima naziva se laktatna fermentacija.

Kako se naziva proces pretvaranja piruvata u etanol u anaerobnim uslovima kod kvasaca?

Proces pretvaranja piruvata u etanol u anaerobnim uslovima kod kvasaca naziva se alkoholna fermentacija.

Šta je ciklus limunske kiseline i gdje se odvija u ćeliji?

Ciklus limunske kiseline je metabolički put koji se odvija u mitohondrijama i služi za oksidaciju acetyl-CoA i proizvodnju redukovanih koenzima.

Koje su osnovne faze ciklusa limunske kiseline?

Osnovne faze ciklusa limunske kiseline uključuju oksidaciju acetyl-CoA, regeneraciju oksaloacetata i generisanje redukovanih koenzima.

Kako se oslobađa energija u ciklusu limunske kiseline?

Energija se oslobađa u ciklusu limunske kiseline putem oksidacije acetyl-CoA i prenosa elektrona na redukovane koenzime.

Koji je značaj oksidativne fosforilacije u aerobnom disanju?

Oksidativna fosforilacija u aerobnom disanju je proces koji koristi elektronski transportni lanac za generisanje ATP-a putem fosforilacije ADP-a.

Kako se kontrolira metabolizam u ćeliji u skladu s energetskim potrebama?

Metabolizam u ćeliji kontrolira se prema energetskim potrebama. Kada je potrebna energija, aktiviraju se katabolički procesi, dok se anabolički procesi aktiviraju kada je višak energije prisutan.

Koje su ključne faze regulacije glikolize?

Ključne faze regulacije glikolize uključuju prvu, treću i desetu reakciju.

Zašto su prva, treća i deseta reakcija u glikolizi ključna mjesta za regulaciju?

Prva, treća i deseta reakcija u glikolizi su ključna mjesta regulacije jer zahtijevaju utrošak ATP-a i igraju ključnu ulogu u kontroli protoka glukoze kroz glikolitički put.

Koji su ciljevi alternativnih puteva razgradnje glukoze?

Alternativni putevi razgradnje glukoze mogu imati različite ciljeve, uključujući skladištenje glukoze u obliku glikogena ili ulazak u anaboličke procese za sintezu biomolekula.

Kako se procesi katabolizma i anabolizma sinhroniziraju u ćeliji?

Procesi katabolizma i anabolizma sinhroniziraju se u ćeliji putem različitih kontrolnih mehanizama kako bi se osiguralo da se energetske i biosintetičke potrebe zadovolje u skladu s trenutnim zahtjevima.

Koje su vrste kontrolnih mehanizama u regulaciji metabolizma?

Vrste kontrolnih mehanizama u regulaciji metabolizma uključuju enzimsku regulaciju, hormonalnu regulaciju i regulaciju putem supstrata i produkata.

Koji su krajnji produkti prve faze glikolize i što se događa s njima u drugoj fazi?

Krajnji produkti prve faze glikolize su 2 molekula gliceraldehida koji u drugoj fazi prolaze isti metabolički put i pretvaraju se u druge produkte.

Kako se stvara ATP u drugoj fazi glikolize i koliko ATP-a se ukupno formira?

ATP se stvara u drugoj fazi glikolize putem fosforilacije gliceraldehida, gdje se ukupno formira 4 ATP-a, budući da svaki gliceraldehid daje po 2 ATP-a.

Koje su posljedice nastanka NADH-a u glikolizi i kako se on koristi dalje u metaboličkim procesima?

Nastanak NADH-a u glikolizi rezultat je reakcije gliceraldehida s NAD+ koji nosi elektronski par. Ova NADH molekula dalje se koristi u oksidativnoj fosforilaciji kako bi generisala dodatni ATP.

Koje enzimske podklase su uključene u određene reakcije glikolize?

Enzimske podklase uključene u određene reakcije glikolize uključuju kinaze, izomeraze, lijeze, dehidrogenaze i mutaze.

Koje su uloge enzima iz klase kinaza u procesu glikolize?

Enzimi iz klase kinaza uključeni su u reakcije 1, 3, 7 i 10 glikolize i imaju ulogu u fosforilaciji određenih supstrata.

