• Nyomtatás

Bioenergetika

Tematika az SZTE TTIK fizikus hallgatói számára
TTIK 2010/2011 tanév 1. félév

1. Kapcsolata az ATP szintézissel. Fontos molekulák, kofaktorok.
2. A termodinamika alapjai. Belső energia, entrópia, szabadentalpia (Gibbs potenciál). Főtételek. A spontán folyamatok iránya.
3. A kémiai termodinamika alapjai. Oldatok (keverékek) szabadentalpiája, kémiai potenciál. Egyensúly és szabadentalpia. Általános kémiai reakció iránya. A reakció szabadentalpia.
4. A Gibbs potenciál megjelenési formái: foszforilációs potenciál, ion (proton) elektrokémiai potenciál, szolvatációs potenciál.
5. A Gibbs potenciál megjelenési formái: redoxpotenciál. A redox reakciók leírása, Nernst egyenlet. A protonációs egyensúly, pH, pK, Henderson-Hasselbalch egyenlet.
6. A kemiozmotikus elmélet történeti áttekintése. Mérések oxigén elektródával. Szubsztrátok, ATP, ADP, uncouplerek, ionofórok hatása a mitokondriumok respirációjára. A Mitchell-elmélet legfontosabb kísérleti bizonyítékai.
7. Az energizált állapot két komponensének (membránpotenciál, pH grádiens) mérése. A kettő egymásba alakítása. Ionofórok, uncouplerek, lipofil ionok. A kapcsolt reakciók.
8. A légzési elektrontranszport általános leírása. Szubsztrátok, komplexek, mobilis elektronszállítók. Az elektron/proton arány az egyes lépésekben. A légzési elektrontranszport és a proton áramkör elektromos analógiája.
9. Az I. és a II. komplex szerkezete, működése. Kofaktorok: FMN, vas-kén centrumok, FAD. Az ubikinon/ubikinol szerkezete, tulajdonságai, szerepe.
10. A III. komplex szerkezete, működése. Kofaktorok: Rieske vas-kén centrum, citokrómok (hemek). A szolubilis citokróm c.
11. A IV. komplex szerkezete és működése. Kofaktorok: réz komplex, a típusú hem. Egy protonpumpa minimális modellje. A COX aktív centruma (binukleáris centrum) működésének modellje nagy vonalakban.
12. A bakteriorodopszin fény által hajtott protonpumpa szerkezete, működése.
13. Az elektrontranszfer elmélete, a Marcus elmélet. Alkalmazása fehérjéken belüli és fehérjék közötti hosszú távú elektrontranszferre.
14. Fotoszintetikus elektrontranszfer és csatolt transzmembrán protontranszfer. A zöld növényi fotoszintézis általános leírása. Antennák.
15. A bakteriális és a növényi fotoszintetikus reakciócentrumok szerkezete és működése. Vízbontás.
16. A proton elektrokémiai potenciál felhasználása ATP szintézisre. Az F1Fo ATP-áz szerkezete, működése. Az ATP szintézis katalitikus modellje.
17. Metabolitok, ionok, molekulák transzportja mitokondriális és bakteriális membránon keresztül. Lac permeáz.
18. Forgó fehérjemotorok.