Informație

Este un acid gras un polimer?


Din înțelegerea mea, polimerii sunt molecule cu lanț lung care conțin unități repetate de monomeri.

De exemplu, proteinele sunt polimeri numiți polipeptide cu unități repetate de aminoacizi (diferiți). Prin urmare, un acid gras, saturat sau nesaturat, s-ar clasifica drept polimer deoarece sunt molecule cu lanț lung cu unități repetate de monomeri alchil?


Acizii grași nu sunt de obicei considerați polimeri.

Din punct de vedere biologic, acest lucru se întâmplă pur și simplu pentru că există doar un set foarte limitat de lungimi ale lanțului care există în natură (aproximativ 2-20) și, de asemenea, lanțurile pare numerotate sunt mult mai frecvente decât cele inegale. Spre deosebire de acest „adevărat” polimeri pot avea o lungime arbitrară a lungimii lanțului (desigur, există încă o limită în biologie, dar nu una super strictă) și nu sunt favorizate lungimi specifice.

Din punct de vedere chimic, acizii grași nu sunt, de asemenea, un polimer: nu puteți lua doar o grămadă de monomeri alchilici și combinați-i cu un lanț lung de acizi grași, deoarece monomerii alchil simpli nu au grupări chimice care să permită această reacție să ia locul (realizarea de legături CC nu este chimic cel mai ușor de făcut).


În Cartea de aur IUPAC, IUPAC definește un polimer după cum urmează:

O moleculă cu masă moleculară relativă ridicată, a cărei structură cuprinde în esență repetarea multiplă a unităților derivate, de fapt sau conceptual, din molecule cu masă moleculară relativă scăzută

Acizii grași au o masă moleculară relativ ridicată în comparație cu monomerul (care este în esență un atom de carbon), deși au o masă destul de redusă în comparație cu toți ceilalți polimeri biologici. Deoarece considerăm proteinele polipeptide, așa cum ați observat pe bună dreptate, monomerii nu trebuie să fie identici din punct de vedere chimic, astfel încât variațiile din jurul unui carbon simplu care sunt prezenți în diverși acizi grași ar trebui să fie fine.

Definiția nu menționează nimic în ceea ce privește numărul tipic de repetări sau numărul minim de repetări.

Definiția IUPAC menționează, de asemenea, că pentru majoritatea (dar nu toți) polimerii, numărul specific de repetare are un impact redus asupra proprietăților moleculare ale polimerului. Acizii grași funcționează în general mai mult sau mai puțin la fel, indiferent de lungimea lor specifică.

Sună ca acizii grași sunt polimeri de carbon pentru mine, chiar dacă de obicei nu ne gândim la ei așa.


Nu am auzit niciodată de cineva care consideră că acidul gras este un polimer. Nu sunt biolog, dar toate cercetările mele se referă la polimeri, în special vopsele și acoperiri. Acizii grași sunt adesea utilizați în industria acoperirilor ca unul dintre elementele de construcție pentru a face o acoperire alchidică. În ochii mei, acizii grași ar fi priviți mai mult ca un monomer sau oligomer. Așa cum ați observat, acizii grași au unități repetate; dar mulți ar opta să folosească alte cuvinte pentru a descrie molecula


Este un acid gras un polimer? - Biologie

TRANSCRIPTUL DE ANIMARE MEDICALĂ: Astăzi vom vorbi despre lipide. Lipidele sunt o parte integrantă a fiecărei membrane celulare din fiecare organism viu. Privind mai de aproape, puteți vedea că lipidele fac parte din membrana fosfolipidică, care este granița fiecărei celule. Majoritatea oamenilor se gândesc la lipide ca la grăsimi, precum grăsimea din corpul dumneavoastră. Grăsimile asigură stocarea și izolarea energiei pe termen lung în organismele vii. Dar grăsimile sunt doar un tip de lipide. Uleiurile, cerurile și steroizii sunt, de asemenea, tipuri de lipide. Exemple de steroizi includ colesterolul și hormonii precum testosteronul, care este produs în testicule, și estrogenul, care este produs în ovare. O caracteristică comună a tuturor lipidelor este că acestea nu se dizolvă în apă. Deci, ce face din ceva o lipidă? Toate lipidele sunt macromolecule organice. Aceasta înseamnă că lipidele sunt molecule mari care conțin elementul carbon. Lipidele conțin și hidrogen și oxigen. Macromoleculele organice, cum ar fi lipidele, sunt formate din multe unități numite monomeri care sunt legate chimic între ele. În lipide, monomerul tipic este ceva numit acid gras. Un acid gras conține un lanț de atomi de carbon atașați unul de celălalt. De acești atomi de carbon sunt atașați și atomii de hidrogen. Vă puteți aminti că carbonul poate forma până la patru legături covalente cu alți atomi. Când fiecare atom de carbon formează două legături simple cu atomi de carbon adiacenți și alte două legături simple cu atomi de hidrogen adiacenți, numim acest acid gras saturat. Aceasta înseamnă că acidul gras este saturat cu toți atomii de hidrogen pe care îi poate conține. Datorită acestei structuri, acizii grași saturați sunt molecule drepte care se pot împacheta strâns împreună. Ca rezultat, grăsimile saturate sunt de obicei solide la temperatura camerei. Exemple de grăsimi saturate includ untură și unt. În schimb, grăsimile nesaturate sunt de obicei lichide la temperatura camerei. Acestea includ lucruri precum uleiul vegetal și uleiul de măsline. Deci, de ce sunt grăsimile nesaturate lichide la temperatura camerei? Ei bine, acizii grași nesaturați au una sau mai multe legături covalente duble între atomii de carbon. Aceasta înseamnă că acidul gras nesaturat are lacune în saturația de hidrogen. Legăturile duble de carbon formează îndoituri în acidul gras, care împiedică moleculele să se împacheteze strâns. Ca rezultat, moleculele mai ambalate formează un lichid în loc de un solid la temperatura camerei. Iată un sfat pentru a vă ajuta să vă amintiți ce tip de grăsime este solidă sau lichidă. Folosiți litera S la începutul cuvântului saturat pentru solid la temperatura camerei. Acum că am vorbit despre acizii grași ca monomeri lipidici, ce este un polimer lipidic? Un polimer lipidic, numit triglicerid, se formează atunci când trei acizi grași se leagă de o moleculă de glicerol. Un triglicerid este saturat dacă conține doar acizi grași saturați. Și o trigliceridă este nesaturată dacă conține acizi grași nesaturați. Pe scurt, toate organismele vii folosesc lipide în toate membranele celulare, precum și pentru stocarea și izolarea energiei pe termen lung și pentru formarea hormonilor. Lipidele sunt macromolecule organice care conțin în principal atomi de carbon, precum și atomi de hidrogen și oxigen. Monomerii lipidici sunt acizi grași. Acizii grași saturați sunt saturați cu hidrogen, deoarece atomii lor de carbon formează numai legături simple. Ca rezultat, grăsimile saturate sunt solide la temperatura camerei. În schimb, acizii grași nesaturați au lacune în saturația lor cu hidrogen, deoarece atomii lor de carbon formează una sau mai multe duble legături. Ca rezultat, grăsimile nesaturate sunt lichide la temperatura camerei. Polimerii lipidici se numesc trigliceride. Trigliceridele saturate conțin doar acizi grași saturați. Trigliceridele sunt numite nesaturate dacă conțin acizi grași nesaturați.


