Hô hấp tế bào

Thực phẩm được chia thành các tiểu đơn vị phân tử đơn giản để phân phối và sử dụng khắp cơ thể. Loại tiểu đơn vị đơn giản nào, được liệt kê dưới đây, được ưu tiên sử dụng làm nguồn năng lượng?

• Đường đơn

• Protein

• Axit béo tự do

• Glixerol

Đường phân tạo ra nhiều năng lượng dự trữ hơn là năng lượng tiêu hao. Số lượng thực các phân tử chất mang được kích hoạt được tạo ra trong quá trình này là bao nhiêu (số lượng và loại phân tử được tạo ra trừ đi số lượng các phân tử đó được sử dụng làm đầu vào)?

• 6 ATP, 2 NADH

• 4 ATP, 4 NADH

• 2 ATP, 2 NADH

• 4 ATP, 2 NADH

Trong chế độ ăn kiêng không có gì ngoài protein, kết quả nào sau đây có khả năng xảy ra nhất?

• Giảm cân vì axit amin không thể được sử dụng để tổng hợp chất béo

• Tăng cơ bắp vì các axit amin sẽ đi trực tiếp vào việc xây dựng cơ bắp

• Mệt mỏi vì axit amin không thể được sử dụng để tạo ra năng lượng

• Bài tiết nhiều chất thải nitơ (có nguồn gốc từ amoniac) hơn so với chế độ ăn uống cân bằng hơn

Mục đích của quá trình phosphoryl hóa glucose thành glucose 6-phosphate bởi enzyme hexokinase là bước đầu tiên trong quá trình đường phân?

A.    Nó giúp thúc đẩy sự hấp thu glucose từ bên ngoài tế bào.

B.    Nó tạo ra một liên kết phốt phát năng lượng cao.

C.    Nó chuyển đổi ATP thành một dạng hữu ích hơn.

D.    Nó cho phép phosphofructokinase nhận ra glucose 6-phosphate, enzyme tiếp theo trong con đường đường phân.

• Nó giúp thúc đẩy sự hấp thu glucose từ bên ngoài tế bào

• Nó tạo ra một liên kết phốt phát năng lượng cao

• Nó chuyển đổi ATP thành một dạng hữu ích hơn

• Nó cho phép phosphofructokinase nhận ra glucose 6-phosphate, enzyme tiếp theo trong con đường đường phân

Sự oxy hóa và phosphoryl hóa glyceraldehyde 3-phosphate thành 1,3-bisphosphoglycerate với sự tham gia của gốc phosphate vô cơ cùng với sự chuyển hoá NAD+ thành NADH được xúc tác bởi enzyme glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase. Quá trình này liên quan đến sự hình thành liên kết cộng hoá trị ở mức năng lượng cao giữa chuỗi bên của cysteine (nhóm chức -SH) trên enzyme và chất trung gian bị oxy hóa (Phức hợp trung gian trong Hình dưới). Trong một mô hình in vitro, enzyme bị đột biến ở vị trí cysteine thay bằng serine (nhóm chức -OH), nó chỉ có thể hình thành liên kết cộng hoá trị (–C-O- thay cho –C-S-) ở mức năng lượng thấp hơn nhiều.

Mỗi nhận định sau đây về hoạt động của enzyme đột biến là ĐÚNG hay SAI?

• Enzyme đồng thời oxy hóa và phosphoryl hóa cơ chất mà không giải phóng sản phẩm.

• Enzyme sử dụng ATP thay vì phosphate vô cơ để phosphoryl hóa cơ chất.

• Enzyme oxy hóa cơ chất nhưng không giải phóng sản phẩm.

• NADH không được tạo thành khi enzyme hoạt động.

Chu trình axit citric là một chuỗi các phản ứng quan trọng để sản xuất năng lượng, diễn ra trong ma trận của ty thể. Chu trình phản ứng yêu cầu các vật liệu từ tế bào chất được chuyển đổi thành acetyl CoA, đại diện cho điểm bắt đầu của một chu trình mới. Phát biểu nào sau đây về axetyl CoA là đúng?

• Axit amin có thể được chuyển đổi thành acetyl CoA.

• Pyruvate được chuyển thành acetyl CoA trong bào tương.

• Các phân tử triacylglycerol được vận chuyển vào chất nền ty thể và được phân cắt bởi lipase để tạo ra acetyl CoA.

• Oxaloacetate được chuyển hóa trực tiếp thành acetyl CoA để cung cấp cho chu trình axit xitric.

Các chất trung gian của chu trình axit citric liên tục bị cạn kiệt vì chúng được sử dụng để tạo ra nhiều axit amin cần thiết để tổng hợp protein. Enzyme pyruvate carboxylase chuyển đổi pyruvate thành oxaloacetate để bổ sung các chất trung gian này. Ở tế bào vi khuẩn, nhưng không ở tế bào động vật, có thêm các enzym có thể thực hiện phản ứng acetyl CoA + isocitrate → oxaloacetate + succinate. Hợp chất nào sau đây sẽ không hỗ trợ cho sự sinh trưởng của tế bào động vật khi được sử dụng làm nguồn carbon duy nhất để cung cấp dinh dưỡng, nhưng sẽ hỗ trợ sự sinh trưởng của vi khuẩn không quang hợp?

• Pyruvat

• Glucose

• Acid béo

• Isocitrat

Nồng độ của các ion H⁺ bên trong chất nền ty thể thấp hơn so với trong tế bào chất hoặc khoảng gian màng của ty thể. Các tác dụng tức thời của một hợp chất có khả năng thấm qua màng, mang và giải phóng các proton vào chất nền ty thể là gì?

• Ức chế chuỗi vận chuyển điện tử.

• Ức chế tổng hợp ATP.

• Tăng nhập khẩu ADP vào chất nền ti thể.

• Ức chế chu trình axit xitric.

Người ta tiến hành một thí nghiệm để tìm hiểu mối quan hệ giữa nồng độ H⁺ và sự sinh tổng hợp ATP ở ti thể (mitochondria). Ti thể được phân lập từ tế bào rồi được đặt vào môi trường có pH 8 (ống nghiệm A), rồi tức thì được chuyển sang môi trường có pH 7 (ống nghiệm B) và sự tổng hợp ATP ở ống nghiệm B được theo dõi. Các ý kiến nào dưới đây là ý kiến đúng.

• Ở ống B, ATP được tổng hợp trong chất nền ti thể

• Ở ống B, ATP được tổng hợp mà không nhất thiết cần chuỗi chuyền điện tử

• Nếu ti thể ở ống A được chuyển sang môi trường có pH 9, sự tổng hợp ATP sẽ xuất hiện trong vùng giữa hai lớp màng của ti thể

• Nếu tiếp tục giữ ti thể trong ống A và glucôzơ được bổ sung thì ATP được tổng hợp.

Ba chủng nấm men (Saccharomyces cerevisiae) đã được biến đổi gen sao cho mỗi chủng chứa 1 gen mã hóa một trong ba enzyme của quá trình đường phân (Tpi, Eno hoặc Pyk); các gen này được điều khiển bởi một trình tự khởi động (promoter) bị bất hoạt bởi doxycycline, nên sự bổ sung doxycycline làm giảm quá trình tổng hợp enzyme tương ứng. Nồng độ của một số chất chuyển hóa được đo ở mỗi chủng nấm men được nuôi trong môi trường glucose với các nồng độ doxycycline khác nhau, đối chiếu với các nồng độ tương ứng nhưng không chứa doxycycline. Các bước liên quan của quá trình đường phân được thể hiện trên kết quả các phép đo với các chất chuyển hóa và enzyme được viết tắt như sau. Các nhận định dưới đây là đúng hay sai? Giải thích.

• Điều hòa làm giảm (âm tính) một trong các enzyme này làm thay đổi nồng độ các chất chuyển hóa trong toàn bộ con đường.

• Điều hòa làm giảm (âm tính) một trong các enzyme ảnh hưởng đến nồng độ cơ chất hơn là nồng độ của sản phẩm tạo thành.

• Sự cân bằng của phản ứng từ 2+3-PG → PEP nghiêng về phía sản phẩm hơn là sự cân bằng của phản ứng từ FBP → DHAP.

• Nồng độ F6P được cho là không bị ảnh hưởng bởi điều hòa làm giảm Aldolase (Al).