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Domande d’esame 1) Nominare i monosaccaridi 2) Identificare l’amminoacido con catena laterale polare a. Phe b. Gly c. Pro d. Ser e. Ile 3) Determinare la sequenza di un peptide con le abbreviazioni 4) In che posizione è il gruppo amminico della...

Domande d’esame 1) Nominare i monosaccaridi 2) Identificare l’amminoacido con catena laterale polare a. Phe b. Gly c. Pro d. Ser e. Ile 3) Determinare la sequenza di un peptide con le abbreviazioni 4) In che posizione è il gruppo amminico della lisina?  5) Calcolo punto isoelettrico: (pka1+pka2) : 2 6) Test della glicemia diabete: Un test a digiuno della glicemia ripetuto 2 volte ha valutato che i livelli di glucosio nel sangue di un paziente sono pari a 7.5 millimole per litro (mmol/L) nel primo test e 7.1 mmol/L nel secondo test. Calcola la media delle due misure ed esprimi questo valore di concentrazione di glucosio in grammi/L, sapendo che la massa molecolare del glucosio e' 180.156 grammi/mole. Il risultato del test indica una condizione di Diabete? media 7,3mmol\l → 0,0073 mol/l → 1,32 g/l → ha il diabete perchè è superiore a 1,26 7) Qual è il passaggio più efficace nella purificazione di un enzima? 8) Qual passaggio porta a maggiore perdita di attività enzimatica? Perdita Percentuale= (1− Attività iniziale : Attivitaˋ finale​)×100 Calcolare perdita di attività totale in percentuale rispetto al passaggio precedente per ciascuna fase di purificazione. ​ A → B 25% B → C 52% C → D 66.67% D → E 50% E → F 91.67% 9) Previsione della struttura di una proteina basandosi sulla sua sequenza amminoacidica. Prevedere dove si potranno formare - ripiegamenti beta → dove c’è la prolina ma la domanda è ambigua quindi va bene anche lisina - ponti disolfuro intra catena trasversali → dove ci sono cisteine in condizioni ossidanti 10) Supponendo che questa sequenza sia parte di una proteina globulare più grande indicare la probabile localizzazione dei seguenti residui amminoacidici in una proteina globulare: 11) Una reazione biochimica enzimatica avverrà più velocemente aumentando la T? All’inizio aumentando T aumenta velocità e energia disponibile per arrivare allo stato di transizione ma se aumenta troppo l’enzima si denatura e la reazione rallenta 12)In condizioni biologiche, le reazioni sono lente in assenza di catalizzatore, Perchè? In condizioni fisiologiche, la temperatura è moderata e l'energia disponibile non è sufficiente per arrivare all’energia di attivazione. Le molecole biologiche sono spesso termodinamicamente stabili. Le concentrazioni dei reagenti sono relativamente basse e le probabilità di collisioni efficaci sono ridotte.Le cellule operano in condizioni precise di temperatura, pH e concentrazione di sali. Queste condizioni non sono sufficienti per promuovere reazioni rapide. 13) Perché l’esochinasi di un muscolo ha caratteristiche cinetiche diverse dalla glucochinasi del fegato? Si possono collegate a esigenze metaboli degli organi: nel muscolo il glucosio è usato a scopo energetico e deve essere rapidamente utilizzato in anaerobiosi. serve produzione atp. l’ esochinasi ha alta affinità per il glucosio. Al contrario il fegato mantiene concentrazione di glucosio ematico costante: produce e manda glucosio ai tessuti e lo conserva come glicogeno se è in eccesso. La glucochinasi ha meno affinità per il glucosio e l’attività dell’ enzima dipende direttamente dai livelli ematici di glucosio e negli epatociti viene mantenuta simile. 14) Una reazione biochimica enzimatica avverrà più velocemente aumentando la temperatura? All’ inizio aumentando T aumenta energia disponibile per raggiungere lo stato di transizione ma se aumenta troppo l’enzima di denatura e la reazione rallenta.  15)Quando una reazione è di ordine 0? Quando procede a velocità costante indipendentemente dalla concentrazione dei reagenti 16) Substrato ed enzima sono complementari? No, sono simili ma nel legarsi il substrato induce un cambio conformazionale nell’ enzima affinché corrisponda. inoltre se fossero complementari il tutto sarebbe più stabile e la reazione sarebbe più lenta 17) Che interazioni ci sono tra enzima e substrato? Interazioni reversibili prevalentemente non covalenti (cisteina eccezione) ed elettrostatiche 18) Equazione michaelis-menten ? 