Abstract

Acest articol descrie sinteza și proprietățile fizico-mecanice ale bioplasticelor preparate din acid metil ω-hidroxitetradecanoic (Me-ω-OHC14), un nou monomer disponibil printr-un proces de fermentare utilizând un Candida tropicalis încordare. Experimentele de condensare prin topire au fost efectuate folosind tetraisopropoxid de titan (Ti [OiPr]4) ca catalizator într-o polimerizare în două etape (2 ore la 200 ° C sub N2, 4 h la 220 ° C sub 0,1 mmHg). Poli (ω-hidroxititradecanoat), P (ω-OHC14), Mw, determinat de SEC-MALLS, a crescut de la 53K la 110K ca Ti (OiPr)4 concentrația a crescut de la 50 la 300 ppm. Prin variația condițiilor de polimerizare (concentrația catalizatorului, timpul de reacție, temperatura de reacție în etapa a doua) s-au preparat o serie de probe de P (ω-OHC14) cu Mw valori de la 53K la 140K. Poliesterii sintetizați cu Mw variind de la 53K la 140K au fost supuse caracterizării prin DSC, TGA, DMTA și testarea la tracțiune. Au fost explorate influențele greutății moleculare P (ω-OHC14), punctul de topire și entalpiile de topire / cristalizare asupra proprietăților de tracțiune ale materialului. Încercări de tracțiune la tragere la rece la temperatura camerei pentru P (ω-OHC14) cu Mw 53K-78K au arătat o tranziție fragilă-ductilă. În schimb, P (ω-OHC14) cu Mw 53K suferă o fractură fragilă. Creșterea P (ω-OHC14) Mw peste 78K a dus la un fenomen de întărire a deformării și proprietăți dure cu alungire la rupere ~ 700% și rezistență la tracțiune reală de ~ 50 MPa. Sunt discutate comparații între polietilenă de înaltă densitate și proprietăți mecanice și termice P (ω-OHC14) în funcție de greutățile lor moleculare respective.


Monomeri și polimeri

Monomeri sunt molecule mai mici și, atunci când sunt legate împreună, se formează polimeri .

-Acizii grași sunt monomerii pentru lipide , de exemplu, și indiferent de modul în care sunt legate (ca grăsimi saturate sau nesaturate, de exemplu), vor forma lipide.

-Forma nucleotidelor acizi nucleici (de exemplu, ADN)

-Forma monozaharidelor glucide (de exemplu, maltoza, o dizaharidă, este alcătuită din două molecule de glucoză, o monozaharidă).

Mai jos este o imagine a celor două molecule de glucoză, care sunt monomeri, legați împreună în maltoză, un carbohidrat mai complex.


-Aminoacizii alcătuiesc proteine (deci, chiar dacă există doar 22 de aminoacizi naturali, există nenumărate tipuri de proteine ​​care se formează odată cu aceștia)

The macromolecule din viață sunt lipidele, acizii nucleici, carbohidrații și proteinele.