Koji je enzim uključen u drugu reakciju glikolize i koja je njegova uloga?

Enzim u drugoj reakciji glikolize je izomeraza, koja ima ulogu u konverziji gliceraldehida-3-fosfata u dihidroksiaceton-fosfat.

Koje su uloge enzima iz klase izomeraza u glikolizi?

Enzimi iz klase izomeraza u glikolizi sudjeluju u konverziji izomernih oblika spojeva kako bi se omogućilo daljnje metaboliziranje.

Koji enzim je odgovoran za konverziju piruvata u laktat u nedostatku kiseonika?

Enzim odgovoran za konverziju piruvata u laktat u nedostatku kiseonika je laktat-dehidrogenaza.

Šta se dešava s piruvatom ako je prisutan dovoljan nivo kiseonika u ćeliji?

Ako je prisutan dovoljan nivo kiseonika u ćeliji, piruvat ulazi u drugu fazu ćelijskog disanja i oksidira se u Krebsov ciklus.

Koji su mogući produkti glikolize ako se javi nedostatak kiseonika?

Ako se javi nedostatak kiseonika, mogući produkti glikolize uključuju laktat ili etanol, u procesu poznatom kao fermentacija.

Koji su mogući putevi za piruvat nakon završetka glikolize?

Mogući putevi za piruvat nakon završetka glikolize su ulazak u Krebsov ciklus u prisustvu kiseonika ili ulazak u proces mlječnokiselinskog vrenja u nedostatku kiseonika.

Šta se dešava s piruvatom u prisustvu dovoljne količine kiseonika?

U prisustvu dovoljne količine kiseonika, piruvat ulazi u Krebsov ciklus radi daljnje oksidacije i generisanja dodatne energije.

Kako se naziva proces kada piruvat ulazi u Krebsov ciklus?

Proces kada piruvat ulazi u Krebsov ciklus naziva se oksidacija piruvata.

Koje su posljedice nastanka laktata u nedostatku kiseonika?

Posljedice nastanka laktata u nedostatku kiseonika uključuju nakupljanje laktata u mišićima, što može dovesti do osjećaja umora, upale mišića i smanjene sposobnosti za produženi fizički napor.

Koja je prva faza glikolize i koja je uloga te faze?

Prva faza glikolize je fosforilacija glukoze, a njen cilj je priprema glukoze za daljnju razgradnju.

Koji je enzim odgovoran za fosforilaciju glukoze u prvoj fazi glikolize?

Enzim odgovoran za fosforilaciju glukoze u prvoj fazi glikolize je heksokinaza.

Koja je specifičnost enzima heksokinaze?

Specifičnost enzima heksokinaze je u sposobnosti fosforilacije različitih heksoza, ne samo glukoze.

Koji je kofaktor potreban za aktivnost enzima heksokinaze?

Kofaktor potreban za aktivnost enzima heksokinaze je joni Mg2+.

Gdje je prisutan enzim heksokinaza u organizmu?

Enzim heksokinaza prisutan je u ćelijama skeletne muskulature i gotovo svim drugim ćelijama u organizmu.

Koja je specifična karakteristika enzima glukokinaze prisutna u jetri?

Specifična karakteristika enzima glukokinaze prisutna u jetri je njegova sposobnost da isključivo fosforiliše glukozu.

Zašto jetra posjeduje enzim glukokinazu, dok skeletna muskulatura ima heksokinazu?

Jetra posjeduje enzim glukokinazu zbog specifičnih metaboličkih potreba tog tkiva, dok skeletna muskulatura ima heksokinazu zbog potrebe za konstantnim dobijanjem energije iz glukoze tokom pokreta.

Koja je uloga glukokinaze i heksokinaze u metabolizmu glukoze?

Uloga glukokinaze i heksokinaze u metabolizmu glukoze je da fosforilišu glukozu kako bi je pripremile za daljnju metaboličku preradu u procesu glikolize.

Kako se razlikuju afiniteti heksokinaze i glukokinaze prema glukozi?

Afinitet heksokinaze prema glukozi veći je od afiniteta glukokinaze, što znači da heksokinaza efikasnije fosforiliše glukozu.