19)Cos’ è KM? concentrazione del substrato quando v=1\2vmax. Più è bassa, maggiore è l’ affinità tra E-S 20)Qual è la reazione che ipotizzano? 21)Equazione dello stato stazionario? 22) Dai dati a concentrazione costante dell’ enzima calcolare Vmax e KM x= -1\KM → KM= -1\-0,155 =6,45mM y= 1\Vmax → Vmax=1\12=0,0833 mM\sec  23) Il saccarosio è idrolizzato a glucosio e fruttosio. La reazione è catalizzata dall’enzima invertasi e inibita da urea 2M. Usando i dati sperimentali in tabella determinare se l’ inibizione è competitiva non competitiva Dal grafico si nota che KM rimane invariata mentre Vmax diminuisce quindi l’ inibizione non è competitiva 24)Cos’è un coenzima? SOSTANZA NON PROTEICA che prende parte ad una reazione enzimatica ▪ Viene rigenerato al termine della reazione ; trasportatore di elettroni 25)Che ruolo hanno i nucleotidi nelle cellule? Forma di energia utilizzata nelle varie vie metaboliche (ATP!) Parte strutturale di alcuni cofattori enzimatici Costituenti degli acidi nucleici Segnali chimici 26) Quali sono i prodotti della via dei pentoso fosfati? Ribosio e NADPH 27) Che tipo di reazione è la tappa 6 della glicolisi? OSSIDAZIONE 28) Quali sono le 3 reazioni irreversibili della glicolisi? 1 3 10 29) Quali reazioni della glicolisi producono un gruppo fosforico ad alta energia standard di idrolisi? 6 9 30) Qual e’ la resa netta (recupero di energia) in termini di ATP formato direttamente? 2 ATP  31) Scrivere le equazioni della fase di recupero della glicolisi da G3 FOSFATO a PIRUVATO - 2 G3P + 2Pi + 2 NAD+ → 2 1,3BPG + 2NADH + 2H+ (6) - 2 1,3BPG +2 ADP → 2 3PG + 2 ATP (7) - 2 3PG → 2 PG (8) - 2 PG → 2 PEP + 2 H2O (9) - 2 PEP + 2ADP → 2 PIR + 2 ATP (10) - REAZIONE COMPLESSIVA: 2G3P +2Pi + 2NAD+ + 4ADP → 2NADH + 2H+ +4 ATP + 2PIR A. Scrivere tutte le reazioni del processo B. Scrivere l’equazione finale complessiva della fase di recupero (formulare le equazioni a parole o usando abbreviazioni convenzionali o formule, separando i reagenti da i prodotti con una freccia (→) che indica la direzione della reazione) (non occorre indicare gli enzimi) [questa domanda ha punteggio più alto] 32) Quale di questi zuccheri non viene convertito in D-Glucosio prima di entrare nella via della Glicolisi? a. Saccarosio b. D-Fruttosio c. Lattosio d. Glicogeno 33) Finalità della gluconeogenesi? - a) produrre glucosio nel fegato che sarà distribuito ai tessuti che lo richiedono - b) eliminare lattato e amminoacidi in concentrazioni potenzialmente tossiche - c) difesa contro il digiuno: immagazzinare glucosio come glicogeno x emergenza; mettere da parte molecole deviandole dall’ ox se non è essenziale; deviazione degli amminoacidi in eccesso a produrre glucosio - d) produrre lattato - e) ossidare glucosio 34)Perché la via che genera PEP può attraversare i mitocondri? x trasferire nel citosol equivalenti riducenti sotto forma di NADH, che sono necessari alle reazioni riduttive della gluconeogenesi 35) In che compartimenti avviene la gluconeogenesi? mitocondri, citosol e reticolo endoplasmatico 36)Da quali elementi la gluconeogenesi produce glucosio? Piruvato, lattato, glicerolo, amminoacidi (ala asp) 37) Perché la fosfatasi e’ localizzata nell’ER? In tal modo la reazione della Glicolisi e quella della fosfatasi sono separate, se no la fosfatasi idrolizzerebbe il G6P senza possibilità di procedere in glicolisi 38) Calcolare il guadagno energetico quando la glicolisi inizia dalla scissione fosforolitica del glicogeno - La scissione del glicogeno per azione dell'enzima glicogeno fosforilasi produce glucosio-1-fosfato (G1P). G1P viene poi convertito in glucosio-6-fosfato (G6P) tramite l'enzima fosfoglucomutasi. In questo modo, il glucosio entra nella glicolisi già fosforilato senza che sia stato consumato ATP. - Nella glicolisi standard a partire dal glucosio libero, il consumo di ATP avviene in due fasi: Fosforilazione del glucosio a glucosio-6-fosfato (G6P) con consumo di 1 ATP. Fosforilazione del fruttosio-6-fosfato (F6P) a fruttosio-1,6-bisfosfato (F1,6BP) con consumo di un altro ATP. Con il glucosio derivato dal glicogeno, saltiamo la prima fase, quindi si consuma solo 1 ATP - Quando la glicolisi inizia da glucosio-6-fosfato (G6P), il bilancio netto di ATP è: Produzione totale di