Reductaza acidului carboxilic este o enzimă versatilă pentru conversia acizilor grași în combustibili și produse chimice

Hidrocarburile alifatice, cum ar fi alcoolii grași și alcanii derivați din petrol, au numeroase aplicații în industria chimică. În ultimii ani, sinteza regenerabilă a hidrocarburilor alifatice a fost posibilă prin ingineria microbilor pentru supraacumularea acizilor grași. Cu toate acestea, pentru a genera produse finale cu proprietățile fizico-chimice dorite (de exemplu, aldehide grase, alcani și alcooli), este necesară o conversie suplimentară a acidului gras. S-a constatat că o reducere a acidului carboxilic (CAR) de la Mycobacterium marinum transformă o gamă largă de acizi grași alifatici (C (6) -C (18)) în aldehide corespunzătoare. Împreună cu specificul substratului larg al unei aldehide reductaze sau al unei aldehide decarbonilaze, conversia catalitică a acizilor grași în alcooli grași (C (8) -C (16)) sau alcani grași (C (7) -C (15)) a fost reconstituit in vitro. Acest concept a fost aplicat in vivo, în combinație cu o tioesterază specifică lungimii lanțului, pentru a proiecta tulpini Escherichia coli BL21 (DE3) care erau capabile să sintetizeze alcooli grași și alcani. Un titru de alcool gras care depășește 350 mg · L (-1) a fost obținut în mediu minim suplimentat cu glucoză. Mai mult, prin combinarea căii dependente de CAR cu o lipază exogenă generatoare de acizi grași, uleiurile naturale (ulei de nucă de cocos, ulei de palmier și uleiuri de alge) au fost transformate enzimatic în alcooli grași într-un interval larg de lungime a lanțului (C (8) -C (18)). Împreună cu enzimele complementare, specificitatea largă a substratului și caracteristicile cinetice ale CAR deschide calea spre conversia directă și adaptată catalizată de enzime a lipidelor în produse chimice gata de utilizare.

Declarație privind conflictul de interese

Autorii nu declară niciun conflict de interese.

Cifre

Conversia biomasei în grăsimi ...

Conversia biomasei în alcooli grași și alcani. ( A ) Organisme fotoautotrofe, ...

Caracterizarea cinetică a CAR ...

Caracterizarea cinetică a CAR a lui . ( A ) Observat și ...

Aplicarea enzimei CAR ...

Aplicarea enzimei CAR pentru sinteza alcoolului gras și a alcanilor. ( A…

Conversia pe scară largă a acizilor grași ...

Conversia pe scară largă a acizilor grași în alcooli grași și alcani. ( A )…

Conversia uleiurilor naturale în ...

Conversia uleiurilor naturale în alcooli grași. Este prezentată o schemă de reacție simplificată ...


Polianhidride

Muntimadugu Eameema,. Abraham J. Domb, în ​​Polimeri biomedici naturali și sintetici, 2014

10.4.2.3 Polianhidridele pe bază de acizi grași

Incorporarea acizilor grași în polimerii biodegradabili oferă flexibilitate, temperatură scăzută de topire, hidrofobie și flexibilitate. Se degradează în compuși naturali și, prin urmare, este ecologic. Acizii grași au fost încorporați în polimeri ca monomeri utilizând funcționalitatea acidului carboxilic. Majoritatea acizilor grași de natură monofuncțională acționează ca terminator al lanțului în polimerizare. Dimerizarea acizilor grași nesaturați prin insaturare sau crearea unei grupări funcționale pe acidul gras oferă un monomer bifuncțional potrivit pentru polimerizare. Acești copolimeri sunt în general hidrofobi, solubili în solvenți organici clorurați obișnuiți și non- sau semicristalini au un punct de topire scăzut (20-90 ° C) și au rezistență mecanică redusă. Polimerii pe bază de acid ricinoleic (RA) sunt cel mai nou adaos la seria polianhidrurilor. RA (acid cis-12- hidroxioctadeca-9-eonoic) s-a dovedit a fi cea mai potrivită alternativă pentru sinteza polianhidrurilor pe bază de acizi grași. Este unul dintre puținii acizi grași disponibili în comerț care au grupa suplimentară 12-hidroxi. Avantajul RA este că este un acid gras bifuncțional care conține o grupare hidroxil de-a lungul grupării acide și, prin urmare, poate fi încorporat în coloana vertebrală a polianhidrurii prin formarea unei legături esterice [46].


Studii în chimia produselor naturale

Factori de semnal difuzibili

Factorii de semnal difuzibili (DSF) sunt derivați simpli ai acizilor grași și cuprind una dintre familiile feromonilor QS ale bacteriilor gram-negative [15]. Deși configurațiile legăturilor duble în mai multe DSF rămân obscure, DSF-urile conțin în general una sau două legături duble cu a (Z) -configurare. Unii ar putea deduce că sistemul mediat DSF nu este un sistem QS deoarece producția DSF în Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) este dependent de faza de creștere și transcrierea lui rpfF, care codifică o DSF sintetază presupusă, apare pe tot parcursul creșterii [75,76]. Cu toate acestea, Zhang și colegii săi au propus un nou sistem de autoinducție reglementat de o kinază senzor hibrid, RpfC, care a permis luarea în considerare a unui sistem mediat DSF ca sistem QS [77]. Detaliile chimiei și biologiei în QS bazate pe DSF la bacteriile Gram-negative au fost discutate pe larg de Zhang și colegii săi [15].

Primul membru al familiei DSF a fost identificat din Xcc, agentul cauzal al putregaiului negru, care afectează plantele crucifere precum Arabidopsis și Brassica [75]. Sub controlul DSF, Xcc produce polizaharide extracelulare (EPS) și enzime legate de virulență. Barber și colab. a raportat că patogenitatea Xcc este mediat de un mic compus semnal difuzibil, DSF, care restabilește producția anumitor enzime extracelulare și polizaharide la rpfF mutanți cărora le lipsea capacitatea de a produce factori de virulență. Structura DSF a fost elucidată ca 11-Me-C12: Δ 2 (58) de către Zhang și colegi în 2004 (Fig. 10.7) [76]. Au sintetizat 58 prin utilizarea rearanjării mediului de bază Favorskii a dibromocetonei 57 a construi (Z) -double bond. Mai mult, au constatat că (Z) -configurarea și prezența unei duble legături au fost caracteristici importante pentru activitatea DSF. Compus (E)-58 a fost de 200 de ori mai puțin activ decât (Z) -11-Me-C12: Δ 2 (58). Acest lucru contrastează DSF de Stenotrophomonas maltophilia, bacteria Gram-negativă cauzală a acestei infecții nosocomiale, unde saturația 11-Me-C12 (59) derivat și 11-Me-C12: Δ 2 aproape la fel de indusă de translocație independentă de flagel [78].