Zašto je prisutnost heksokinaze u skeletnoj muskulaturi važna za dobijanje energije?

Prisutnost heksokinaze u skeletnoj muskulaturi važna je za kontinuirano fosforilisanje glukoze kako bi se osigurala stalna dostupnost energije potrebne za kontrakciju mišića.

Zašto je potrebno da se glukoza iz cirkulacije prebaci u skeletnu muskulaturu čak i kada je nivo glukoze niži nego nakon obilnih obroka?

Glukoza se prebacuje u skeletnu muskulaturu čak i kada je njen nivo niži nego nakon obilnih obroka kako bi se osigurala stalna dostupnost energije za rad mišića.

Koja je uloga heksokinaze u prenosu glukoze u skeletnu muskulaturu?

Heksokinaza igra ključnu ulogu u prenosu glukoze u skeletnu muskulaturu zbog njenog većeg afiniteta za glukozu i sposobnosti da je efikasnije fosforiliše.

Kako se afinitet heksokinaze i glukokinaze prema glukozi razlikuje?

Afinitet heksokinaze prema glukozi veći je od afiniteta glukokinaze, što omogućava efikasnije pretvaranje glukoze u skeletnoj muskulaturi.

Kada glukokinaza preuzima ulogu u metabolizmu glukoze?

Glukokinaza preuzima ulogu u metabolizmu glukoze kada njen nivo u cirkulaciji postane visok, nakon obroka obilnog ugljenim hidratima.

Kako jetra reguliše nivo glukoze u cirkulaciji?

Jetra reguliše nivo glukoze u cirkulaciji putem procesa lagerovanja glukoze u obliku glikogena i oslobađanja glukoze iz tog depoa kada nivo glukoze opadne.

Zašto je kontinuirani dotok energije, posebno u obliku glukoze, neophodan za normalno funkcionisanje tijela?

Kontinuirani dotok energije, posebno u obliku glukoze, je neophodan za normalno funkcionisanje tijela jer je potrebno održavati aktivnost vitalnih organa poput mozga i srca čak i tokom spavanja.

Koje su specifične potrebe ćelija mozga i eritrocita u pogledu izvora energije?

Ćelije mozga i eritrocita zahtijevaju kontinuirani dotok glukoze kao glavnog izvora energije, budući da ne mogu efikasno koristiti alternative poput masti ili proteina.

Koje su alternativne mogućnosti za dobijanje energije pored ugljenih hidrata?

Alternativne mogućnosti za dobijanje energije pored ugljenih hidrata uključuju proteine i masti, ali za ćelije mozga i eritrocite, glukoza je glavni izvor energije.

Koje enzime su ključni u prvom koraku glikolitičkog puta i gdje su oni lokalizirani?

Ključni enzimi u prvom koraku glikolitičkog puta su heksokinaza i glukokinaza, pri čemu heksokinaza nalazi se u većini tkiva, dok je glukokinaza specifična za hepatocite jetre.

Koja je razlika u afinitetu heksokinaze i glukokinaze za glukozu?

Heksokinaza ima veći afinitet za glukozu u poređenju sa glukokinazom, što omogućava efikasniju fosforilaciju glukoze u tkivima koja sadrže heksokinazu.

Šta predstavlja vrijednost Km za enzim i kako se interpretira u pogledu afiniteta za supstrat?

Vrijednost Km za enzim predstavlja koncentraciju supstrata pri kojoj enzim ostvaruje polovinu svoje maksimalne brzine reakcije. Manja vrijednost Km ukazuje na veći afinitet enzima za supstrat.

Koji je prvi produkt procesa glikolize i koji enzim učestvuje u njegovoj formiranju?

Prvi produkt procesa glikolize je glukoza-6-fosfat, a za njegovu formaciju ključan je enzim heksokinaza.

Koja je uloga Mg2+ jona u prvim reakcijama glikolize?

Mg2+ joni djeluju kao kofaktori za enzime poput heksokinaze i fosfofruktokinaze, omogućavajući im efikasno prenošenje fosfata na supstrat.

Koja je uloga fosfofruktokinaze u glikolizi i koji je njen supstrat?

Fosfofruktokinaza je ključni enzim u glikolizi, koji katalizuje fosforilaciju fruktoza-6-fosfata, stvarajući fruktoza-1,6-bifosfat kao produkt.