ATP: 4 ATP Consumo di ATP: solo 1 ATP (per la conversione di F6P a F1,6BP) Quindi, il guadagno netto di ATP è: 4−1 = 3 ATP 39) Qual è il significato fisiologico dell’alto grado di ramificazione (“branching”) del glicogeno? Permette la rapida degradazione del glicogeno in risposta ad urgente carenza di glucosio tramite il simultaneo rilascio di unità di glucosio al termine di ogni ramo. 40) Perche’ il nostro organismo fa uno sforzo metabolico cosi’ impegnativo con le riserve di glicogeno quando le riserve di grassi (piu’ abbondanti) potrebbero sopperire a carenze energetiche in modo simile? ▪ Il muscolo non puo’ mobilizzare i grassi in modo altrettanto veloce al glicogeno ▪ Gli acidi grassi non possono essere metabolizzati in modo anaerobico (es in ipossia durante sforzo) ▪ Gli animali non possono convertire gli acidi grassi in glucosio quindi il metabolismo dei grassi non può contribuire al mantenimento della concentrazione di glucosio ematica ottimale. 41) Perché il sistema di ingresso in glicolisi del fruttosio è meno complicato nel muscolo? il muscolo si focalizza nell’ estrarre energia data la sua funzione mentre il fegato si trova coinvolto in moltissime reazioni e vie e ha molte funzioni e da’ priorità al controllo della glicemia attraverso glucochinasi che agisce sul glucosio  42) Puo’ il fruttosio essere un’alternativa nutritiva al glucosio ad esempio nella nutrizione parenterale* *l'introduzione direttamente nel torrente circolatorio di substrati nutrizionali (in steriita’)? - No a causa del suo accumulo nel fegato. il fruttosio tende ad accumularsi come F1P perchè la chinasi è + veloce dell’ aldolasi B 43) Che risparmio energetico (in ATP) si ottiene nel muscolo utilizzando il fruttosio in Glicolisi? NESSUNO 44) In che forma può entrare il fruttosio in glicolisi? Come F6P in muscoli e Gliceraldeide 3P nel fegato 45)Quali sono i precursori generali dell’ acetil CoA: piruvato, acidi grassi, amminoacidi 46)Quali sono i destini del piruvato? AcetilCoA, osalalacetato, alanina, lattato 47) Quali sono i 5 coenzimi coinvolti nel complesso della PDH? - CoA (Coa-SH); NAD ; FAD ; lipoato ; TTP 48) Qual e’ il vantaggio del sistema multienzimatico? (chagpt) Efficienza catalitica aumentata: I tre enzimi del complesso lavorano in stretta vicinanza fisica. I prodotti intermedi non devono diffondersi nel mezzo cellulare ma vengono trasferiti direttamente tra i siti attivi degli enzimi.Questo riduce la perdita di intermedi e accelera il tasso di reazione complessivo. Riduzione della probabilità di reazioni collaterali: Il trasferimento diretto degli intermedi previene la loro dispersione, diminuendo la probabilità che reagiscano con altre molecole, limitando così reazioni indesiderate. Coordinazione e regolazione più efficiente: L'organizzazione in un unico complesso facilita il coordinamento delle attività dei tre enzimi Ottimizzazione spaziale Il complesso multienzimatico occupa meno spazio rispetto a tre enzimi separati, favorendo una maggiore densità di reazioni biochimiche nella matrice mitocondriale. Velocità complessiva migliorata Il sistema multienzimatico accelera il passaggio dal piruvato all'acetil-CoA, un substrato fondamentale per il ciclo di Krebs, aumentando la velocità di produzione energetica. 49) Quali sono i 3 enzimi coinvolti nel complesso della PDH e a quale gruppo prostatico sono associati? -PDH -TTP, Diidrolipoil transacetilasi -lipoamide, Diidrolipoil deidrogenasi-FAD associati covalentemente 50) In che altra reazione abbiamo incontrato la TTP? Fermentazione alcolica 51)Dove abbiamo gia’ incontrato la fosforilazione a livello di substrato? Glicolisi reazione 7 1,3−bisfosfoglicerato+ADP⟶3−fosfoglicerato+ATP Glicolisi reazione 10 fosfoenolpiruvato (PEP)+ADP⟶piruvato+ATP 52)Quali sono i prodotti finali del ciclo dell acido citrico e PDH? Per 1 molecola di glucosio 8 NADH (2 dal PDH + 6 dal ciclo di Krebs) 2 FADH₂, 2 GTP/ATP 6 CO₂ quindi per 1 ciclo che usa 1 acetilCoa → 4NADH + FADH2 + GTP + 3CO2 53)Calcolare la stechiometria globale (dal complesso della piruvato deidrogenasi al ciclo dell’ acido citrico) 54) Qual e’ il numero totale di molecole di ATP derivante dall’ossidazione completa del glucosio? Partire dalla reazione globale della: piruvato deidrogenasi e del ciclo dell’acido citrico (calcolata prima). Nella FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA Il trasferimento di due elettroni dal NADH all’O2 porta alla formazione di circa 2,5 molecole di ATP Trasferimento di due elettroni dal FADH all’O2 da’circa 1,5 ATP.  55) Quali sono le tappe molto esoergoniche del ciclo dell’acido citrico? 