Figura 10.7. Structurile mai multor DSF-uri.

Mai mult, unele DSF-uri ar putea acționa ca molecule de semnalizare în interspecie și comunicare între regate. Zhang și colegii săi au raportat că DSF-urile din Burkholderia cepacia complex, 11-Me-C12: Δ 2 (58) și C12: Δ 2 (60), a inhibat formarea tubului germinativ în Candida albicans, o ciupercă dimorfă care provoacă infecții oportuniste la om [79]. În 2011, Dairi și colegii săi au izolat 12-Me-C14 (61), DSF din Xylella fastidiosa, din bulionul de cultură al unui actinomicet și a constatat că 12-Me-C14 inhibă calea futalosinei [80]. Calea futalosinei este calea alternativă biosintetică care produce menaquinone găsite în unele bacterii patogene, cum ar fi Helicobacter pylori și Campylobacter jejuni [81]. Deși nu se știe dacă există o relație între X. fastidiosa și H. pylori sau C. jejuni, este de remarcat faptul că o moleculă de semnalizare extracelulară, cum ar fi DSF, poate acționa ca un antibiotic.


Lipidele

Lipidele sunt molecule biologice mici, care sunt solubile în solvenți organici, cum ar fi cloroform / metanol, și sunt puțin solubili în soluții apoase. Ele pot fi clasificate într-o varietate de moduri. Într-o singură clasificare, ele pot fi împărțite în două clase majore, lipide saponificabile și liponice, pe baza reactivității lor cu baze puternice. Lipidele saponificabile conțin acizi carboxilici (cu acizi grași) cu lanț lung, care sunt legați de o grupare funcțională alcoolică printr-o legătură esterică. Acești acizi grași sunt eliberați pe bază de hidroliză pe bază de esteri catalizați. Clasele nesaponificabile includ vitaminele "liposolubile" (A, E) și colesterolul. Lipidele se disting adesea de un alt cuvânt frecvent utilizat, grăsimi. Unii definesc grăsimile ca lipide care conțin acizi grași care sunt esterificați în glicerol. Voi folosi sinonim lipidele și grăsimile.

Figura: Exemple de lipide saponificabile și nonsaponificabile

Lipidele saponificabile majore sunt triacilgliceridele, glicerofosfolipidele și sfingolipidele. Primii doi folosesc glicerol ca coloană vertebrală. Triacilgliceridele au trei acizi grași esterificați la cei trei OH pe glicerol. Glicerofosfolipidele au doi acizi grași esterificați la carbonii 1 și 2 și o grupare fosfo-X esterificată la C3. Sfingozina, coloana vertebrală a sfingolipidelor, are o grupă alchil lungă conectată la C1 și o amină liberă la C2, ca coloană vertebrală. În sfingolipide, un acid gras este atașat printr-o legătură amidică la C2 și o grupare H sau fosfo-X esterificată se găsește la C3. O diagramă generală care arată diferența dintre aceste structuri este prezentată mai jos.

Figura: Comparația lipidelor cu glicerol și sfingozină ca coloane vertebrale

Clasificarea simplă a lipidelor pe baza reactivității lor față de baze contrazice complexitatea posibilelor structuri lipidice, deoarece peste 1000 de lipide diferite se găsesc în celulele eucariote. Această complexitate a condus la dezvoltarea unui sistem cuprinzător de clasificare pentru lipide. În acest sistem, lipidelor li se oferă o definiție foarte detaliată și cuprinzătoare: „molecule mici hidrofobe sau amfipatice care pot proveni în totalitate sau parțial prin condensări ale tioesterilor pe bază de carbanion (acil gras, glicerolipide, glicerofosfolipide, sfingolipde, zahararolipde și polichide) și / sau prin condensări pe bază de carbocație a unităților de izopren (lipide prenol și lipide sterol). "

Folosind această nouă nomenclatură, lipidele pot fi împărțite în opt categorii diferite, așa cum se arată în tabelul de mai jos și la LIPID MAPS.

Tabel: Clasificarea lipidelor pe baza comitetului internațional de clasificare și nomenclatură

Categorie Abreviere Exemplu de structură
Acizi grași FA
Glicerolipide GL
Glicerofosfolipide GP
Sfingolipide SP
Lipide sterolice SF
Lipide Prenol relatii cu publicul
Zaharolipide
(conține zahăr)
SL
Polichide PK

Structura lipidelor determină funcția acestora. De exemplu, triacilgliceridele foarte insolubile sunt utilizate ca formă predominantă de stocare a energiei chimice în organism. Spre deosebire de polizaharide precum glicogenul (un polimer de glucoză), C-urile din lanțurile acil ale triacilgliceridei sunt într-o stare foarte redusă. Principala sursă de energie care ne conduce nu numai corpul, ci și societatea, se obține prin oxidarea moleculelor pe bază de carbon la dioxid de carbon și apă, într-o reacție extrem de exergonică și exotermă. Zaharurile sunt deja parțiale în spectrul de energie liberă, deoarece fiecare carbon este parțial oxidat. 9 kcal / mol pot fi derivate din oxidarea completă a grăsimilor, spre deosebire de 4,5 kcal / mol din cea a proteinelor sau glucidelor. În plus, glicogenul este foarte hidratat. Pentru fiecare 1 g de glicogen, 2 grame de apă sunt legate de el. Prin urmare, ar fi nevoie de 3 ori mai multă greutate pentru a stoca cantitatea echivalentă de energie în carbohidrați, așa cum este stocată în triacilgliceride, care sunt stocate în „picături” de lipide anhidre în celule. Restul acestei unități pe lipide se va concentra nu pe triacilgliceride, a căror funcție principală este stocarea energiei, ci pe acizi grași și fosfolipide și structurile pe care le formează în soluție apoasă.

