Fotosintezė

http://wall.kabegami.com/word/%E8%91%89%E3%83%BB%E6%A4%8D%E7%89%A9?page=7

Jau aptartuose metaboliniuose keliuose organizmai gaudavo energijos oksiduodami organinius junginius. Tačiau iš kur šie organizmai gauna organines molekules? Vieni organizmai, tarp kurių yra gyvūnai ir dauguma mikrobų, maitinasi kitų organizmų gaminamomis medžiagomis. Pavyzdžiui, bakterijos gali katabolizuoti mirusių augalų ir gyvūnų junginius arba jos gali gauti maistinių medžiagų iš gyvų šeimininkų.

Kiti organizmai gali sintetinti kompleksinius organinius junginius iš paprastų neorganinių junginių. Pagrindinis tokios sintezės mechanizmas yra vadinamas fotosinteze, kurią atlieka augalai ir nemažai mikroorganizmų. Iš esmės, fotosintezė yra šviesos energijos, gaunamos iš saulės, pavertimas į cheminę energiją. Cheminė energija yra panaudojama paversti atmosferinį CO2 į labiau redukuotus anglies junginius, dažniausiai cukrus.

Terminas fotosintezė apibendrina patį procesą: foto (photo) reiškia šviesą, o sintezė nurodo organinių medžiagų „surinkimą“. Ši cukrų sintezė, naudojant CO2 dujų anglies atomus, taip pat vadinama anglies fiksacija. Gyvybės tęstinumas Žemėje yra priklausomas nuo šio anglies recirkuliavimo. Fotosintezę atlieka cianobakterijos, dumbliai ir žalieji augalai.

Įdomioji biologija: Laimo liga

http://www.delfi.lt/temos/erkinis-encefalitas/

Praeitame "Įdomiosios biologijos" skyrelyje aptarėme erkinį encefalitą ir jo virusą, o šį kartą, kaip ir žadėta, apie kitą erkių platinamą ligą - Laimo ligą.

Laimo liga (boreliozė) – dažniausia pernešėjų platinama liga šiaurinio pusrutulio vidutinio klimato zonoje. Laimo ligą žmonėms maitindamosi krauju platina infekuotos Ixodes genties erkės. Laimo ligos simptomus prieš beveik šimtą metų aprašė Švedijos dermatologas Arvidas Afzeliusas, bet liga nustatyta tik 1977 m. Laimo teritorijoje, JAV. Iš čia ir kilo ligos pavadinimas. 1982 m. buvo nustatyta ligos sukėlėja – spiralės formos bakterija (spirocheta) Borrelia burgdorferi.

Laimo ligos sukėlėjas B. burgdorferi sensu lato (s. l.) – gramneigiama bakterija, priklausanti Spirochaetaceae šeimai. B. burgdorferi s. l.  yra skirstoma į dešimt rūšių. Europoje daugumą Laimo ligos atvejų sukelia B. afzelii ir B. garinii. Erkė vienu metu gali būti užsikrėtusi keletu skirtingų rūšių. Pacientams, kuriems Laimo liga diagnozuota Europoje, taip pat aptiktos mišrios infekcijos, t. y., užsikrėtimas skirtingais ligų sukėlėjais vienu metu. Įvairūs klinikiniai požymiai dažnai susiję su skirtingomis sukėlėjo rūšimis.

Biocheminiai testai

http://www.irishequinecentre.ie/Test/findTest?testName=Biochemistry

Biocheminiai testai yra dažnai naudojami identifikuojant bakterijas ir mieles, nes skirtingos rūšys naudoja skirtingus fermentus. Šie biocheminiai testai sukurti aptikti organizmų naudojamus fermentus. Vienas biocheminių testų tipas – aminorūgščių katabolizmo fermentų, susijusių su dekarboksilinimu ir dehidrogenacija, aptikimas.