Koji enzim katalizuje osmu reakciju glikolize i koji proizvod nastaje?

Osma reakcija katalizuje fosfogliceratmutaza, koja konvertuje trifosfoglicerat u dvafosfoglicerat.

Kako se u devetoj reakciji glikolize konvertuje dvafosfoglicerat i koja je uloga enolaze?

U devetoj reakciji, dvafosfoglicerat se prebacuje u fosfoenolpiruvat uz pomoć enolaze, što omogućava formiranje fosfoenolpiruvata.

Koji proces se odvija u desetoj reakciji glikolize i koji su njeni krajnji produkti?

Deseta reakcija uključuje prenos fosfata s fosfoenolpiruvata na ADP, uz stvaranje ATP-a, dok fosfoenolpiruvat postaje piruvat kao krajnji produkt.

Kako se različiti ugljeni hidrati, poput fruktoze, maltoze i galaktoze, uključuju u proces glikolize?

Različiti ugljeni hidrati se uključuju u proces glikolize putem različitih transformacija koje ih dovode do intermedijera glikolize. Na primer, fruktoza se fosforiliše u fruktozu-6-fosfat, galaktoza se pretvara u glukozu-6-fosfat, dok se maltoza razgrađuje na glukozu.

Koje su neke od mogućih transformacija različitih ugljenih hidrata koje ih dovode do intermedijera glikolize?

Transformacije različitih ugljenih hidrata uključuju fosforilaciju i konverziju u intermedijere glikolize. Na primer, manoza se može pretvoriti u fruktozu-6-fosfat, a laktoza se može transformisati u glukozu-6-fosfat.

Kako se glicerol katabolički razgrađuje i kako se njegovi produkti uključuju u glikolitički put?

Glicerol se katabolički razgrađuje u dihidroksiaceton-fosfat, koji se dalje konvertuje u gliceraldehid-3-fosfat, intermedijer glikolize. Ovi produkti glicerola se zatim uključuju u glikolitički put na odgovarajućim koracima.

Kako se fruktoza uključuje u glikolitički put u skeletnoj muskulaturi?

Fruktoza se uključuje u glikolitički put u skeletnoj muskulaturi kroz proces fosforilacije heksokinazom, što rezultira formiranjem fruktoza-6-fosfata.

Koje enzime i koji procesi su uključeni u konverziju fruktoze u glikolitički put u skeletnoj muskulaturi?

Uključeni enzim je heksokinaza, koji fosforiliše fruktozu uz trošak ATP-a i uz prisustvo jona Mg2+. Nakon fosforilacije, fruktoza-6-fosfat se dalje metabolizuje u glikolitičkom putu.

Koji je prvi intermedijer glikolitičkog puta koji se formira iz fruktoze u skeletnoj muskulaturi?

Prvi intermedijer glikolitičkog puta koji se formira iz fruktoze u skeletnoj muskulaturi je fruktoza-6-fosfat.

Kako se fruktoza metabolizuje u jetri prije nego što se uključi u glikolitički put?

U jetri se fruktoza prvo konvertuje u fruktozu-1-fosfat uz pomoć enzima fruktokinaze.

Koja je specifičnost enzima fruktokinaze u jetri u poređenju s heksokinazom?

Fruktoza se fosforiliše na poziciji 1, dok heksokinaza fosforiliše glukozu na poziciji 6.

Koji su mogući putevi konverzije fruktoza-1-fosfata uključujući enzime koji su uključeni u ovaj proces?

Fruktoza-1-fosfat može se direktno konvertovati u gliceraldehid uz pomoć aldolaze, ili može proći kroz konverziju u glicerol i dalje u gliceraldehid-trifosfat, koja uključuje nekoliko enzima kao što su dehidrogenaza, aldolaza, i druge.

Koji su glavni koraci u metabolizmu galaktoze prije nego što se uključi u glikolitički put?

Glavni koraci u metabolizmu galaktoze uključuju fosforilaciju galaktoze na poziciji 1 uz pomoć galaktokinaze, zatim transfer glukozilne jedinice na galaktozo-1-fosfat uz pomoć uridin-difosfat-glukoze i galaktozo-1-fosfat-transferaze, te rearanžman fosfata da bi se dobio glukoza-1-fosfat.