Structura acizilor grași și a fosfolipidelor le arată amfifilic - adică au atât domenii hidrofobe, cât și domenii hidrofile. Acizii grași pot fi reprezentați în „formă de desene animate” ca amfifile cu lanț unic, cu un grup circular circular de cap și o singură coadă acilă nepolară care se extinde de la cap. La fel, fosfolipidele pot fi prezentate ca amfifile cu lanț dublu. Chiar și colesterolul poate fi reprezentat în acest fel, cu grupul său unic OH ca cap polar, iar inelele rigide cu 4 membri ca „coadă” hidrofobă. Chiar și acolo există un număr foarte mare de acizi grași care pot fi esterificați la C1 și C2 ai fosfolipidelor și o varietate de grupe PX la C3, făcând fosfolipidele și acizii grași grupuri de molecule extrem de eterogene, rolul lor în structurile biologice poate fi înțeles. la o primă aproximare modelându-le fie ca amfifile cu lanț simplu, fie cu dublu lanț. În plus, aceștia, spre deosebire de carbohidrați, aminoacizi și nucleotide, nu formează polimeri covalenți. Prin urmare, vom începe studiile asupra moleculelor biologice cu lipide simple (acizi grași, glicerofosfolipide și sfingolipide) și apoi vom aplica înțelegerea lipidelor la sistemele mai complexe de polimeri biologici. Vom vedea că glicerofosfolipidele și sfingolipidele sunt componente esențiale ale structurii membranei. Colesterolul se găsește și în membrane și este un precursor al hormonilor steroizi.


CSIR NET Life Science Question Paper: iunie 2015: cu cheie de răspuns și explicații: partea I

(21). O soluție de 1% (g / v) a unui polimer de zahăr este digerată de o enzimă (20ug, MW = 200.000). Viteza zahărului monomer (MW = 400) eliberat a fost determinată ca având o viteză inițială maximă de 100 mg formată / min. Numărul cifrei de afaceri (min -1) va fi:
A. 5 X 10 4
b. 2,5 X 10 -2
c. 4,0 X 10 -6
d. 2,5 X 10 5

(22). Într-o polipeptidă alfa elicoidală, legăturile de hidrogen ale coloanei vertebrale sunt între
A. NH de n și CO de n + 4 aminoacizi
b. CO din n și NH din n + 3 aminoacizi
c. CO din n și NH din n + 4 aminoacizi
d. NH de n și CO de n + 3 aminoacizi

(23). Următoarele sunt trei secvențe ADN monocatenare care formează structuri secundare.

(A). ATTGAGCGATCAAT
(b). ATTGAGCGATATCAAT
(c). AGGGAGCGATCCCT

Pe baza stabilității lor, care dintre ele este corectă?

(24). Care dintre următoarele nu face parte din complexul enzimei piruvat dehidrogenază din calea glicolizei?

A. Piruvat dehidrogenază
b. Dihidrolipoil transferază
c. Dihidrolipoil dehidrogenaza
d. Dihidrolipoil oxidaza

(25). Ce fenotip ați prezice pentru un șoarece mutant lipsit de una dintre genele necesare pentru recombinarea site-specific în limfocite?

A. Scăderea numărului de celule T.
b. Imunodeficient
c. Creșterea numărului de celule T.
d. Creșterea numărului de celule B.

Structura cililor eucarioti (sursa imaginii Wikipedia)

(26). Determinantul cheie al planului citokinezei în celulele mamiferelor este poziția:

A. Cromozom
b. Fusul central
c. Centriole
d. Banda pre-profază

(27). Bătăile cililor sunt reglementate de:

A. Actin
b. Miozină
c. Cofilin
d. Nexin

(28). Se știe că regulatorul conductanței transmembranare a fibrozei chistice (CFTR) controlează transportul cărui ion?

(29). În bacterii, răspunsul la șoc termic este controlat în principal de:

A. Sigma S (σs)
b. Sigma 32 (σ32)
c. Sigma E (σE)
d. Sigma 70 (σ70)

(30). În îmbinarea de tip II:

A. Un G-OH din exterior face un atac nucleofil la 5’P din prima bază a intronului
b. Un 2’O liber al unei adenozine interne face un atac nucleofil la 5’P din prima bază a intronului
c. Un 3’O al unei adenozine interne face un atac nucleofil la 5’P din prima bază a intronului
d. Hidroliza ultimei baze a exonului este realizată de U2 / U4 / U6

(31). Mai jos sunt prezentate câteva afirmații despre elementele genetice mobile procariote și eucariote sau transpozoni.