1. Citrato sintasi (Citrato -> isocitrato) 2. Malato deidrogenasi( Malato -> ossalacetato) 3. Succinato deidrogenasi (Succinato -> fumarato) 4. Isocitrato deidrogenasi (Isocitrato -> alfa chetoglutarato) 5. Alfa chetoglutarato deidrogenasi (alfa chetoglutarato -> succinilCoA) 56) La tiamina e' una vitamina convertita in tiamina pirofosfato TPP: quali sono tra queste le deidrogenasi in cui e' necessaria? Piruvato deidrogenasi (da piruvato -> acetilCoA) Alfa-chetoglutarato deidrogenasi (alfa-chetoglutarato ->succinilCoA) Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi (gliceraldeide 3-P ->1,3, bifosfoglicerato 57) Come viene trasferito il NADH citosolico ai mitocondri? Attraverso lo shuttle del malato-aspartato o del glicerolo 3 fosfato (che però produce meno ATP) 58) Prima reazione dell’ acido citrico: -nomi reagenti e prodotti : A ossalacetato , B acetilCoA C citrato D Coenzima A ridotto -nome enzima citrato sintasi -tipo di reazione: condensazione 59) Quali intermedi della glicolisi compaiono nella via dei pentosi fosfati? fruttosio 6P e gliceraldeide 3P 60) Nomenclatura acido grasso  61) Calcola il valore in mg\dL dei livelli di colesterolo a partire dal valore in mmol\L 5,18 mmol\L= 5,18 x 10^-3 mol\L =0,518 x 10^-3 mol\dL 386,65 g\mol = 3,86,65 x 10^3 mg\mol →0,518 x 10^-3 mol\dL x 386,65 x 10^3 mg\mol = 200,3 mg\dL idem per gli altri valori → 238,9 mg\dL 62) Individuare i lipidi di membrana di natura idrofobica e idrofilica Fosfatidiletanolammina (A): Parte idrofila: Il gruppo P e il gruppo (-NH3⁺). Parte idrofobica: Le 2 catene di acidi grassi. Sfingomielina (B): Parte idrofila: Il gruppo P legato alla colina (o un altro gruppo polare). Parte idrofobica: La catena di acido grasso e la catena carboniosa della sfingosina. Glucocerebroside (C): Parte idrofila: Lo zucchero (glucosio o galattosio). Parte idrofobica: La catena di acido grasso e la sfingosina. Ganglioside (D): Parte idrofila: La struttura polisaccaridica complessa (zuccheri e gruppi carbossilici). Parte idrofobica: La catena ceramidica (sfingosina + acido grasso). Colesterolo (E): Parte idrofila: Il gruppo ossidrile (-OH). Parte idrofobica: L'anello steroideo e la catena laterale alifatica.  63) Quale lipide e' un marker di apoptosi cellulare? Fosfoacilglicerolo Sfingolipide Ganglioside Steroide 64) Quali sono le vitamine liposolubili e idrosolubili? liposolubili (perchè idrofobiche) A, D, E , K ; idrosolubili gruppo B, la vit C, la H (biotina) e la nicotinammide (o vitamina PP) 65) Usare Keq per determinare deltaG ΔG°′= −(8.3)(298)ln(2.23×10^5)= −30459.74J/mol 66)Quando avvengono i processi di ossidazione dei nutrienti? quando l’organismo necessita di energia 67)Cos’ è l’ accoppiamento biochimico? l processo mediante il quale una reazione esoergonica fornisce energia per una endoergonica 68)Quali composti possono donare P all’ ADP? Fosfoenolpiruvato, fosfocreatina, 1,3bifosfoglcerato 69) Quali sono le 3 affermazioni corrette? ▪ Il NAD+, NADP+, il FAD sono coenzimi in forma ossidata ▪ Il NAD+, NADP+, il FAD sono coenzimi in forma ridotta ▪ Il FAD partecipa a reazioni in cui c’e’ il trasferimento di 1 elettrone per volta ▪ Il NAD+ partecipa a reazioni in cui c’e’ il trasferimento di 1 elettrone per volta ▪ Il NAD+ partecipa a reazioni in cui c’e’ il trasferimento di 2 elettroni per volta ▪ Il FAD partecipa a reazioni in cui c’e’ il trasferimento di 2 elettroni per volta ▪ Non saprei 70)Qual’ è la resa totale dell’ ossidazione di glicerolo a piruvato?  71) Dove ci forma l’acil coA nella fase di attivazione? Nella parte citosolica della membrana esterna del mitocondrio 72) A cosa serve il CoA mitocondriale? Ossidazione del piruvato (ciclo acido citrico) Ossidazione degli acidi grassi Ossidazione di alcuni amminoacidi Biosintesi degli acidigrassi (per questo serve coa citosolico) 73)Quanti ATP per ciclo di Beta ossidazione? Per ogni acetil Coa formato quanti ATP ? Esempio con un acido grasso (C₁₆) Palmitato: Il palmitato (16 C) subisce 7 cicli di β-ossidazione: ○ Ogni ciclo produce 4 ATP → 7 × 4 = 28 ATP -2ATP per l’attivazione= 26ATP Genera 8 Acetil-CoA, che entrano nel ciclo di Krebs: ○ Ogni Acetil-CoA produce 10 ATP → 8 × 10 = 80 ATP Totale produzione di ATP: 26 + 80 = 106 ATP ma in realtà è 108 (considerando tutti i fattori). 