Koji enzimi su uključeni u konverziju galaktoze u glukozu-1-fosfat?

Enzimi uključeni u konverziju galaktoze u glukozu-1-fosfat su galaktokinaza, uridin-difosfat-glukoza, galaktozo-1-fosfat-transferaza i fosfoglukomutaza.

Koja je uloga uridin-difosfat-glukoze u procesu konverzije galaktoze u glukozu-1-fosfat?

Uridin-difosfat-glukoza igra ulogu donora glukozilne jedinice u procesu konverzije galaktoze u glukozu-1-fosfat, omogućavajući transfer glukozilne jedinice na galaktozo-1-fosfat.

Koje nasledno oboljenje je uzrokovano nedostatkom UDP-glukoze i što je njegova posljedica?

Nedostatak UDP-glukoze uzrokuje nasledno oboljenje poznato kao galaktozemija, što dovodi do nagomilavanja galaktozo-1-fosfata.

Kako se naziva stanje u kojem dolazi do nagomilavanja galaktozo-1-fosfata zbog nedostatka UDP-glukoze?

Stanje u kojem dolazi do nagomilavanja galaktozo-1-fosfata zbog nedostatka UDP-glukoze naziva se galaktozemija.

Koja je uloga UDP-glukoze u procesu konverzije galaktoze u glukozu-1-fosfat?

UDP-glukoza je neophodna za transfer glukozilne jedinice na galaktozo-1-fosfat, omogućavajući konverziju galaktozo-1-fosfata u glukozu-1-fosfat.

Kako se manoza konvertuje u intermedijer glikolize?

Manoza se konvertuje u intermedijer glikolize putem izomeraze, koja direktno transformiše manoza-6-fosfat u glukozu-6-fosfat.

Koji enzim katalizira fosforilaciju manoze?

Fosforilaciju manoze katalizira enzim heksokinaza.

Koji intermedijer glikolize nastaje direktno iz manoza-6-fosfata?

Direktni intermedijer glikolize koji nastaje iz manoza-6-fosfata je glukoza-6-fosfat.

Gdje se najviše glikogena nalazi u tijelu?

Najviše glikogena se nalazi u jetri.

Koje su prednosti skladištenja glukoze u obliku glikogena umjesto slobodne glukoze?

Skladištenje glukoze u obliku glikogena umanjuje osmotski pritisak i sprečava povećanje težine tijela.

Koliki je prosječni postotak tjelesne mase hepatocita koji se sastoji od glikogena?

Prosječno, 10% tjelesne mase hepatocita čini glikogen.

Koje su alternative za glukozu kao izvor energije u tijelu?

Glukoza nije jedini izvor energije u tijelu. Pored glikogena u hepatocitima i skeletnim mišićima, energija se može skladištiti i u obliku triacilglicerola u masnom tkivu. Kada je potrebno, tijelo prvo troši rezerve glikogena, a zatim se okreće drugim depoima, poput masnog tkiva, kako bi dobilo molekule koje se mogu pretvoriti u ATP. U uslovima dugotrajnog gladovanja, tijelo počinje razgrađivati proteine, posebno iz skeletne muskulature, ali i iz drugih tkiva, kao posljednji izvor energije prije nego što dođe do fatalnih posljedica.

Kako tijelo odabire izvore energije u situacijama gladovanja?

Kada dođe do nedostatka hrane, tijelo prvo koristi rezerve glikogena. Ako se te rezerve iscrpe, tijelo počinje crpiti energiju iz masnog tkiva, pretvarajući triacilglicerole u ATP. Kada su i te rezerve iskorištene, tijelo počinje razgrađivati proteine, uglavnom iz skeletne muskulature. Međutim, tijelo ima visoku selekciju u odabiru proteina koje će razgraditi, često počevši s mišićnim proteinima prije nego što dođe do vitalnih proteina, poput enzima i proteina u središnjem živčanom sustavu. Ako gladovanje nastavi, tijelo će nastaviti razgraditi proteine, što može dovesti do fatalnih posljedica.