A. Majoritatea elementelor genetice mobile din bacterii se transpun printr-un intermediar ARN
B. Majoritatea elementelor genetice mobile din bacterii sunt ADN
C. Elementele genetice mobile din eucariote sunt doar retrotranspozoni
D. Ambele, transpozonii de ARN și ADN se găsesc în eucariote

Alegeți combinația corectă

A. A și C.
b. B și C
c. A și D.
d. B și D

(32). Erorile de copiere care apar în timpul replicării sunt corectate de activitatea de citire a ADN polimerazei care recunoaște bazele incorecte

A. La capătul de 5 ’al lanțului de creștere și îndepărtați-l prin activitatea de exonuclează de 5’- 3’
b. La capătul de 3 ’al lanțului de creștere și îndepărtați-l cu o activitate de exonuclează de 3’ - 5 ’
c. La capătul de 3 ’al lanțului de creștere și îndepărtați-l cu o activitate de exonuclează de 3’ - 5 ’
d. La capătul 5 ’al lanțului de creștere și îndepărtat apoi cu activitate de exonuclează de 3’ - 5 ’

(33). În timpul fiecărui ciclu de alungire a lanțului în traducere, câte schimbări conformaționale suferă ribozomul care sunt cuplate la hidroliza GTP?

A. Zero
b. unu
c. Două
d. Trei

(34). Colagenii sunt cea mai abundentă componentă a matricei extracelulare. Pentru a menține procesele fiziologice normale, cum ar fi vindecarea rănilor, dezvoltarea osoasă, etc., care dintre cele mai importante tipuri de enzime este cel mai important

A. Peptidaze
b. Proteaze
c. Amilaze
d. Lipaze

(35). Care dintre evenimentele următoare nu activează NICIODATĂ receptorul cuplat al proteinei G pentru sechestrarea eliberării de Ca2 +?

A. Interacțiunea de legare la receptorii spermei
b. Activarea Frizzled de către Wnt
c. Reacție corticală care blochează polispermia
d. Sinteza ADN-ului și defalcarea învelișului nuclear

(36). Principala diferență între celulele normale și cele transformate sunt

A. Nemurirea și inhibarea contactului
b. Timp de generație și mobilitate celulară mai reduse
c. Apoptoza și hiperfuncția genei supresoare tumorale
d. Inactivarea oncogenelor și durata mai scurtă a ciclului celular

(37). Când bacteriile care cresc la 20 o C sunt încălzite la 37 o C, sunt cel mai probabil să sintetizeze lipidele membranei cu mai mult

A. Acizi grași saturați cu lanț scurt
b. Acizi grași nesaturați cu lanț scurt
c. Acizi grași saturați cu lanț lung
d. Acizi grași nesaturați cu lanț lung

(38). Hidra prezintă regenerare morfologică și implică care dintre următoarele căi de transducție a semnalului în formarea axei sale?

A. Calea Wnt / β-catenin
b. Calea acidului retinoic
c. Calea FGF
d. Calea Delta-Notch

(39). Ovocitul de mamifer înainte de intrarea în spermă este arestat în ce stadiu al diviziunii celulare?

A. Profaza mitozei
b. Profază a meiozei I
c. Faza G1 a ciclului celular mitotic
d. Metafaza meiozei II

(40). Pluripotența masei celulare interne la mamifere este menținută de un nucleu de trei factori de transcripție și anume:

A. 4 octombrie, Sox 2 și Nanog
b. 4 octombrie, Sox 2 și Cdx2
c. Sox 2, Nanog și Cdx2
d. 4 octombrie, Cdx2 și Nanog

Tasta de răspuns cu explicații detaliate:

21. Răspuns. (d). 2,5 X 10 5

Numărul de cifre de afaceri al enzimei: numărul de molecule de substrat convertite în produs într-o unitate de timp dată (o secundă) de către o singură moleculă de enzimă atunci când enzima este complet saturată cu substratul său. Numărul de cifră de afaceri al diferitelor enzime variază. Numărul cifrei de afaceri poate fi considerat ca viteza unei enzime pentru reacția sa catalitică. Se știe că enzima catalază are cel mai mare număr de afaceri, care este de 40.000.000. Numărul cifrei de afaceri al enzimei este reprezentat ca Kpisică în cinetica enzimatică. Kpisică se calculează ca:

Unde Vmax este viteza maximă, [E] Concentrația enzimei

22. Răspuns. (c). CO din n și NH din n + 4 aminoacizi

Conformația alfa elicoidală este un tip de structură secundară a proteinei. În structura elicoidală alfa, coloana vertebrală polipeptidică este strâns înfășurată în jurul unei axe imaginare trasate longitudinal prin mijlocul helixului, iar grupurile R ale reziduurilor de aminoacizi ies în afară din coloana vertebrală elicoidală. Fiecare viraj din helixul alfa are o lungime de aproximativ 5,4 Å și fiecare viraj elicoidal are 3,5 aminoacizi. Helixul alfa este stabilizat prin legături interne de hidrogen. Formarea legăturii de hidrogen are loc între atomul de hidrogen atașat la atomul de azot electronegativ al unei legături peptidice și atomul de oxigen carbonil electronegativ al celui de-al patrulea aminoacid de pe partea amino-terminală a acelei legături peptidice. Astfel, practic toți aminoacizii din alfa helix se află în legături de hidrogen. Helicele alfa care apar în mod natural sunt dreptaci.

23. Răspuns. (b). (c) & gt (a) & gt (b)

24. Răspuns. (d). Dihidrolipoil oxidaza

Complexul enzimei piruvat dehidrogenază (PDC) este o enzimă complexă care catalizează reacția de „legătură” a respirației care transformă acidul piruvic (produsul final al glicolizei) în acetil co-A printr-un proces numit decarboxilare piruvat. După cum sugerează și numele, enzima complexă PDC constă din trei enzime diferite și anume E1, E2 și E3 și fiecare dintre aceste trei enzime are seturi diferite de cofactori.