74)A pH elevato, quali amminoacidi hanno carica netta -2? Asp, Glu 75) Quali sono i 3 corpi chetonici primari? acetoacetato, il beta idrossibutirrato e l'acetone 76)In quali casi vengono prodotti i corpi chetonici? DIGIUNO PROLUNGATO, TYPE 1 DIABETES, ESERCIZIO FISICO, ALCOLISMO 77) Perché gli acetil-CoA si convertono in corpi chetonici a digiuno? Normalmente, l'acetil-CoA si combina con l'ossalacetato nel ciclo dell'acido citrico per produrre citrato. Poiché l'ossalacetato è anche un substrato per la gluconeogenesi, i suoi livelli sono molto bassi a digiuno o nel diabete. Quindi l'ossalacetato fondamentalmente lascia tutto quell'acetil-CoA in sospeso da solo ( non entra in modo efficiente nel ciclo). Quindi il fegato «straripa» di acetil-CoA e lo converte in corpi chetonici, che possono essere utilizzati da varie cellule del nostro corpo, comprese le cerebrali. l'acetil CoA resta nelle cellule, non potrebbe andare nel cervello direttamente mentre i corpi chetonici possono passare la BBB (blood brain barrier) attraverso dei trasportatori e poi si rigenera acetil-CoA nelle cellule cerebrali. Il CoA ha gruppi ionizzati (dinucleotide…gruppi fosfati..) ed i gruppi molto inionizzati sono tipicamente intracellulari (non sono rilasciati nel flusso ematico). 78) Perché il metabolismo cerebrale non favorisce la combustione degli acidi grassi per fornire energia? -La generazione di ATP legata alla β-ossidazione degli acidi grassi richiede più ossigeno del glucosio → rischio che i neuroni diventino ipossici. -La β-ossidazione degli provoca un grave stress ossidativo -La velocità di generazione di ATP basata sugli acidi grassi è più lenta di quella che utilizza il glucosio nel sangue come combustibile → Pressione evolutiva sull’abbassamento dell’espressione del sistema enzimatico della β-ossidazione nei mitocondri cerebrali per evitare un’estesa ossidazione degli acidi grassi e favorire l’ossidazione del glucosio nel cervello 79) Qual è la proteina che libera gli acidi grassi a livello di tessuto? Lipasi intestinale -Lipoprotein lipase -Pepsina- Nessuna di queste  80)E’ importante il glucosio nella sintesi del colesterolo? Anche se il glucosio non è un precursore diretto del colesterolo, è cruciale per fornire acetil-CoA, NADPH e ATP, elementi essenziali per la sintesi del colesterolo. 81)Dove abbiamo gia’ incontrato l’enzima HMG CoA sintasi? Nella sintesi dei Corpi chetonici, a livello dei mitocondri. Nel caso del colesterolo la HMG CoA sintasi e’ citosolica 82)Qual e’ il costo energetico nella biosintesi dello squalene? Servono 6 isopreni attivi per fare 1 squalene -Ogni isoprene attivo deriva dal mevalonato, e la formazione di una molecola di mevalonato richiede: 2 NADPH per la riduzione di HMG-CoA. 3 ATP per fosforilare il mevalonato e convertirlo in isopentenil pirofosfato (IPP). Quindi, per produrre 6 isopreni attivi, il costo è: 6×(2 NADPH+3 ATP)= 12 NADPH+18 ATP. Gli isopreni si condensano in sequenza: 2 unità formano geranil pirofosfato (GPP, C10). GPP si unisce a un'altra unità di isoprene per formare farnesil pirofosfato (FPP, C15). 2 molecole di FPP si uniscono per formare lo squalene (C30). La reazione finale, che riduce FPP a squalene, richiede: 1 NADPH. Totale costo energetico: 13 NADPH+18 ATP. 83) Quali sono i ruoli dei lipidi nelle cellule? strutturale (doppio strato fosfolipidico della membrana plasmatica); riserva energetica; protettivo; segnalazione; precursori di ormoni- 84) Dove avviene la biosintesi degli acidi grassi? Mitocondri, citosol, nucleo, RE, Golgi 85) Confronto catabolismo e anabolismo lipidi:  86)Da dove deriva l’acetil CoA per la biosintesi degli acidi grassi? Beta ossidazione degli acidi grassi ❖ Decarbossilazione del piruvato ❖ Degradazione di certi amminoacidi 87) Quali sono le 3 regioni funzionali dell’ acetil coA carbossilasi? proteina trasportatrice di biotina; biotina carbossilasi; transcarbossilasi 88)Cosa succede se c’è un eccesso di