Kitas naudojamas biocheminis testas – fermentacijos testas. Teste naudojama terpė turi baltymų, vienos rūšies angliavendenių, pH indikatorių. Testas atliekamas apverstame Durham mėgintuvėlyje, kuris naudojamas dujų surinkimui. Bakterijos, inokuliuotos į mėgintuvėlį, naudoja baltymus ar angliavandenius kaip anglies ir energijos šaltinį. Jei jos katabolizuoja angliavandenį ir gamina rūgštį, pH indikatorius pakeičia spalvą. Kai kurie organizmai gamina ne tik rūgštį, bet ir dujas. Burbuliavimas Durham mėgintuvėlyje parodo dujų formavimąsi.

 http://www.irishequinecentre.ie/Test/findTest?testName=Biochemistry

Pavyzdys. E. coli fermentuoja angliavandenį sorbitolį. Patogeninis E. coli O157 kamienas šio angliavandenio nefermentuoja. Ši savybė leidžia atskirti patogeninį kamieną nuo nepatogeninio, komensalinio (natūralios žmogaus mikrofloros dalis) E. coli.

Mokslo naujienos: atrastas naujas antibiotikas

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/news/hires/2017/84-researchersd.jpg

Įvairių biotechnologijų įstaigų mokslininkai atrado naują antibiotiką, kuris yra efektyvus prieš antibiotikams atsparias bakterijas. Naujasis antibiotikas – pseudouridimicinas. Šį antibiotiką gamina mikrobai rasti dirvos mėginiuose, paimtuose Italijoje. Pseudouridimicinas žudo platų spektrą bakterijų, tarp kurių yra antibiotikams jautrūs ir atsparūs kamienai. Antibiotikas veikia tiek mėgintuvėliuose, tiek gydant bakterines infekcijas pelėse.

Pseudouridimicinas stabdo bakterijų RNR polimerazę (RNR pol), fermentą, kuris atlieka bakterinės RNR sintezę. Antibiotikas stabdo fermento veiklą prie jo prisijungdamas. Šiuo metu naudojamas antibiotikas rifampicinas taip pat stabdo RNR pol, tačiau prisijungimo vieta skiriasi. Kadangi skiriasi tiek prisijungimo vieta, tiek veikimo mechanizmas, bakterijos atsparios rifampicinui nėra atsparios pseudouridimicinui. Šie antibiotikai gali veikti kartu, papildydami vienas kitą, ir, svarbiausia, spontaniškas atsparumo pseudourimicinui atsiradimas yra dešimt kartų mažesnis, nei rifampicinui.  

Lipidų ir baltymų katabolizmas

https://www.kayakwok.com/single-post/2016/07/24

Mikroorganizmai energijos gali gauti ne tik oksiduodami gliukozę, pagrindinį energijos suteikiantį angliavandenį. Mikroorganizmai geba oksiduoti lipidus bei baltymus. Šių visų maistinių medžiagų oksidacijos yra susijusios.

Prisiminkime, kad lipidai yra sudaryti iš riebiųjų rūgščių ir glicerolio. Mikrobai sintetina ekstraląstelinį fermentą lipazę, kuris skaido riebalus į jau minėtus komponentus. Tada kiekvienas komponentas yra metabolizuojamas atskirai. Glicerolis yra paverčiamas į dihidroksiacetono fosfatą (DAPH) ir toliau katabolizuojamas glikolizėje ir Krebso cikle. Riebiosios rūgštys yra oksiduojamos iki acetil-CoA, kuris toliau katabolizuojamas Krebso cikle.

Anaerobinis ląstelinis kvėpavimas. Fermentacija

http://nycfermentationfestival.com/

Mokslai jau baigti (bent kol kas), tad nuo šiol mėginsiu naujus įrašus kelti tris kartus per savaitę :)

Anaerobinis kvėpavimas – ląstelinio kvėpavimo būdas, kuriam nereikia deguonies. Kitaip nei jau aptartame aerobiniame ląsteliniame kvėpavime, anaerobinio ląstelinio kvėpavimo paskutinis elektronų akceptorius yra neorganinė dalelė, o ne deguonis (O2).