Enzime în complexul PDC:

1. Piruvat dehidrogenază (E1): cofactor: TPP (tiamin pirofosfat)

2. Dihidrolipoil transacetilaza (E2): cofactori: Lipoat și coenzima A

3. Dihidrolipoil dehidrogenaza (E3): cofactori: FAD și NAD +

25. Răspuns. (b). Imunodeficient

Îmbinarea V (D) J: Un proces de recombinare specific site-ului în timpul dezvoltării celulelor B, în care segmentele genei V și J (pentru lanțul ușor) și segmentele genei V, D și J (pentru lanțul greu) sunt unite pentru a forma un secvență funcțională de codificare a regiunii VL sau VH. Această îmbinare specifică site-ului este mediată de un complex enzimatic numit recombinază V (D) J, format din două părți:

(1) Enzima specifică a limfocitelor

(2). Enzimele ajută la repararea ADN-ului)

Proteinele specifice limfocitelor din recombinaza V (D) J sunt codificate de două gene legate numite rag-1 și rag-2 (rag = gene care activează recombinarea). Proteinele RAG introduc mai întâi pauze cu dublă catenă la secvențele de ADN flancante, iar aceasta este urmată de un proces de reîntregire care este mediat atât de proteinele RAG, cât și de enzimele implicate în repararea generală a catenelor duble ale ADN-ului. Indivizii care sunt deficienți în oricare dintre genele de cârpă sunt imunodeficienți deoarece sunt incapabili să se alăture V (D) J și, prin urmare, sunt foarte sensibili la infecție. Acești indivizi nu au celule funcționale B sau T. Celulele T folosesc aceeași recombinază pentru a asambla segmentele genetice care codifică receptorii lor specifici antigenului.

26. Răspuns. (b). Fus central

Citokineza este diviziunea citoplasmei după cariokineză (diviziunea nucleului) diviziunii celulare. Procesul de citokinezie este diferit la plante și animale. La animale, citokineza are loc prin brazdarea și invaginarea membranei plasmatice la planul ecuatorului fusului. Cu toate acestea, la plante, datorită prezenței peretelui celular, procesul simplu de brazdare al membranei plasmatice nu este posibil și aici citokineza este asistată de formarea de fragmoplast și a plăcii celulare.

Determinantul cheie al planului citokinezei în celulele animale este poziția fusului central. Fibrele fusului sunt partea aparatului axului care ajută la segregarea cromozomială în timpul diviziunilor celulare mitotice și meiotice. Există trei tipuri de fibre ax.

(1). Fusii cromozomiali (sau microtubulii cinetocorici): fibrele fusului atașate la cinetocorul cromozomului și trage cromozomii spre pol pentru a ajuta la segregarea cromozomilor.

(2). Fibrele astrale (sau microtubulii astrali): sunt fusurile care nu sunt atașate niciunui cromozom, ele radiază pur și simplu din centrosom.

(3). Fusul central (sau fusul pol la pol sau microtubuli polari): sunt microtubulii care ies din polii opuși și aranjați ca fascicule paralele suprapuse în centru (ecuatorul celulei) în timpul anafazei. Acestea sunt considerate ca determinantul cheie al planului citokinezei din celulele animale. Fusul central recrutează diverse proteine ​​în porțiunea centrală a celulei pentru a ajuta brazdarea membranei plasmatice. Acestea sunt, de asemenea, implicate în formarea „corpului mijlociu” sau a corpului Flemming în timpul citokinezei. Corpul mijlociu al corpului Flemming este structura tranzitorie care se găsește în celulele mamiferelor aproape de sfârșitul citokinezei.

27. Răspuns. (d). Nexin

Axonemul ciliar eucariot arată (9 + 2) organizare. They composed of nine outer units and two central units. Each of the nine outer units is composed of one complete unit (called A tube) and one incomplete unit (called B tube). The central two units composed of single complete units. The dynein arms are seen as ‘fussy’ projections from the complete microtubule (A tube). There are two types of dynein arms, outer three headed dynein arms and inner two headed dynein arms. The nine peripheral units in the axoneme are interconnected by nexin bridge. Nexin bridge regulate the beating of cilia. The dynein arms are the motor proteins which convert the chemical energy of ATP into mechanical energy for movement.

Cofilin: it is an actin binding protein which assists the disassembly of actin filaments in the cells. They are very essential in the actin filament organization.

Actin: they are the globular proteins which form microfilaments and they are the components of cytoskeleton. In the cells, actin can exists as globular free monomeric units called G actin (globular actin) or as linear polymer called F actin (filamentous actin). Actin participate in many cellular events such as muscle contraction, cell motility, cell division, cytokinesis, vesicular transport, movement of cell organelles, cell signaling and maintaining the structure and shape of the cell as cytoskeleton. There are three types of actin isomers in vertebrates including human. They are α-actin, β-actin, γ-actin. α-actin is commonly found in the muscles. β-actin, γ-actin are present in the cytoskeleton microfilaments.

Actin concentration in the cells is also used as an internal control in many molecular biology techniques such as quantitative PCR and western blotting

Myosin: Myosin is an ATP dependent motor protein involved in the contraction of muscles. Structurally myosin consists of a head, neck and a tail. The head portion possesses the ATPase activity and it associate with actin filament.