aminoacidi? Un eccesso di amminoacidi non e’ ne’ secreto ne’ immagazzinato ma viene trasformato in precursori del glucosio (piruvato) o degli acidi grassi o dei corpi chetonici 89) In quali casi avviene la degradazione ossidativa degli amminoacidi? Amminoacidi non necessari alla sintesi di nuove proteine; Amminoacidi ingeriti in eccesso dalla dieta non possono essere immagazzinati; Nel Digiuno o nel Diabete mellito non controllato (basso livello di glucosio →Degradazione proteine) 90) Quali sono le strutture di Glu, Gln, A e Asp Glu 4 in alto Gln 2 in basso Asp 1 in alto A 5 in basso 91) In cosa vengono convertiti gli amminoacidi ▪ Glutammato Glu, E ▪ Glutammina Gln, Q ▪ Alanina Ala, A ▪ Aspartato Asp, D ? E e Q → alfa cheto glutarato; A→ piruvato ; D → ossalacetato 92) Cosa succede alle proteine a pH basso? Vengono denaturate 93)Cosa sono gli zimogeni? precursori inattivi degli enzimi  94) Quali sono gli enzimi che digeriscono le proteine? pepsina, chimotripsina, tripsina, elastasi, carbossipeptidasi, amminopepditasi, dipeptidasi 95) Dove avviene il catabolismo dei gruppi amminici? nel citosol degli epatociti 96) Di quale altro enzima il piridossal fosfato PLP e’ cofattore essenziale oltre alla transaminasi? Della Glicogeno fosforilasi enzima chiave nella degradazione del glicogeno 97) In quale altra via metabolica compare l’alfa cheto glutarato? ciclo dell’ acido citrico 98) Qual è l’unico amminoacido che non trasferisce il Gruppo amminico ad un altra molecola? glutammato 99) Qual è il compito dell’alanina? Trasportare il gruppo amminico al fegato in modo non tossico attraverso il ciclo glucosio alanina 100) Calcola la concentrazione milli molare di 1.2 mg/dL di creatinina, la massa molecolare è 113.12 g/mole Convertire la concentrazione da mg/dL a mg/L: 1.2 mg/dL×10=12 mg/L Convertire da mg/L a g/L: 12 mg/L=12: 1000 g/L=0.012 g/L Calcolare la concentrazione molare: 0.012 g/L : 113.12 g/mol = 0.0001061mol/L Convertire da mol/L a mmol/L: 0.0001061 mol/L×1000= 0.1061 mmol/L 101) Quali sono i tipi di recettori coinvolti in vie di biosegnalazione? Recettori enzimatici presenti nella membrana plasmatica ▪ Recettori accoppiati alle proteine G che si attivano attraverso il legame a GTP ▪ Canali ionici presenti nella membrana plasmatica, rispondono alla variazione di potenziale transmembrana ▪ Recettori nucleari 102) Amminoacidi contenenti un gruppo -OH all'interno di proteine che possono essere modificate chimicamente dagli enzimi chinasi? Tirosina ▪ Serina ▪ Treonina 103) Perchè Ras è cruciale? Ras è ancorato alla faccia interna della membrana plasmatica e trasmette i segnali di ingresso da diversi percorsi a una serie diversificata di effettori 104) Cosa regolano le MAPK: la proliferazione, la differenziazione l'apoptosi le risposte allo stress 105) La via della fosforilazione MAP-chinasi serina/treonina attivata da Ras: Ricostruisci l’ordine della via di segnalazione: Raf- Mek- Erk- EGF -EGF receptor- Tyrosine phosphorylation -Src Homology protein -Ras GTPase Gene transcription -Proliferation - EGF (Epidermal Growth Factor): Il mitogeno che avvia la segnalazione legandosi al recettore. - EGF receptor (Recettore tirosin-chinasico): L'EGF si lega al recettore, attivandolo. - Tyrosine phosphorylation: Il recettore EGF subisce autofosforilazione sui residui di tirosina. - Src Homology protein (Proteine adattatrici, come Grb2 o Sos): Queste proteine riconoscono le tirosine fosforilate e reclutano Ras. - Ras GTPase: Ras viene attivata grazie al fattore di scambio nucleotidico (GEF, come Sos), scambiando GDP per GTP. - Raf (MAPKKK): Ras attiva la chinasi Raf, che è la prima nella cascata delle MAP chinasi. - Mek (MAPKK): Raf fosforila e attiva Mek. - Erk (MAPK): Mek fosforila e attiva Erk (Extracellular signal-Regulated Kinase). - Gene transcription: Erk, una volta attivata, entra nel nucleo e fosforila i fattori di trascrizione (come Elk-1), promuovendo l'espressione genica. - Proliferation: L'attivazione dei geni bersaglio stimola la divisione cellulare e altri processi proliferativi. 