Kai kurios bakterijos, pavyzdžiui Pseudomonas ar Baccilus, kaip paskutinį elektronų akceptorių gali naudoti nitrato (NO3-) joną. Nitrato jonas yra redukuojamas į nitrito joną (NO2-), diazoto oksidą (N2O) arba azoto dujas (N2). Kitos bakterijos, pavyzdžiui Desulfovibrio, kaip paskutinį elektronų akceptorių naudoja sulfato joną (SO42-) ir suformuoja vandenilio sulfidą (H2S). Dar kitos bakterijos gali naudoti karbonato joną (CO32-), kad suformuotų metaną (CH4). Anaerobinis ląstelinis kvėpavimas, naudojant nitratus ir sulfatus kaip paskutinius elektronų akceptorius, yra labai svarbus gamtoje esantiems azoto ir sieros ciklams.

ATP kiekis, gaunamas anaerobinio ląstelinio kvėpavimo metu, priklauso nuo organizmo ir metabolinio kelio. Kadangi vyksta tik dalis Krebso ciklo ir ne visi elektronų pernašos grandinės nešikliai dalyvauja anaerobiniame ląsteliniame kvėpavime, jo metu niekada nesusidaro tokie dideli ATP kiekiai, kaip aerobiniame ląsteliniame kvėpavime. Atitinkamai, anaerobai auga lėčiau už aerobus.

Matematikos VBE


Vedama sportinio intereso ir nenublėsusios simpatijos, šiemet laikiau matematikos valstybinį egzaminą. Mokyklą baigiau prieš ketverius metus (2013 m.), todėl labiausiai galiu palyginti šiuos du egzaminus.

Pradėkime nuo pradžių. Laikydama egzaminą 12 klasėje, jam tikrai nuoširdžiai ruošiausi ir skyriau nemažai dėmesio – išsisprendžiau visą knygą pavyzdinių egzamino užduočių, temų uždavinius, kurie man buvo kaip kirvis, sprendžiausi iš kitų uždavinynų, jei kas tikrai neaišku, klausdavau mokytojo ir t.t. Tada, stojant į mano baigtą (o taip, jau galiu sakyti baigtą) specialybę, reikėjo matematikos arba chemijos egzamino. Laikiau abu, bet kadangi žinojau, kad matematiką tikrai galiu išlaikyti geriau, chemijos egzaminą laikiau tik dėl įdomumo. Ironiška, bet iš abiejų gavau tą patį balą. Tuo tarpu šiemet, kadangi pats egzaminas man nieko nelemia, jokio jaudulio nebuvo. Galima sakyti, egzaminui net nesiruošiau – išsisprendžiau kelias pavyzdines užduotis. Dabar manau, kad net ir to nereikėjo.

Kai jau stovėjau prie mokyklos durų 2013 m., be abejo buvo šioks toks jauduliukas. Geltonosios mokinio atmintinės nepaleidau iki paskutinės minutės, o su klasiokais kartojomės dalykus, kurių reikia nepainioti. Iki šiol pamenu: „sinuso išvestinė kosinusas, kosinuso išvestinė minus sinusas; sinuso integralas minus kosinusas, kosinuso integralas sinusas“. Šiemet mane tiesiog švelniai tariant užkniso laukti egzamino pradžios. Turbūt mane jau universitetas pagadino, kai į egzaminą galėdavau įplaukti paskutinėmis minutėmis. Susikviečia 8 val. ryto tam, kad prastovėčiau 35 minutes lauke, nes eksternus kviečia paskutinius ir turim laukti, kol susirenka laikantys abiturientai (kodėl negali pakviesti pirma tuos, kurie jau susirinkę, o tada laukti vėluojančių). Kol pasidėjau daiktus ir susiradau kabinetą, reikėjo jau ir sėstis į savą vietą, kadangi liko 15 min. iki egzamino pradžios. Laiko ką nors pasikartoti kaip ir nebuvo.

Chemiosmosas. Aerobinio kvėpavimo rezultatas

https://en.wikipedia.org/wiki/Chemiosmosis

ATP sintezė, naudojantis elektronų pernašos grandine, vadinama chemiosmosu.

Trumpai priminsiu. Dalelės pasyviai juda pro membranas iš ten, kur koncentracija yra didesnė, į ten, kur koncentracija yra mažesnė. Šis judėjimas suteikia energijos. Judėjimas prieš šį koncentracijų gradientą (priešinga kryptimi) reikalauja energijos. Tokiam molekulių ar jonų judėjimui (aktyvusis transportas) energijos suteikia ATP.

Chemiosmoso metu energija, kuri gaunama kai dalelės juda pagal koncentracijos gradientą, yra panaudojama sintetinant ATP. Šiuo atveju judančios dalelės yra protonai. Chemiosmosas yra atsakingas už didžiąją dalį ląstelinio kvėpavimo metu pagaminamos ATP.

Mokslo naujienos: maliarija gali silpninti kaulus

 http://www.sciencemag.org/news/2017/06/malaria-may-weaken-skeleton

Maliarijos parazitai palieka milžiniškos žalos pėdsakus infekuoto žmogaus kūne. Šie mikroskopiniai įsibrovėliai naikina raudonuosius kraujo kūnelius, gamina žalingus chemikalus ir kartais net pažeidžia smegenis. Naujausias tyrimas su pelėmis leidžia manyti, kad šie parazitai taip pat gali silpninti kaulus. Jei jie tą patį daro ir žmogaus organizmui, tai maliariją sukeliantys parazitai gali stabdyti šia liga sergančių vaikų augimą. Bet atliktas tyrimas pateikia ir gerų žinių – medžiaga, panaši į vitaminą D, gali apsaugoti nuo maliarijos keliamų kaulų silpnėjimo.

Maliarijos parazitai, kurie yra perduodami per užkrėstų uodų įkandimus, sukelia daugiausiai žalos, kai jie „apsistoja“ raudonuosiuose kraujo kūneliuose, kurie cirkuliuoja po visą kūną. Čia jie dauginasi, naudojasi deguonį nešančiais hemoglobino baltymais ir išskiria kenksmingus bioproduktus. Nors tyrėjai ir yra aptikę parazitų kaulų čiulpuose, kur yra kraują formuojančios kamieninės ląstelės, niekas iki šiol nežinojo, ar jie gali pažeisti žmogaus skeletą.

Elektronų pernašos sistema

https://www.nature.com/scitable/content/the-electron-transport-system-ets-in-the-14897153

Tęsiame aerobinio ląstelinio kvėpavimo proceso schemą.

Elektronų pernašos grandinė (sistema) susideda iš eilės oksiduoti ir redukuoti galinčių nešiklių. Kai elektronai keliauja šia grandine, palaipsniui yra atpalaiduojama energija, kuri yra panaudojama ATP gamybai oksidacinio fosforilinimo būdu. Eukariotinėse ląstelėse elektronų pernašos sistema yra vidinėse mitochondrijų membranose, o prokariotinėse ląstelėseplazminėje membranoje.

Elektronų pernašos grandinėje yra trys klasės nešiklių molekulių:

  • Flavoproteinai. Šių baltymų sudėtyje yra flavino – kofermento, kilusio iš riboflavino (vitamino B2) ir galinčio atlikti besikeičiančias oksidacijos ir redukcijos reakcijas. Vienas iš svarbiausių flavino kofermentų yra flavino mononukleotidas (FMN);

  • Citochromai. Šių baltymų sudėtyje yra geležies grupė (hemo grupė), turinti redukuotą formą (Fe2+) ir oksiduotą formą (Fe3+). Elektronų pernašos sistemoje yra citochromas b (cyt b), citochromas c1 (cyt c1), citochromas c (cyt c), citochromas a (cyt a) ir citochromas a3 (cyt a3);

  • Ubikvinonai arba kofermentas Q. Žymimas tiesiog Q. Tai yra nedideli nebaltyminiai nešikliai. 

Follow by Email