28. Ans. (d). Cl –

CFTR (Cystic fibrosis Transmemrane Conductance Regulator) is a trans-membrane transporter, which transport chloride and thiocyanate ions across plasma membrane of epithelial cells. They belong to the ABC Transporter (ATP Binding Cassette transporter) of the ion channel protein category. Functioning of CFTR is very essential for the proper maintenance of chloride ion channel functioning in the cells and the damage in the functioning causes problems in epithelial fluid transport. Cystic fibrosis is a recessive autosomal genetic disorder in human caused by the mutations in the CFTR gene.

29. Ans. (b). Sigma 32 (σ32)

30. Ans. (b). A free 2’O of an internal adenosine makes a nucleophilic attack on 5’P of first base of intron

Type two splicing is a type of RNA splicing method and it belongs to the category of self-catalytic ribozymes splicing. The major difference of type II splicing from type I splicing is that, in type II splicing, GTP is not required and also here a lariat is formed. Group II introns are found in rRNA, tRNA and mRNA of mitochondria and chloroplasts of fungi, plants, protists and also in bacteria.

31. Ans. (d). B and D

Mobile genetic elements are also called as transposons or transposable element or jumping genes, as they name suggests they change their position in the genome either by ‘cut-copy’ or ‘copy-paste’ mechanism. There are three classes of transposons, they are:

(1). Class I transposons (retro-transposons): transposition by copy paste mechanism, there will be an RNA intermediate

(2). Class II transposons (DNA transposons): transposition by cut copy mechanism, no RNA intermediate is formed

(3). Autonomous and non-autonomous Transposable elements

32. Ans. (c). At the 3’ end of the growing chain and remove them by 3’ – 5’ exonuclease activity

33. Ans. (c). Două

34. Ans. (b). Proteases

35. Ans. (b). Activation of Fizzled by Wnt

36. Ans. (A). Immortality and contact inhibition

37. Ans. (c). Long chain saturated fatty acids

Saturation and chain length of fatty acid is indirectly proportion to the melting point. A fatty acid with many unsaturation and long chain shows relatively lower melting point, which means that these fatty acids will tend to stay as liquid under lower temperature condition. Organisms which are adapted to cold environmental conditions show relatively higher concentration of short and unsaturated fatty acids in the plasma membrane. A bacteria growing in at 20 o C will be having their plasma membrane with short chain and unsaturated fatty acids to maintain the fluidity of plasma membrane. When this bacterium is immediately transferred to higher temperature (here 37 o C) the fluidity of the plama-membrane will increase and it will disrupt the membrane. So in order to maintain the integrity of plasma membrane, the cell immediately change its plasma-membrane composition with large number of long and saturated fatty acids, these fatty acids will have higher melting points.

38. Ans. (A). Went/β-catenin pathway

39. Ans. (d). Metaphase of Meiosis II

40. Ans. (A). Oct 4, Sox 2 and Nanog

More Previous Year Solved Question Papers…

Lecture Notes from Easy Biology Class…

Browse more in Easy Biology Class…

Get our Updates on CSIR NET LIFE SCIENCES in your E-mail Inbox
We will not spam your account…

Enter your e-mail address


Don’t forget to Activate your Subscription…. Please See Your E-Mail…

We provides absolutely free Online Study Materials for the CSIR JRF NET Life Sciences examination to support the enthusiastic students to qualify their dream destination. You can use our JRF NET study materials like Books to Refer, Lecture Notes, PPTs, Model Questions (MCQ), Previous Year Question Papers, Online Mock Tests etc. for your preparation. Please remember, we can only provide the material stuffs and resources, the ultimate success depends upon your dedicated preparation for the NET exam. Please go through our online resources for JRF NET Life Science Examination. Feel free to ask any doubts/clarifications.

You can download this question paper from our SLIDESHARE Account


Steroids and Waxes

Unlike the phospholipids and fats discussed earlier, steroids have a ring structure. Although they do not resemble other lipids, they are grouped with them because they are also hydrophobic. All steroids have four, linked carbon rings and several of them, like cholesterol, have a short tail.

Cholesterol is a steroid. Cholesterol is mainly synthesized in the liver and is the precursor of many steroid hormones, such as testosterone and estradiol. It is also the precursor of vitamins E and K. Cholesterol is the precursor of bile salts, which help in the breakdown of fats and their subsequent absorption by cells. Although cholesterol is often spoken of in negative terms, it is necessary for the proper functioning of the body. It is a key component of the plasma membranes of animal cells.

Waxes are made up of a hydrocarbon chain with an alcohol (–OH) group and a fatty acid. Examples of animal waxes include beeswax and lanolin. Plants also have waxes, such as the coating on their leaves, that helps prevent them from drying out.

Figure 5. Steroids such as cholesterol and cortisol are composed of four fused hydrocarbon rings

In Summary: Lipids

Lipids are a class of macromolecules that are nonpolar and hydrophobic in nature. Major types include fats and oils, waxes, phospholipids, and steroids. Fats are a stored form of energy and are also known as triacylglycerols or triglycerides. Fats are made up of fatty acids and either glycerol or sphingosine. Fatty acids may be unsaturated or saturated, depending on the presence or absence of double bonds in the hydrocarbon chain. If only single bonds are present, they are known as saturated fatty acids. Unsaturated fatty acids may have one or more double bonds in the hydrocarbon chain. Phospholipids make up the matrix of membranes. They have a glycerol or sphingosine backbone to which two fatty acid chains and a phosphate-containing group are attached. Steroids are another class of lipids. Their basic structure has four fused carbon rings. Cholesterol is a type of steroid and is an important constituent of the plasma membrane, where it helps to maintain the fluid nature of the membrane. It is also the precursor of steroid hormones such as testosterone.