106) Cos’è la fosforilazione ossidativa? processo di sintesi di ATP 107) Dove avviene la fosforilazione ossidativa? Nel mitocondrio, in particolare le reazioni della catena di trasporto degli elettroni* all’accettore finale: l’ossigeno Avvengono nella membrana mitocondriale interna 108) Quali sono gli enzimi della matrice mitocondriale? Complesso della piruvato deidrogenasi ▪ Enzimi del ciclo dell’ acido citrico ▪ Enzimi della via del Pentosio fosfato ▪ Enzimi della beta ossidazione degli acidi grassi ▪ Enzimi dell’ossidazione degli amminoacidi ▪ Enzimi della Glicolisi ▪ Enzimi della sintesi degli acidi grassi 109) Quali sono i gruppi di trasportatori di elettroni: NAD Flavoproteine Benzochinone idrofobico (ubichinone) Citocromi Proteine ferro-zolfo 110) Quali sono i processi di preparazione delle proteine ? estrazione (omogeneizzazione) cioè preparazione di un lisato a cui ricavare un estratto grezzo; frazionamento (centrifugazione differenziale); purificazione della proteina di interesse 111) Cosa può essere sfruttato per attuare il frazionamento? ▪ Puo’ essere basato sulla diversa solubilita’ proteica che dipende dal pH, temperatura, concentrazione salina e altri fattori. ▪ La solubilità proteica decresce con aggiunta di sale → Aggiunta di solfato di ammonio fa precipitare in modo selettivo certe proteine→ ▪ Centrifugazione differenziale: Particelle di diversa densità o dimensione sedimenteranno a velocità diverse → Dialisi per separare le proteine dai sali/piccole molecole: rimuove l’ eccesso di solfato di ammonio 112) Quali sono alcune possibili tecniche di purificazione? cromatografia su colonna La fase mobile scorre attraverso la fase stazionaria. Si basa su differenze di carica, grandezza, affinità di legame. La frazione proteica si carica in colonna insieme al tampone della fase mobile. Le proteine si distribuiscono in diverse frazioni a seconda del TIPO DI MATRICE che determina il tipo di cromatografia. cromatografia a scambio ionico → Sfrutta il tipo e l’intensità della carica elettrica netta delle proteine a un certo pH. cromatografia ad esclusione molecolare (gel filtration): → granuli di polimeri intrecciati creano al loro interno pori → Le proteine piu’ piccole vengono trattenute nei pori, le piu’ grandi escono prima. L’eluato si raccoglie monitorando assorbimento UV. cromatografia per affinità → I granuli sono legati covalentemente a un gruppo chimico (ligando) che ha affinita’ con con una proteina di interesse. Le altre proteine fuoriescono. Il ligando libero stacca la molecola di interesse per competizione con il ligando legato 113) Quali sono le tecniche di rivelazione delle proteine? Elettroforesi (Mono e bi-dimensionale - SDS-PAGE) ELISA Western Blot Mass Spectrometry 114) Cosa si può osservare con l’elettroforesi? numero di proteine grado di purezza di una preparazione proteica 115) Da cosa dipende la migrazione delle proteine nel campo elettrico? dipende dal rapporto carica/massa molecolare (migrazione rallenta all’aumentare) e dalla forma e dimensione delle proteine. il potenziale elettrico forza che muove le proteine. 116) Calcolo del Mr della proteina sconosciuta (M2) (lane 8) a partire dagli standard M (lane 1) 117) Su cosa si basa la tecnica ELISA? sulla reazione tra proteine ed anticorpi: Gli anticorpi si legano specificatamente alle proteine verso cui sono state prodotte → l’anticorpo primario lega la proteina bersaglio, l’ anticorpo secondario il primario ed è coniugato ad un marcatore che ne consente la visualizzazione. I campioni proteici analizzati vengono immobilizzati nei pozzetti della piastra. L’intensità della colorazione ci indica la quantità relativa della proteina di interesse (analisi quantitativa) 118) In cosa consiste la Western Blot? Trasferimento (blotting) delle proteine da un gel elettroforetico su una sottile membrana di nitrocellulosa per l’identificazione delle proteine in una miscela. 119) Su cosa si basa la spettroscopia di massa? Separazione di molecole in base al rapporto massa su carica → sfrutta le differenze nel rapporto massa-carica (m/z)di atomi o molecole ionizzate per separarle. Le molecole sono prima ionizzate nel vuoto. Le molecole cariche vengono introdotte in un campo elettrico e/o magnetico. Il percorso che compiono (dalla camera di ionizzazione al detector) diventa funzione del loro rapporto massa/carica, m/z. Questa proprietà può essere usata per dedurre la massa (m) dell’analita. 120) Quale delle seguenti affermazioni è vera? - acetil coa passa direttamente dal mitocondrio al citosol - la prima fase della DEGRADAZIONE degli acidi grassi è il trasporto dal mitocondrio al citosol - la BIOSINTESI degli acidi grassi è catalizzata da reazioni separate senza complessi enzimatici - la BIOSINTESI degli acidi grassi è un processo ossidativo che richiede NADP+ - nella DEGRADAZIONE degli acidi grassi NON è richiesta biotina 121) Nella sintesi degli acidi grassi la sequenza di reazioni è: - ox-idratazione-ox - rid-idratazione-rid - rid-deidratazione rid - ox-ox-idratazione - nessuna di queste 122) Negli eucarioti superiori la degradazione degli acidi grassi ha luogo: - Nella matrice mitocondriale - Nella membrana mitocondriale interna - nella membrana mitocondriale esterna - in nessuno di questi compartimenti - nel citosol 123) Negli eucarioti superiori la degradazione degli acidi grassi ha luogo: - Nel nucleo - nel citosol - nella membrana mitocondriale interna - nella membrana plasmatica - nella matrice mitocondriale 124) Nella sintesi del palmitato quanti atomi di C vengono usati per il ciclo di sintesi? - 2 - 1 - 3 - 0 125) Scegliere l’affermazione falsa sull’acetil coa carbossilasi - consiste di 3 subunità (negli animali poste su un singolo peptide) - necessita di biotina - esiste in almeno 2 forme nell homo sapiens con 2 localizzazioni diverse - catalizza una reazione che dipende dall’ idrolisi di atp - contiene una trans-carbossilasi che trasferisce CO2 sulla biotina 126) Questo composto è prodotto da: - Citrato liasi - privato carbossilasi - malato deidorogenasi - citrato sintasi - Acetil CoA carbossilasi 127) Nella sintesi del palmitato quanti ATP sono necessari - 16 - 7 - 8 - 0 - 14 128) Quali enzimi richiedono biotina e per quali processi metabolici? - Piruvato carbossilasi (gluconeogenesi) - Acetil-CoA carbossilasi (biosintesi degli acidi grassi)  129) Quali enzimi richiedono TTP e per quali processi metabolici? - PDH (complesso della PDH) - transchetolasi (via del pentosio fosfato, fase non ossidativa - Piruvato decarbossilasi (Fermentazione alcolica) 130) Quali enzimi richiedono PLP e in quali processi? - glicogeno fosforilasi (glicogenolisi) - transaminasi (metabolismo amminoacidi ciclo dell’urea) 131) - Altre domande avranno la tipologia affrontata nelle lezioni; alcune tuttavia potranno testare abilità risolutive a nuovi tipi di quesiti (più che gli aspetti nozionistici). Domande concernenti la parte metodologica di laboratorio avranno la tipologia di calcoli svolti a lezione (o in laboratorio negli anni passati). Essenziale rinfrescare calcoli semplici di concentrazione molare, percentuali (peso/volume) conversioni di unità di misura Altre Domande potranno riguardare le metodiche presentate a lezione e nel laboratorio pratico e bioinformatico. Parte B. Domanda a risposta aperta (30 minuti) Domanda passata 1: Discuti i principali eventi metabolici che avvengono durante il digiuno prolungato, descrivendo in modo dettagliato due delle vie metaboliche identificate. Specifica i tipi di reazione biochimica nominati. Le equazioni possono essere formulate a parole o usando abbreviazioni convenzionali riconoscibili, o formule, separando i reagenti dai prodotti con una freccia che indica la direzione della reazione. Domanda passata 2: 2 marciatori hanno vinto l’oro olimpico nella marcia di 20 km. (1) Discuti le principali vie metaboliche utilizzate dal muscolo scheletrico a sostegno di queste imprese. (2) Descrivi in modo dettagliato una di queste vie metaboliche. PROGRAMMA -amminoacidi e proteine -metodi di studio delle proteine -Enzimi e cinetica enzimatica; Grafico dei doppi reciproci e inibizione enzimatica -Nucleotidi e coenzimi -Carboidrati -Lipidi e membrane biologiche -Vitamine liposolubili -Bioenergetica e introduzione al metabolismo -Glicolisi: introduzione e reazioni; Regolazione; fermentazione lattica e alcolica -Gluconeogenesi e regolazione -Metabolismo del glicogeno -Ingresso di altri carboidrati nella glicolisi -Ciclo del pentosio fosfato e trasporto del glucosio -Biosegnalazione -Ciclo dell’acido citrico -Beta ossidazione -Corpi chetonici -Colesterolo -Sintesi degli acidi grassi -Metabolismo degli amminoacidi e ciclo dell’urea; Creatina e creatinina -Catena di trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa