vault backup: 2025-12-08 20:10:35
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m38s
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m38s
This commit is contained in:
@@ -1,38 +0,0 @@
|
||||
|
||||
# Förståelse
|
||||
aa
|
||||
- [ ] glutamin/glutamat/glutaminsyra
|
||||
- [ ] glu vs gln
|
||||
- [ ] aspargin/asapargat/asparginsyra
|
||||
- [ ] som har kväve
|
||||
- [ ] pH-provfrågor
|
||||
- [ ] sura, negativa, postivia, basiska
|
||||
|
||||
osorterat
|
||||
- [ ] histonnamn i histonoktamer
|
||||
- [ ] DNA vs RNA
|
||||
- [ ] transkription vs translation vs replikation
|
||||
- [ ] transkriptionsbubbla vs replikationsgaffel
|
||||
- [ ] G1 vs S fas
|
||||
- [ ] blodgrupper
|
||||
- [ ] tryptofan i bakterier
|
||||
- [ ] translation terminering, kolla provfrågor
|
||||
- [ ] Na/Ka-kanal saknar förståelse
|
||||
|
||||
# Instuderingsuppgifter
|
||||
Finns det värde i att svara alla med AI?
|
||||
|
||||
# Gamla tentor
|
||||
- se till att alla svar är rätt, markera i separat fil eller så
|
||||
- till sqlite när allt ser bra ut, statistik med llm
|
||||
- ladda upp .db + annoterad ddl
|
||||
|
||||
# Anki-kortlekar
|
||||
- [x] introduktionslabb
|
||||
- [ ] plasmidlabb
|
||||
- [ ] göra klart introduktion till metabolismen
|
||||
- [ ] glykolysen, lägg till vilka steg som är reversibla
|
||||
- [ ] också vilka steg som producerar ATP+NADPH
|
||||
- [ ] β-oxidation (men har använt emils)
|
||||
- [ ] glykogen
|
||||
- [ ] ETK
|
||||
@@ -1,24 +0,0 @@
|
||||
formulas:
|
||||
Untitled: ""
|
||||
views:
|
||||
- type: table
|
||||
name: Table
|
||||
filters:
|
||||
and:
|
||||
- file.tags.contains("biokemi")
|
||||
order:
|
||||
- file.name
|
||||
- file.folder
|
||||
- föreläsare
|
||||
sort:
|
||||
- property: föreläsare
|
||||
direction: ASC
|
||||
- property: file.name
|
||||
direction: ASC
|
||||
columnSize:
|
||||
file.folder: 372
|
||||
- type: cards
|
||||
name: View
|
||||
filters:
|
||||
and:
|
||||
- file.tags.contains("biokemi")
|
||||
@@ -1,24 +0,0 @@
|
||||
Aishe Sarshad är kursansvarig
|
||||
aishe.sarshad@gu.se
|
||||
|
||||
3 block
|
||||
- Cells byggstenar och biokemins verktyg
|
||||
- lite djupare än introduktionsveckan
|
||||
- Cellulära processer
|
||||
-
|
||||
- Metabolism / ämnesomsättningen
|
||||
- Största blocket
|
||||
|
||||
Efterfrågan på föreståelse
|
||||
|
||||
Läs labsäkerhetskompendiet och följ instruktionena i rapporten, följ instruktioner.
|
||||
Ankikortlek på labsäkerhet, kommer upp på tentan
|
||||
|
||||
JFK: we choose to go to the moon, not because it is easy but because it is hard
|
||||
|
||||
skjut inte upp
|
||||
|
||||
|
||||
Majoriteten är på essäfrågor
|
||||
Kan komma ritfrågor
|
||||
Behöver inget material för att rita
|
||||
@@ -1,43 +0,0 @@
|
||||
|
||||
## Polaritet
|
||||
Förekomsten av polära respektive opolära sidokedjor i ett protein har en avgörande inverkan på proteinets struktur. Förklara innebörden av begreppet polaritet, hur proteinstrukturen påverkas av sidokedjornas polaritet och varför just polaritet har en så avgörande roll för proteinstrukturen.
|
||||
|
||||
Polaritet innebär att en kemisk grupp har en ojämn fördelning av elektroner, vilket ger partiella laddningar och möjlighet till vätebindningar. Polära sidokedjor interagerar gärna med vatten och hamnar därför oftast på proteinets yta, där de stabiliserar strukturen genom vätebindningar och joninteraktioner. Opolära sidokedjor är hydrofoba och packas i proteinets inre, vilket driver den grundläggande veckningen genom den hydrofoba effekten. Polaritet är avgörande eftersom hela proteinets 3D-struktur bestäms av hur sidokedjorna minimerar energin i en vattenmiljö, och små förändringar i polaritet kan dramatiskt ändra konformationen.
|
||||
|
||||
### AlphaFold
|
||||
Sekundärstrukturen hos proteiner är svår att förutsäga från primärsekvensen av aminosyrorna. Redogör för varför det är så och hur programmet Alphafold, vars skapare tilldelats Nobelpriset i kemi 2024, ändå med stor säkerhet kan förutsäga ett proteins tredimensionella struktur.
|
||||
|
||||
Sekundärstruktur är svår att förutsäga från primärsekvensen eftersom varje aminosyras beteende beror på hela den tredimensionella miljön: steriska kollisioner, polaritet, vätebindningar, laddning, lösningsmedel och interaktioner med avlägsna delar av kedjan. Lokala regler räcker därför inte för att bestämma helix eller β-flak. Alphafold lyckas genom att utnyttja enorma mängder evolutionär information från homologer och analyserar bevarande, ko-variation och sannolika avstånd mellan rester. Med dessa mönster beräknar det energimässigt mest sannolika 3D-arrangemanget och förutsäger strukturen med mycket hög precision.
|
||||
### Proteinanalys
|
||||
Beskriv tre metoder som kan användas för att rena fram ett protein från lyserade celler och förklara vilken proteinegenskap som används för respektive metod.
|
||||
|
||||
**Jonbyteskromatografi** bygger helt på att olika proteiner har olika nettoladdning vid ett givet pH. Kolonnen är packad med ett resin som antingen är negativt laddat (anionbytare) eller positivt laddat (katjonbytare). Proteiner med motsatt laddning binder och hålls kvar, medan andra sköljs bort. Eluering sker genom att höja **saltkoncentrationen**, vilket konkurrerar ut interaktionen, eller genom att ändra **pH** så att proteinets laddning ändras och det släpper från resinet. Fördelen är hög kapacitet och att man kan separera proteiner som skiljer sig bara lite i laddning.
|
||||
|
||||
**Gelfiltrering / size-exclusion-kromatografi** separerar proteiner efter **storlek och form**. Kolonnen består av kulor med porer av definierad diameter. **Stora proteiner kan inte gå in i porerna** och passerar därför snabbt genom kolonnen och elueras först. **Mindre proteiner diffunderar in i porerna**, vilket bromsar dem, så de kommer ut senare. Det är en mild metod som inte kräver bindning eller förändring av proteinets struktur, vilket är idealiskt för proteiner som måste renas i aktiv form. Den ger också en bra uppskattning av proteinets storlek i lösning.
|
||||
|
||||
**Elektrofores**, framför allt **SDS-PAGE**, utnyttjar både **laddning, storlek och friktion** men gör dem jämförbara genom att denaturera proteinet. SDS binder längs polypeptidkedjan och ger den en **uniform negativ laddning** i proportion till dess längd. Detta gör att vandringshastigheten i gelen styrs nästan uteslutande av molekylens **storlek**. Proteinerna tappar sin 3D-struktur eftersom SDS och värme denaturerar dem. Om man även tillsätter ett **reduktionsmedel** (t.ex. β-ME eller DTT) bryts **disulfidbryggor**, vilket gör att multimerer och subenheter separeras.
|
||||
|
||||
|
||||
### Hemoglobin
|
||||
En allvarlig komplikation till bl.a. Covid-19 är så kallad Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), vilket ger en gravt sviktande lungfunktion orsakad av inflammation och
|
||||
vätskeansamling (ödem) i alveolerna. Ödemet leder till att mindre syre når blodet och att mindre koldioxid lämnar blodet. Beskriv hur den minskade mängden syre och den ökade mängden koldioxid påverkar hemoglobinets struktur och funktion.
|
||||
|
||||
Mindre O₂ gör att hemoglobin stabiliseras i **T-state** (tensed), den låga-affinitetsformen → svårare att binda syre. Ökad CO₂ och därmed högre H⁺ (lägre pH) protonerar sidokedjor i Hb och skapar **saltbryggor** som ytterligare stabiliserar T-state (Bohr-effekten). CO₂ binder dessutom **karbamater** till N-terminalerna i Hb och sänker affiniteten ytterligare.
|
||||
Resultatet är **högerförskjuten dissociationskurva**, lägre O₂-bindning och snabbare O₂-släpp - men vid ARDS räcker inte detta för att kompensera för den låga syrgaskoncentrationen.
|
||||
|
||||
### Blodgrupper
|
||||
En lyckad transfusion av blod från en individ till en annan är beroende av att individerna har kompatibla blodgrupper. Om blodgrupperna inte är kompatibla kan en livshotande reaktion utlösas. Redogör för reaktionen för molekylär nivå.
|
||||
|
||||
Vid inkompatibel blodtransfusion känns mottagarens antikroppar igen donatorns erytrocytantigen (t.ex. A- eller B-antigen) som främmande. Antikropparna binder direkt till antigenen på erytrocyterna och bildar stora immunkomplex. Detta leder till **agglutination** (klumpning) och aktivering av **komplementsystemet**, som skapar porer i cellmembranet och orsakar **intravaskulär hemolys**. Frisatta hemoglobinfragment och komplementaktiverade mediatorer utlöser kraftig inflammation, kärlskada, koagulationsaktivering och kan snabbt leda till chock, njursvikt och cirkulationskollaps.
|
||||
### Enzymer
|
||||
Redogör för fördelen med att många enzymer har Km-värden i närheten av de substratkoncentrationer som finns i deras omgivning.
|
||||
|
||||
När ett enzyms Km ligger nära den faktiska substratkoncentrationen fungerar enzymet i det mest känsliga området av Michaelis-Menten-kurvan. Det innebär att små förändringar i substratnivåer direkt ger tydliga förändringar i hastigheten, vilket gör enzymet finreglerbart och responsivt. Enzymet arbetar varken mättat eller ineffektivt, utan i ett dynamiskt intervall där cellen snabbt kan anpassa metabolismen efter behov. Detta gör att enzymaktivitet kan styras av tillgången på substrat utan att kräva stora mängder enzym eller komplex reglering.
|
||||
### Kofaktorer
|
||||
Kofaktorer bundna till proteiner är viktiga för att möjliggöra vissa kemiska reaktioner och därmed utöka repertoaren av reaktioner de kan utföra. Redogör för vad en kofaktor är och hur kofaktorerna ... kan hjälpa enzymer att uppnå effektivitet i de reaktioner de katalyserar.
|
||||
|
||||
Kofaktorer är små icke-proteinkomponenter som ett enzym behöver för att katalysera reaktioner som aminosyror själva inte klarar av. De kan vara **metalljoner** (t.ex. Zn²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺) eller **organiska molekyler** som ofta kallas **coenzymer** (t.ex. NAD⁺, FAD, CoA, TPP, biotin). Kofaktorer kan bära elektroner, protoner eller kemiska grupper, stabilisera övergångstillstånd eller skapa reaktiva intermediärer. Genom att tillföra nya kemiska egenskaper - redoxförmåga, gruppöverföring, syra-bas-katalys eller strukturell stabilisering - ökar de både reaktionshastighet och specificitet och gör att enzymet kan utföra reaktioner som annars vore omöjliga.
|
||||
### Metanol
|
||||
Förklara hur förtäring av metanol kan ge svåra förgiftningsskador samt hur etanol kan förhindra förgiftningen.
|
||||
|
||||
Metanol i sig är relativt ofarligt, men i levern omvandlar **alkoholdehydrogenas (ADH)** det till **formaldehyd** och vidare till **myrsyra**, vilket orsakar **metabol acidos**, synnervsskada och kan leda till blindhet och död. Etanol fungerar som behandling eftersom ADH har **mycket högre affinitet för etanol än metanol**. När etanol ges konkurrerar det ut metanol på enzymet, vilket stoppar bildningen av de toxiska metaboliterna. Metanol utsöndras då oförändrat och myrsyran kan metaboliseras eller buffras.
|
||||
@@ -1,11 +0,0 @@
|
||||
|
||||
| | Ämne | Stödord |
|
||||
| --- | --------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|
||||
| 1 | Aminosyrors polaritet | skillnad i laddning / vätebindning<br>elektronegativitet: O/N el mättat kol<br>hydrofob effekt<br>ficka, disulfid/H-/jon-<br>polaritetmutationer → HbS |
|
||||
| 2 | Aminosyrors veckning | påverkas av: R-pol, H-, hinder,<br>AF tränad, proteiner, 3D vinklar, avstånd |
|
||||
| 3 | Proteinanalys | Jonbytes: laddning, res euleras via salt/pH<br>Gelfil: storlek, stora i porer, små går runt<br>elektrofores: storlek+laddning, bryter ner 3D<br>friktion, redu-medel för disulfidbryggor |
|
||||
| 4 | Hb | ↓O₂ → T-state<br>↑CO₂/H⁺ → nya saltbryggor, stänger, O2 svårare att binda<br>CO₂ → karbamat<br>högerförskjutning |
|
||||
| 5 | Blodgrupper | inkomp = Ab + Ag<br>agglutination<br>komplement → porer<br>hemolys<br>Hb + inflammation<br>chock / njure / koag |
|
||||
| 6 | Enzymer | Km ≈ [S]<br>känslighet<br>snabb reglering<br>ej mättat<br>dynamiskt område<br>**Kompetitiv:** Km ↑, Vmax =, binder aktiva sätet.<br>**Non-kompetitiv:** Km =, Vmax ↓, binder annan plats(E/ES).<br>**Okompetitiv:** Km ↓, Vmax ↓, binder bara ES. |
|
||||
| 7 | Kofaktorer | metaller / coenzym<br>bär elektroner / grupper<br>stabiliserar TS<br>ökad hastighet & specificitet |
|
||||
| 8 | Metanol | metanol → formaldehyd → myrsyra<br>acidos + synnerv<br>etanol konkurrerar ADH |
|
||||
@@ -1,132 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- cellmembran
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
---
|
||||
|
||||
Integrala membranproteiner. Aminosyror med hydrofoba sidokedjor, de har fläckar som är starkt hydrofoba. De sitter hårt associerade till membranet för att få ut de i en lösning får man använda nån form av detergent
|
||||
|
||||
Finns olika varianter, detergenter är små amfipatiska molekyler, tex gallsyror
|
||||
|
||||
Detergenterna kommer att i de hydrofoba regionera att sätta sig med sina hydrofoba svanser, mot de hydrofoba aminosyrororna. Man maskerar de hydrofoba områderna med hjälp av detergenterna på så sätt kan man få ut dom i en vattenlösning och studera på ett eller annat sätt
|
||||
Men membranproteiner är jobba att hantera, detergentern kladdar gärna ihop sig. De är svårstuderade i allmänhet.
|
||||
|
||||
Vanliga protainer har hur många kristallstruktuer som vi vet hur de ser ut. Nästan alla transportproteiner som vi har i blodbanan är hydrofoba på sina ytor
|
||||
|
||||
I MB har vi bara kristallstrukturer på säg 20 st, kan inte så mycket om de än.
|
||||
|
||||
- Integrala
|
||||
Här finns det 3 olika klasser/varianter. Den vanligaste är att proteinerna har en eller flera 𝛼-helixar som går genom membranet
|
||||
![[Pasted image 20251118084220.png]]
|
||||
Alfahelixarna bildar i princip en kanal med hydrofoba utåt och hydrofila inåt som tillåter transport, det är vanligt för transportproteiner.
|
||||
transportproteiner har en eller flera alfahelixar.
|
||||
|
||||
7TM - seven transmembrane, 7 st alfahelixar som passerar ett membran och bygger upp en kanal.
|
||||
- transporterar vatten/joner, vad som helst som bromsar av de hydrofoba svansarna. Glykol, aminosyror, vad som helst som har en **hydrofil karaktär**
|
||||
|
||||
längden på dessa alfahelixar är ungefär 20 aminosyror för att kunna spänna över lipidlagret i CM där de flesta har hydrofobkaraktär.
|
||||
|
||||
#### Βeta-barrel
|
||||
Tunna som är uppbygd av antiparallela β-sheets.
|
||||
![[Pasted image 20251118084654.png]]
|
||||
|
||||
Den är mycket mer ovanlig. De kan fungera som transportprotein.
|
||||
|
||||
#### Partiellt associerade
|
||||
Finns inget bra namn
|
||||
![[Pasted image 20251118084729.png]]
|
||||
Innehåller en liten hydrofob sekvens, som sitter intrasslade i membramlagret, men går inte igen.
|
||||
För att få loss dessa måste man använda detergenter, därför handlar de hos de membrana proteinerna
|
||||
|
||||
alfa + beta heter transmembrala, ofta är det enzymer som sitter på kanalens insida. Så det snabbt går att använda det som kommer in i cellen.
|
||||
|
||||
Utan att saker och ting behvöer diffundera över cytoplasman
|
||||
|
||||
Hydropati Plot
|
||||
Aminosyrosekvensen är känd och eftersom majoritetn av transmembrana proteiner är alfahelixar ska vi försöka hitta en sekvens på ungefär 20 hydrofoba aminosyror.
|
||||
Det är det som krävs för att bygga upp en alfahelix.
|
||||
|
||||
Finns tabeller över aminorsyror och vad som krävs för att flytta de från en lipid till en vattenmiljö.
|
||||
Finns en tabell i slides 12.2
|
||||
|
||||
T.ex. krävs ganska mycket att flytta Phe, men Arg trivs ganska bra i vattenmiljö.
|
||||
|
||||
Man tar alla aminosyror och summerar alla nummer ifrån energitabellen,
|
||||
![[Pasted image 20251118085246.png]]
|
||||
Man tar ett fönster, ett visst 20 antal som man letar efter.
|
||||
Går det över ett visst värde kan man få en 𝛼-helix, då är det sannolikt att det är ett transmembrant protein.
|
||||
![[Pasted image 20251118085412.png]]
|
||||
Glykoporin är välstuderat, en topp
|
||||
|
||||
Man kan ha transmembrala proteiner med många 𝛼-helixar som har en topp per helix och med beta barrels har inga tydliga toppar
|
||||
|
||||
Hos möss är 20% av proteinerna troliga membranproteiner. Då börjar man med DNA och kört igenom program som identiferar membraner
|
||||
|
||||
Det kommer inte upp på tentan, men ni ska veta att det finns en metod för att sannolikgöra om det är ett transmembralprotein eller inte.
|
||||
|
||||
#### Perifera membranproteiner
|
||||
|
||||
1. GTPas, 15C kedja nåra cystein i C-terminall
|
||||
|
||||
2. tyrosinkinas, sitter inte stabilt, 14C kedja N-terminal glycin
|
||||
|
||||
3. gpi-ankare nånting ganska viktigt, kommer stöta på många gånger, bygger på glycosylfosfatidylinositol-svans C-terminal kovalent bunden till oligsackarid (kolhydrat)
|
||||
![[Pasted image 20251118091516.png|300]]
|
||||
De kan frigöras väldigt snabbt
|
||||
Finns ett batteri som heter fosfolipaser och lossar proteinet. Proteiner som sitter på det här viset är proteiner som behöver mobiliseras fort, hinner inte gå igenom DNA och proteinsyntes, behöver de på sekunden. Kan ta några timmar att bygga proteiner.
|
||||
|
||||
Acetylkolin, muskel någonting
|
||||
GPI-ankare sitter det på
|
||||
|
||||
4. Jonbindingar bunda till fosfolipider (elektrostatiska)
|
||||
|
||||
5. Associerade till integrala proteiner, cellskellet
|
||||
|
||||
Olika celler har olika kolhydrater på sin sida.
|
||||
|
||||
Ligandinteraktion med cellytans kolhydrater
|
||||
![[Pasted image 20251118092253.png|200]]
|
||||
- antikroppar
|
||||
- hormoner
|
||||
- enzymer
|
||||
- andra celler, cell-cell interaktion
|
||||
- virus/bakterier/toxiner
|
||||
- exempel: Uropatogen/escherichia/E Coli
|
||||
- urinvägsinfektionsframkallande bakterie
|
||||
- den ingår i vår vanliga flora, i tarmen finns det inget den kan binda till
|
||||
- P-fibria som binder specifikt till Galoaktos 𝛼-4-bindning, de finns inte i tarmen
|
||||
- om man inte sköter hygienen och får över bakterier från tarmfloran till urinvägarna så kan den binda till sockret i värsta fall kan de gå upp till njurarna
|
||||
### Celladhesionsmolekyler
|
||||
|
||||
Integrala membranproteiner som förankrar. celler i varandra eller ECM
|
||||
- selectins: kolhydrater
|
||||
- integriner: ECM
|
||||
- ig-superfamiljen (ICAM): sekvenser som påminner om immunglobilner
|
||||
- cadheriner: adherens junctions och desmosomer
|
||||
|
||||
#### Selektiner
|
||||
viktiga proteiner i inflammatoriska reaktioner
|
||||
sitter på leukocyter och binder till kolhydratreceptorer på endotelceller
|
||||
hjälper till att bromsa upp, blir en cell-cell interaktion, leukocyter(neutrofiler) binder till endotelet.
|
||||
Sen när det bromsas upp binder det med integriner, så de vita cellerna kan ta sig ner under endotelet
|
||||
det som kallas diapedesen
|
||||
|
||||
#### Integrin
|
||||
Viktig familj av proteiner som förankrar endoteler/epitelceller i ECM
|
||||
en 𝛼-subenhet och β-subenhet
|
||||
tvåvärda joner
|
||||
kan binda till olika xxxx
|
||||
binda så att cellerna sitter på sin plats
|
||||
finns många olika varianter
|
||||
|
||||
### Cadheriner
|
||||
Adherence junctions och desmosomer
|
||||
cadheriner binder till cadheriner på intilliggande celler
|
||||
Förhindrar att saker läcker mellan celler
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,20 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- cellmembran
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Vilka lipider ingår i det eukaryota cellmembranet?
|
||||
|
||||
#### Vilken roll har kolesterolet?
|
||||
#### Cellmembranet brukar sägas varra assymetriskt. Vad avses med detta?
|
||||
#### Vilka molekyler kan spontant diffundera över cellmembranet? Vilka kan inte göra det?
|
||||
#### Vilka typer av rörlighet finns i cellmembranet vid 37°?
|
||||
#### Hur är lipid rafts uppbyggda?
|
||||
#### Vilka typer av integrala membranproteiner finns?
|
||||
#### Vad är en hydropatiplot? Vad ger den information om?
|
||||
#### Hur är perifera membranet associerade till cellmembranet?
|
||||
#### Vilka olika typer av celladhesionsproteiner finns? Vad binder de till? Vilken är deras
|
||||
#### huvudsakliga funktion?
|
||||
@@ -1,18 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- cellmembran
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
- Principiell uppbyggnad av biologiska membran: membranlipider och membranproteiners struktur och placering i membranet.
|
||||
- Barriärfunktionen.
|
||||
- Membrandomäner.
|
||||
- Glykokalyx struktur.
|
||||
- Glykokalyx roll för igenkänning - cell-cell + cell-mikrob.
|
||||
- Cell-cell-interaktioner.
|
||||
- Celladhesionsmolekyler.
|
||||
|
||||
Beskriva hur det eukaryota cellmembranet är uppbyggt.
|
||||
@@ -1,43 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- cellmembran
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
**2** Ange en skillnad mellan mättade och omättade fettsyror avseende struktur och en skillnad avseende inverkan på fluiditeten hos cellens membran.
|
||||
|
||||
Beskriv uppbyggnaden av ett GPI-ankare. (2p)
|
||||
|
||||
Beskriv hur lipid rafts är uppbyggda. (2p)
|
||||
|
||||
Proteinet på bilden transporterar glukos och Na +
|
||||
A) Vilken typ av transportör är det?
|
||||
B) Vilken typ av transport sker för glukos?
|
||||
C) Vilken är drivkraften bakom transporten av glukos?
|
||||
|
||||
Vilka påståenden om det eukaryota cellmembranet är korrekta?
|
||||
- Fosfatidylserin finns enbart i det inre skiktet av cellmembranet.
|
||||
- Kolesterol finns enbart i det inre skiktet av cellmembranet.
|
||||
- Cellmembranets kolhydrater är riktade mot cellens utsida.
|
||||
- Cellmembranets kolhydrater är riktade mot cytoplasman.
|
||||
|
||||
Proteinet på bilden utför transport.
|
||||
A) Vilken klass av transportörer tillhör proteinet?
|
||||
B) Var i cellen finns det?
|
||||
C) Vilken är drivkraften för transporten?
|
||||
(2p) Max 30 ord.
|
||||
|
||||
Vad är en hydropatiplot och vad ger den information om? (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två av dessa lipider hittas i det eukaryota cellmembranet? (2p)
|
||||
- Sfingomyelin
|
||||
- Kolesterol
|
||||
- Fria fettsyror
|
||||
- Triacylglycerol
|
||||
|
||||
Det finns tre olika typer av integrala cellmembranproteiner. Vilka? Beskriv kortfattat hur de är uppbyggda. (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två av nedanstående proteiner utför aktiv transport?
|
||||
@@ -1,75 +0,0 @@
|
||||
CELLMEMBRANETS ARKITEKTUR
|
||||
|
||||
Cholesterol
|
||||
|
||||
Fatty acid
|
||||
Fatty acid
|
||||
Glycerol
|
||||
Phosphate
|
||||
Alcohol
|
||||
|
||||
Cerebroside
|
||||
(a glycolipid)
|
||||
Fatty acid unit
|
||||
Sugar unit
|
||||
glucose or galactose
|
||||
|
||||
Bilayer
|
||||
|
||||
Bilayer
|
||||
Omättade fettsyror
|
||||
|
||||
Cholesterol
|
||||
|
||||
Membrane Protein Lipid Carbohydrate
|
||||
Myelin 18% 79% 3%
|
||||
Erytrocyte 49% 43% 8%
|
||||
Liver 44% 52% 4%
|
||||
|
||||
Lipid rafts
|
||||
|
||||
Membranproteiner
|
||||
|
||||
Typ 1: Alfahelix(ar)
|
||||
|
||||
Typ 2: Beta-barrel
|
||||
|
||||
Typ 3: ”Partiellt associerade”
|
||||
|
||||
Table 12.2 Polarity scale for identifying transmembrane helices
|
||||
(Transfer free energy values omitted in OCR)
|
||||
|
||||
Hydropathy index diagram (glycophorin)
|
||||
(Rendering omitted)
|
||||
|
||||
PERIFERA MEMBRANPROTEINER
|
||||
Strategier för association med cell membranet
|
||||
|
||||
1. Isoprenoid- (Farnesyl-) svans: 15C kedja associeras till cystein nära C-terminalen
|
||||
Ex GTPas, Ras
|
||||
|
||||
2. Myristoylsvans: 14C kedja bunden till N-terminal glycin
|
||||
Ex tyrosinkinas Src
|
||||
|
||||
3. GPI-ankare/glycosylfosfatidylinositol-svans: Proteinets C-terminal är kovalent bunden till oligosackariden
|
||||
Ex Acetylkolineras, T-cadherin, Thy-1
|
||||
OBS FOSFOLIPAS
|
||||
|
||||
4. Elektrostatiska interaktioner med fosfolipider
|
||||
Cytoplasmatiska proteiner ex annexin
|
||||
|
||||
5. Association med integrala proteiner
|
||||
Ex “cellskelett-proteiner”
|
||||
|
||||
Cellytans kolhydrater
|
||||
|
||||
Diagram av glycocalyx, med glykolipider, proteoglykaner etc.
|
||||
(Texten fragmenterad i OCR)
|
||||
|
||||
Koleratoxin från Vibrio cholerae
|
||||
|
||||
Selektiner
|
||||
|
||||
Integriner
|
||||
|
||||
Cadheriner
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,203 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- från-aminosyror-till-proteiner
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
---
|
||||
|
||||
$H_3N^+$ -
|
||||
|
||||
**Zwitterjon** är en molekyl som har laddningar men det tar ut varandra totalt.
|
||||
dvs ingen nettoladdning
|
||||
|
||||
$C_\alpha$ = alfakol
|
||||
|
||||
Kiralt kol har två konfigurationer möjliga, stereoisomerer som är spegelbilder
|
||||
stereoisomerer är spegelbilder
|
||||
|
||||
Olika typer av indelning av stereoisomerer
|
||||
R = medsols
|
||||
S = medsols
|
||||
Prioriteringsordning N > C > H i atomnummer, lägst vänds bakåt
|
||||
|
||||
Hur ljuset polariserats bestämmer L/D isomerer → planpolariserad
|
||||
Enbart använda av L-formen i proteiner
|
||||
|
||||
Cystein är i R, alla andra S
|
||||
|
||||
R/S är medsols/motsols
|
||||
Alla är R vänder sig åt höger utom Cystein som vänder sig åt vänster
|
||||
|
||||
### Aminosyror
|
||||
Vi behöver inte kunna enbokstavskombinationen
|
||||
#### Alifatiska
|
||||
Opolära
|
||||
|
||||
Gillar inte vatten, stöts bort, i
|
||||
- Glycin (Gly) $-H$
|
||||
- Det går inte att få till isometri?
|
||||
- lätt att packa, inga steriska hinder
|
||||
- Alanin (Ala) $- CH_3$
|
||||
- metylgrupp som sidokedja
|
||||
- Valin (Val)
|
||||
- Leucin (Leu)
|
||||
- Isoleucin (Ile)
|
||||
- Metionin (Met)
|
||||
- Prolin (Pro)
|
||||
- problematisk, stelare och steliskt hinder
|
||||
- vända riktning, avsluta någonting för att den är svår att packa
|
||||
- kommenter: delimitor
|
||||
- slagit knut på sig själv
|
||||
|
||||
#### Aromatiska
|
||||
Packas lätt, hydrofoba, opolära, inåt i proteinet
|
||||
|
||||
- Fenylalanin (Phe)
|
||||
- 6 bara kol
|
||||
- Tryptofan (Trp)
|
||||
- 5 + 6, Kväve
|
||||
#### Alkoholer
|
||||
Har en -OH grupp, bra för vätebindingar, kan vara donator
|
||||
Polära eftersom de har OH-grupper
|
||||
|
||||
- Serin (Ser)
|
||||
- -OH
|
||||
- Treonin (Tre)
|
||||
- $-CH₂-OH$
|
||||
- Essentiell
|
||||
- Tyrosin (Tyr)
|
||||
- $-CH(OH)-CH₃$
|
||||
|
||||
#### Sulfhyhlil
|
||||
Polär
|
||||
|
||||
- Cystein (Cys)
|
||||
- -SH
|
||||
- unik, disulfidbryggor, två går ihop och skapar en kovalent binding
|
||||
|
||||
### Amider
|
||||
Polär
|
||||
|
||||
Med en kvävegrupp -NH₂
|
||||
|
||||
- Aspargarin (Asn)
|
||||
- $-CH₂-CONH₂$
|
||||
- Glutamin (Gln)
|
||||
- $-CH₂-CH₂-CONH₂$
|
||||
|
||||
#### Imidazol
|
||||
Polär
|
||||
|
||||
- Histidin (His)
|
||||
- $-(CH₂)₃-NH-C(=NH₂⁺)-NH₂$
|
||||
- $pK_a$ ligger nära fysiologisk pH
|
||||
- förekommer också i joniserad form
|
||||
- de flesta är inte, liten del kommer vara protonerad
|
||||
|
||||
#### Syror
|
||||
Netto-laddning +1/-1
|
||||
Ytterligare en syra
|
||||
Negativt laddade
|
||||
|
||||
- Aspartat (Asp)
|
||||
- $-CH₂-COO⁻$
|
||||
- Glutamat (Glu)
|
||||
- $-CH₂-CH₂-COO⁻$
|
||||
|
||||
#### Baser
|
||||
Netto-laddning +1/-1
|
||||
Basiska, dvs positivt laddade
|
||||
- Lysin (Lys) $-CH₂-imidazolring$
|
||||
- Arginin (Arg) $-(CH₂)₄-NH₃⁺$
|
||||
|
||||
Sju aminosyror har pH-känslighet
|
||||
![[Pasted image 20251106092004.png|300]]
|
||||
|
||||
Varför pH känsliga
|
||||
- buffrar
|
||||
- strukturen ändras om det
|
||||
|
||||
#### Post-translationella modifieringar
|
||||
Efter translationen är kvar sker vissa förändringar
|
||||
Fosfolysering, det gör man på alkoholerna (-OH), Ser,Thr,Tyr
|
||||
kommentar: klyvning
|
||||
Glykosylering, N-Asn, O-Ser/Thr
|
||||
|
||||
#### Peptidbindningar
|
||||
Aminogruppen och karboxylgruppen binder till varandra, aldrig via R-gruppen
|
||||
Sker via kondensationreaktion, dvs vatten, så skapas en amidbindning.
|
||||
Delvis dubbelbildningskaraktär (DVS STEL, går ej att rotera), på grund av resonans vilket gör dem starkare
|
||||
Plan struktur / resonanstabiliserad
|
||||
Runt kirala kolen är rotation möjlig
|
||||
Det gör det möjligt att aminosyrorna kan orienteras i cis eller trans
|
||||
Cis kofniguration, R-grupper från peptider ligger i samma riktning
|
||||
Trans konfiguraition, R-grupper från peptider ligger i olika håll
|
||||
vanligast då får man minst steriska hinder, förenklar packning
|
||||
Prolin är problematisk, där förekommer båda, den kan lika gärna sitta kvar i cis, men annars är det trans
|
||||
|
||||
Färgerna måste sitta
|
||||
- Kväve blått
|
||||
- Väte vitt
|
||||
- Kol svart
|
||||
- Syre rött
|
||||
- R-gruppen grönt
|
||||
|
||||
### Proteinveckning
|
||||
|
||||
#### Primärstruktur
|
||||
- Sekvensen av aminosyror som dyker upp
|
||||
- Bestäms av genen
|
||||
- Har en riktning
|
||||
- den första har en fri aminogrupp, längst till vänster
|
||||
- den sista har en fri karboxylgrupp
|
||||
- alla andra har två bindningar
|
||||
- N-terminalen är den första, fri aminogrupp
|
||||
- C-terminalen är den sista, fri karboxylgrupp
|
||||
- Oavsett hur lång kedjan är finns det bara två fria grupper
|
||||
#### Sekundärstruktur
|
||||
- Lokal veckning av delar av polypeptiden
|
||||
- Stabiliseras av vätebindningar från grupperna i peptidbindningen
|
||||
- $\alpha-helix$
|
||||
- vanligast av alla
|
||||
- helix karakteriseras av en spiral med en konstantdiameter $\varnothing$
|
||||
- kompakt 3.6 aminosyror per varv
|
||||
- R-grupperna vänds utåt
|
||||
- Vätebindningar aminosyra + 4 steg längre fram
|
||||
- Pro bryter helixen
|
||||
- Val,Thr,Ile - förgrenade är också problematiska, steriskt hinder
|
||||
- Ser,Asn,Asp - konkurrerar om vätebindingar, stör stabiliteten
|
||||
- Vad karakteriserar en a-helix som
|
||||
- genom ett membran
|
||||
- R-grupperna måste vara hydrofoba
|
||||
- dvs alifatiska och aromatiska stora majoritet
|
||||
- ytan
|
||||
- mot cytoplasma / hydrofila / polära
|
||||
- från cytoplasma / hydrofob / opolära
|
||||
- R-grupperna måste vara
|
||||
- helix med två olika sidor, för att det är hälften i helixen som pekar åt ena hållet och hälften åt andra hållet
|
||||
- amfipatisk
|
||||
- Omvänd/hårnålsböjd
|
||||
- byter riktning på polypeptidkedjan
|
||||
- istället för att para till 4:e aa framför, så binder den med 3:e vilket gör att riktning bryts
|
||||
- behövs något litet, ofta glycin
|
||||
|
||||
#### summering
|
||||
kiralt kol vs stereoisomerer varför
|
||||
kan bara ta upp L-protein
|
||||
uppdelning polär/opolär/basisk/sura sen undergrupper av två första
|
||||
laddade bra för jonpassager
|
||||
peptidbindning kondenseras så vatten
|
||||
trans vanligast
|
||||
a-helix är vanligast
|
||||
hårnål parning 1+3
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,186 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- från-aminosyror-till-proteiner
|
||||
- anteckningar
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Sekundär struktur (fortsättning)
|
||||
|
||||
#### $\beta$-flak
|
||||
Plan utsträckt
|
||||
Uppbyggt av $\beta$-strängar, måste ha minst två
|
||||
Strängar från olika delar av primärsekvensen
|
||||
- Antiparallel, N- och C-terminaler i olika riktningar ➡️⬅️
|
||||
- vätebindningar är starkare ju rakare de är
|
||||
- vätebindningar är parvis
|
||||
- Parallela, N- och C-terminaler i samma riktning ➡️➡️
|
||||
- vätebindningar ej raka
|
||||
- alla bindingar från olika aminosyror
|
||||
Prolin passar ej
|
||||
(ringa in alla aminosyror i bilden för att öva)
|
||||
|
||||
#### Loopar
|
||||
Förbinder 𝛼-helixar och β-strängar
|
||||
Oordnad struktur - kan ordnas
|
||||
Vid interaktion med annat protein
|
||||
|
||||
#### Proteindomäner
|
||||
Sekundärstrukturdomain som ordnas på specifikt sätt - funktionell
|
||||
50-200 aminosyror
|
||||
|
||||
### Tertiärstruktur
|
||||
3D-struktur → protein
|
||||
Kan börja kotranslationellt (samtidigt som RNA translateras till en proteinsekvens)
|
||||
Stabiliseras av många olika bindingstyper
|
||||
- vätebindningar mellan sidokedjorna (-R)
|
||||
- hydrofob effekt
|
||||
- van der Waals-krafter (speciellt aromatiska som ligger på rätt avstånd)
|
||||
- jonbindingar är inte dominerande man kan förekomma
|
||||
- disulfidbindningar 2st -SH/cystein -S-S-
|
||||
|
||||
#### Proteinveckning
|
||||
Proteinveckning ser genom progressiv stabilisering
|
||||
denaturerad → nativ (funktionell 3d-struktur)
|
||||
- Exoterm
|
||||
- hydrofoba effekten bidrar mest
|
||||
- Går mot energiminimum - så många interaktioner/bindningar som möjligt
|
||||
- finns flera vägar dit
|
||||
- Söker efter maximalt antal fördelaktiga interaktioner
|
||||
- Progressiv stabilisering
|
||||
- Att pröva sig fram är tidskrävande
|
||||
- t.ex. polypeptid 100aa
|
||||
- 3 konfigurationer/aa
|
||||
- bruteforce $10^{27}$ år
|
||||
- tar i själva verket c:a 1sek
|
||||
#### Denaturering
|
||||
Förstörelse ett 3D-proteins struktur
|
||||
- värme - kinestisk energi (rörelse)
|
||||
- vid feber rör många proteiner snabbare
|
||||
- pH - ändrar laddning på R-grupper
|
||||
- gradienter i ER-golgi
|
||||
- salt - stör eventuell jonbindningar, men också minska tillgängligt mängd vatten
|
||||
- det kan skilja lite mellan organeller vid sekretion
|
||||
- reversibel
|
||||
lägre pH
|
||||
- karboxylgrupper protoneras och laddningen blir positiv
|
||||
|
||||
denatureringen sker väldigt häftigt
|
||||
1 dalton = $1/12$ av $C^{12}$
|
||||
30000g/mol = 30kDa
|
||||
har kvar eventuella disulfidbryggor, bara svagare interaktioner som påverkas
|
||||
små proteiner kan vecka sig själva, men större behöver hjälp
|
||||
chaperoner
|
||||
|
||||
### Veckningshjälp
|
||||
|
||||
#### Chaperoner - HSP70 (HeatShock Protein 70 kD)
|
||||
Heatshock-värmechock, induceras t.ex när vi har feber, då får vi mer av dessa proteiner
|
||||
vi har mer kinetisk energi
|
||||
hydrofoba delar kommer att exponeras mot cytoplasman som inte är bra, då behövs chapeoner för att förhindra aggregering
|
||||
Binder till exponerade hydrofoba delar
|
||||
- Dessa hitta man i nytranslaterade proteiner (se bild)
|
||||
- skadade proteiner när veckningen har störts
|
||||
- felveckade proteiner där det inte gick bra på slutet
|
||||
- oparade sub-enheter (se kvartärstruktur)
|
||||
finns alltid en viss mängd av HSP70, men vid feber får vi fler då hydrofoba delar exponeras
|
||||
#### Chaperonier
|
||||
Heter HSP60, den är större än chaperoner pga många subenheter
|
||||
|
||||
De skapar en skyddad miljö genom att föra polypeptidkedjan till chaperoner, där den kan veckas utan att interagera med andra molekyler i cytoplasman. Inuti chaperonen finns en **burk-liknande struktur** - stora ringar som omsluter en **hålighet** med en **optimerad miljö** för korrekt veckning.
|
||||
Aggregat är skadliga för cellen eftersom de **förhindrar proteiner från att utföra sin normala funktion** och leder till **dysfunktion**. Dessutom är de **svåra att bryta ned eller eliminera**, vilket gör att de kan **ansamlas och störa cellens processer** - något cellen försöker undvika med hjälp av chaperoner och nedbrytningssystem.
|
||||
|
||||
- dubbla ringar med hålighet
|
||||
- skyddar miljö för veckning
|
||||
- det kommer ett lock
|
||||
- rekryteras när HSP70 levererat
|
||||
- polypeptidkedja
|
||||
Det här kan upprepas flera gånger: polypeptidkedjan förs in i chaperonens **”burk”**, locket stängs och proteinet får en ny chans att vikas korrekt i en **avskild, skyddad miljö**. När locket öppnas igen kan proteinet antingen vara rätt vikt och släppas ut, eller felvikt och skickas in i burken på nytt. Den här cykeln säkerställer att endast **korrekt veckade proteiner** frigörs i cytoplasman och **minskar risken för farliga aggregat**.
|
||||
|
||||
#### Sulfhydrylbindningar
|
||||
- Mellan två cystiner
|
||||
- Enbart i proteiner som vänds bort från cytoplasman
|
||||
- de kan sitta i ett membran men vända sig inåt, eller sitta utan på cellen i den ECM eller de kan tom sekreteras och skickas ut från cellen
|
||||
- cytoplasman har en reducerande miljö vi har gott om föreningar som kan bryta upp den här tillbaka till HSP
|
||||
- I cytoplasman reducerande miljö -S-S- bryts/reduceras och den reducerade formen -SH när man får tillbaka protonen på den
|
||||
|
||||
insulin skickar vi ut ifrån celler både inom och mellan polypeptidkedjor.
|
||||
|
||||
### Kvartärstruktur
|
||||
Fler än en polypeptidkedja, då kallas de olika subenheter.
|
||||
- subenheter: 𝛼, β, delta... i storleksordning är namnen på dem.
|
||||
hålls ihop av:
|
||||
- hydrofob effekt
|
||||
- jonbindningar
|
||||
- vätebindningar
|
||||
|
||||
hemoglobin, framtida labb. Två alfa och två beta med fyra subenheter. Men bara två sorters subenheter.
|
||||
|
||||
#### Förutsägelse av proteinstruktur
|
||||
Exakt samma aa sekvens kan i ett protein vara en 𝛼-helix, i ett annat en β-sträng det beror på resten av polypeptidkedjan vilken miljö den befinner sig.
|
||||
Finns det en lång stränga med hydrofobasträcka,
|
||||
transmembran 𝛼-helix kan förutsägas från längre sträcka opolära aminosyror
|
||||
Nobelpriset 2024 AlphaFold
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251106143824.png|200]]
|
||||
Gula är hydrofoba, lila är ett protein som transporterar något annat
|
||||
Vätebindningar mellan C=O & N-H i sekundära strukturer minskar deras poläritet, iom att packas centralt i globulära proteiner
|
||||
väldigt vanlig proteinform
|
||||
|
||||
#### Fibrösa proteiner
|
||||
![[Pasted image 20251106144030.png|200]]
|
||||
Tvinnade helixar, kollagen och keratin är av de här typen. Ytproteiner hos oss.
|
||||
- Keratin - hår,hud,ull är ungefär 100 nm
|
||||
- Kollagen - bindväv (brosk, ben, senor), stort och vanligaste ungefär 300 nm
|
||||
- i sammanhanget är de väldigt stora
|
||||
|
||||
varför är proteinstrukturen i hud hår ull sträackbara i olika utsträckning
|
||||
- för att bindningar är svaga, det gör det elastiskt
|
||||
|
||||
#### Amyloider
|
||||
Galna kosjukan är på grund av felveckat protein, den nobelprisbelönade teorin, man gav de föda som var nermalda hjärnor från får, det sen överfördes från får till kor.
|
||||
|
||||
𝛼-helix rikt protein omvandlas till β-flak rikt protein
|
||||
När det bildar det β-flak rika proteinet kan det polymeriseras felveckas och sen inte gå tillbaka till 𝛼-formen - irreversibelt.
|
||||
dessa sjukdomar sker i CNS, långa fibrer som kan göra hål på celler, leda till de symptom som gör hål i hjärnan och orsakar demens och tidig död
|
||||
|
||||
Var hittar man amyloider:
|
||||
- CNS
|
||||
- prion
|
||||
- parkinson
|
||||
- alzheimers
|
||||
- finns det mkt amyloider i hjärnan är det allvarligt, kanske inte orsak med det är följden
|
||||
- Pankreas
|
||||
- diabetes
|
||||
- Överallt
|
||||
- systemisk amyloidos
|
||||
|
||||
Du har ett protein som har två olika energinivår som de kan skifta, blir det polymerer kan det inte gå tillbaka till gamla formen.
|
||||
Polymerisering sker mellan cellerna där det går att denaturera
|
||||
|
||||
#### Metamorfa proteiner
|
||||
Det finns proteiner som växlar mellan de olika formerna, som är funktionella konformationer
|
||||
De har två energiminimum som ligger väldigt nära varandra, syns på olika platser, öka antalet proteiner per gen
|
||||
![[Pasted image 20251106145417.png|300]]
|
||||
|
||||
Summary
|
||||
- minst två betasträngar för ett flak, kan vara nära/långt binds med loopar
|
||||
- tertriär stabilieras av hydrofob effekt
|
||||
- domäner är återkommande med specifik funktion
|
||||
- kotranstionellt
|
||||
- chaperoniner
|
||||
- nativ konformation
|
||||
- denaturering (salt, värme, ph)
|
||||
- isomeletrisk punkt, skiljer sig på varenda protein
|
||||
- vid feber får vi fler chaperoner
|
||||
- 𝛼-, β- namn efter storlekordningen på subenheter
|
||||
- disulfid är enda kovalenta allt ifrån cytosolen, där kommer den XX direkt
|
||||
- veckning ser mot energiminimum, kan ha två funktioner på olika platser
|
||||
- amyloider är också när det finns flera konformationer
|
||||
- metamorfa är när det är alfa/beta växelvis
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,135 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- från-aminosyror-till-proteiner
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
---
|
||||
|
||||
Frågor från första sliden
|
||||
• Vad är en aminosyra?
|
||||
• Vad menas med stereoisomerer?
|
||||
• Vilka egenskaper har de aminosyror som bygger upp proteiner?
|
||||
• Hur bildas en peptidbindning och vilka egenskaper har den?
|
||||
• Vad innebär primär- och sekundärstruktur hos proteiner?
|
||||
• Vad innebär sekundär-, tertiär- och kvartärstruktur hos proteiner?
|
||||
|
||||
II:
|
||||
• Vad är en proteindomän?
|
||||
• Hur sker proteinveckning?
|
||||
• Hur stabiliseras ett proteins struktur?
|
||||
• Var hittas disulfidbindningar i proteiner?
|
||||
• Hur kan ett proteins struktur kopplas till dess funktion?
|
||||
• Hur kan felveckning av proteiner orsaka sjukdom?
|
||||
#### Vad karaktäriserar en svag bas?
|
||||
Ett högt $kP_b$-värde, vilket gör att den tillsammans med sin konjugerande syra fungerar som en buffert +/-1pH av $kP_a \pm 1$ pH
|
||||
#### Hur är en aminosyra uppbyggd?
|
||||
Den har ett alfakol som är bundet till fyra grupper:
|
||||
- en aminogrupp ($-NH2$ eller $-NH3^-$)
|
||||
- en karboxylgrupp ($-COOH$ eller $-COO^-$)
|
||||
- en väteatom ($-H$)
|
||||
- och en sidogrupp ($-R$) som avgör aminosyrans egenskaper
|
||||
#### Vad menas med ett kiralt kol?
|
||||
Ett kol som är asymmetriskt med fyra olika funktionella grupper.
|
||||
#### Hur skiljs stereoisomerer åt?
|
||||
De har samma kemiska formel men skilja sig i hur det är geometriskt orienterande, finns två sätt att gruppera, antingen prioriteringsordning (CIP-regler) för att bestämma om det går medsols (R) eller motsols (S). L/D som anger hur planpolariserat ljus vrids av molekylen
|
||||
#### Vilken stereoisomer av aminosyror används för att bygga upp proteiner?
|
||||
Inom denna kursen bara L, men det finns enstaka undantag där de använder D.
|
||||
#### Vilken aminosyra har ingen stereoisomer och varför?
|
||||
Glycin, den ser likadan ut hur man än vrider, det krävs en R-sidokedja som är mer än bara en väteatom för att stereoisomer har en betydelse. Det finns inget kiralt center
|
||||
#### Vilken nettoladdning har de flesta aminosyror vid neutralt pH?
|
||||
Det har noll-nettoladdning eftersom det är zwitterjoner, aminogruppen är protonerad (+) och kaboxylgruppen är deprotonerad (-).
|
||||
#### Vilka aminosyror är alifatiska?
|
||||
De aminosyror som är opolära och icke-aromatiska (utan ringar) är:
|
||||
- Glycin
|
||||
- Valin
|
||||
- Leucin
|
||||
- Isoleucin
|
||||
- Alinin
|
||||
- Metionin
|
||||
- Prolin
|
||||
#### Vilka egenskaper har alifatiska aminosyror?
|
||||
Det är hydrofoba, opolära, saknar ringar, de har bara mättade kolkedjor
|
||||
#### Vilka aminosyror är aromatiska?
|
||||
Fenylalanin
|
||||
Tryptofan
|
||||
#### Vilka egenskaper har aromatiska aminosyror?
|
||||
De är hydrofoba, opolära och absorberar UV-ljus.
|
||||
#### I vilken typ av bindningar/interaktioner deltar sidogrupperna hos hydrofoba aminosyror?
|
||||
Eftersom de mest består av kol och väte är det huvudsakligen van der waals-krafter
|
||||
#### Vilka aminosyror är polära?
|
||||
- Alkoholer: Serin, Treonin, Tyrosin
|
||||
- Tioler: Cystein
|
||||
- Amider: Aspargarin, Glutamin
|
||||
- Imadazol: Histidin
|
||||
#### Vilka egenskaper har polära aminosyror?
|
||||
De är hydrofila, vänder sig mot vattnet/cytoplasman
|
||||
#### I vilken typ av bindningar deltar sidogrupperna hos polära aminosyror?
|
||||
De kan bilda vätebindingar med vatten eller andra polära molekyler.
|
||||
#### Vilka aminosyror är basiska?
|
||||
Lysin och Arganin
|
||||
#### Vilka egenskaper har basiska aminosyror?
|
||||
De är känsliga för pH-ändringar, har en netto positiv laddning, vattenlösliga och kan ta upp protoner
|
||||
|
||||
#### I vilken typ av bindningar deltar sidogrupperna hos basiska aminosyror?
|
||||
Vätebindingar och jonladdningar (saltbryggor)
|
||||
#### Vilka aminosyror är sura?
|
||||
Aspartat och glutamat
|
||||
#### Vilka egenskaper har sura aminosyror?
|
||||
Hydrofila och har karboxylgrupper i kedjan som gör att de kan avge protoner vilket ger dem en negativ laddning vid fysiologiskt pH
|
||||
#### I vilken typ av bindningar deltar sidogrupperna hos sura aminosyror?
|
||||
Vätebindingar och jonladdningar (saltbryggor)
|
||||
#### Vilka aminosyror har sidogrupper som kan ändra laddning beroende på pH?
|
||||
XXX: för svårt just nu
|
||||
#### Hur bildas en peptidbindning?
|
||||
Via kondensering skapas en aminbindning mellan första aminosyrans aminogrupp och den andras karboxylgrupp, detta avger vatten
|
||||
#### Vad karaktäriserar en peptidbindning?
|
||||
Den har:
|
||||
- delvis dubbelbindningkaraktär som gör den rak och stel
|
||||
- delvis resonansstabilisering mellan C=O och C-N vilket gör den starkare än en enkelbindning
|
||||
#### Vad är primärstruktur?
|
||||
En linjär sekvens av aminosyror, även kallad en peptidkedja
|
||||
#### Vad menas med att en peptidkedja har en riktning?
|
||||
Den första aminosyran där en peptidkedja börjar kallas N-terminal, den har bara en peptidbindning på karboxylgruppen, aminogruppen saknar det.
|
||||
Den sista aminosyran där en peptidkedja slutar C-terminal, den har bara en peptidbinding på aminogruppen, karboxylgruppen saknar det.
|
||||
Riktningen går ifrån N-terminal till C-terminal.
|
||||
#### Vilken är skillnaden mellan en cis- och en transkonfiguration hos en polypeptidkedja?
|
||||
Peptidbindningen är stel och kan inte rotera, men det kan alfakolet som antingen kan roteras i cis- eller trans-konfiguration.
|
||||
I cis så ligger de två alfakolen på samma sida
|
||||
I trans ligger det på motsatta sidor
|
||||
#### Vad är sekundärstruktur?
|
||||
Den lokala 3D-strukturen hos en peptidkedja, finns tre typer a-helix, hårnålsböj eller b-flak. #### Vad karaktäriserar en a-helix?
|
||||
Det är en stabil, spiralformad struktur där diametern är konstant. Varje vätebindning sitter mot 4 aminosyror framemot med en genomsnittslig varv på 3.6 aminosyror.
|
||||
#### Vilken typ av bindningar stabiliserar sekundärstrukturen a-helix och vilka delar av aminosyrorna förbinds?
|
||||
De stabiliseras av vätebindningar mellan karboxylgruppen (-C=O) och aminogruppen (-N-H).
|
||||
#### Vilken sekundärstruktur finns ofta när en polypeptidkedja byter riktning och hur är den uppbyggd?
|
||||
Då bildas ofta en hårnålsböj som består vanligtvis av fyra aminosyror där prolin ofta orsakar böjen och glycin bidrar med flexibilitet.
|
||||
|
||||
#### Vad är tertiärstruktur?
|
||||
|
||||
Den tetriära strukteren är 3D-veckningen av en enskild polypeptidkedja som bildas genom interaktioner av olika bindningar (väte, disulfid, jon, van der waals)
|
||||
#### Vad gör att proteiner vanligtvis veckas rätt?
|
||||
De har oftast bara en möjlig konfiguration som har minst energitillstånd. Den nås genom att vandra neråt i en "bana" där olika veckningar provas tills dess den ideala energinivån har nåtts
|
||||
#### Vad innebär isoelektrisk punkt för ett protein?
|
||||
När det är jämvikt mellan negativt laddade och positivt laddade dipolmoment i fysiologiskt pH
|
||||
#### Vilka bindningar bidrar till att stabilisera tertiärstrukturen hos ett globulärt cytoplasmatiskt protein?
|
||||
|
||||
disulfid, hydrofoba effekter, väte, jon och van der waals
|
||||
#### Vilka typer av proteiner kan hjälpa andra proteiner att veckas? Varför är det viktigt att proteiner som veckats fel får hjälp att veckas rätt?
|
||||
|
||||
chaperoner (heat shock proteins), felveckade proteiner kan annars bilda aggregat som stör cellfunktionen och orsakar sjukdomar
|
||||
#### Vad är kvartärstruktur?
|
||||
|
||||
Kvartärstruktur heter det när flera olika polypeptidkedjor (subenheter) binds ihop tillsammans till ett nativt (fungerande) protein. Det kan, men behöver inte vara subenheter med samma struktur. Man namnger dem alfa, beta, gamma efter storlek.
|
||||
T.ex. hemoglobin två 𝛼-enheter och två β-enheter.
|
||||
#### Vilken aminosyra kan bidra till att stabilisera såväl tertiär som kvartärstruktur genom att bilda kovalenta bindningar och hur är de bindningarna uppbyggda?
|
||||
|
||||
Cystein och disulfidbryggor. De är uppbyggda att de binder tiolgrupperna i cystein -S-S- och oxiderar och bildar en kovalent binding.
|
||||
#### Vad karaktäriserar proteiner som kan ha två olika strukturer?
|
||||
|
||||
#### Vad innebär det att ett protein denatureras?
|
||||
#### Vad kan få ett protein att denatureras?
|
||||
#### Vad är en proteindomän?
|
||||
#### Vad är en subenhet och hur namnges proteinsubenheter?
|
||||
#### Hur mäts proteiners massa?
|
||||
#### Vilket är sambandet mellan proteinveckning och amyloider?
|
||||
@@ -1,177 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- hemoglobin
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Abhishek Niroula
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
Will not be looking into the grammar at the examination, just the context you can mix swedish
|
||||
|
||||
Oxygen transporting
|
||||
Binding in lungs and carrying it into where it is needed
|
||||
Present in RBC
|
||||
- 5 liters of blood
|
||||
- $5 * 10^{12}$ RBC
|
||||
- $2.6 * 10^8$ hemoglobin per RBC
|
||||
- No need to know
|
||||
|
||||
Lärandemål
|
||||
- beroende av
|
||||
- proteinstrukturen
|
||||
- bindningspartnern
|
||||
- enskilda aminosyrors egenskaper
|
||||
|
||||
#### Molecular recognition
|
||||
![[Pasted image 20251107092012.png|200]]
|
||||
|
||||
- Receptor + Ligand = Receptor-Ligand Complex
|
||||
- Note this is an equilibrium
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251107092234.png|200]]
|
||||
- konstig slide färger säger om L är bundet till en Blå rund receptor
|
||||
- the total number of complex molecules receptor/ligands are equal in B and D
|
||||
- the concentrations of **all** species are constant.
|
||||
- the dissociation and association **rates** must balance
|
||||
- hemoglobin is a receptor, oxygen is a ligand
|
||||
|
||||
- **bindningsaffinitet**, binding affinity, hur starkt syre binder till hemoglobin
|
||||
- ![[Pasted image 20251107092720.png|200]]
|
||||
- Y axis is %
|
||||
- $L_{1/2}$ = koncentrationen där hälften av alla receptorer är bundna till liganden
|
||||
- $L_{1/2}$ = 40 i bilden ovanför, X-axel
|
||||
![[Pasted image 20251107092855.png|400]]
|
||||
- Ju starkare ligand ju mindre behöver vi för att binda med en receptor, om det är en svag behöver man väldigt många ligande för att kunna binda.
|
||||
|
||||
Bindningsfickan av en molekyl är specifik för ett visst ligand, de har olika former så det passar i varandra.
|
||||
|
||||
Det kan vara väldigt små skillnader, t.ex. det kan räcka med att vinklarna på olika atomer sitter annorlunda.
|
||||
|
||||
nM = nano mol enhet för att mäta ligander
|
||||
|
||||
#### Myoglobin
|
||||
Enklare än hemoglobin, bara en subenhet. Finns mycket, 0.5% av totala vikten i kroppen i muskler.
|
||||
Prostetisk grupp heme, där syret binder för att kunna transporteras i kroppen.
|
||||
- Prostetisk = som inte är baserat på aminosyror
|
||||
|
||||
#### Heme
|
||||
fyra stycken pyrrole ringar som är bundna till en järnatom.
|
||||
järnatomen kan ha 6 bindningar:
|
||||
- en med varje pyrrole ring
|
||||
- femte med den proximala histine aminosyran
|
||||
- histsidine hjälp till att hålla järnatomen på plats
|
||||
- sjätte med själva syremolekylen
|
||||
- VIKTIGT: syreatomen flyttar positionen på järn i heme när den binder
|
||||
|
||||
Järn och syra kan finnas i två tillstånd
|
||||
![[Pasted image 20251107094222.png|300]]
|
||||
superoxidevarianten är farlig för våra celler, viktigt att inte ha den i våra kroppar. Distala histine hjälper till att hindra konverteringen till superoxide.
|
||||
|
||||
oxygen binding
|
||||
![[Pasted image 20251107094532.png|300]]
|
||||
2 torr är extremt låg
|
||||
$P_{50}$ är samma som $L_{1/2}$
|
||||
dvs, oxygen och myoglobin har extremt lätt att binda till varandra
|
||||
|
||||
kolmonoxid konkurrerar med syre om samma plats
|
||||
- CO bindningen är 100 gånger större än $O_2$
|
||||
- 100 gånger större bindingsaffinitet
|
||||
|
||||
distala histidin är involverad och sänker den, men trots det skulle det vara mer än 100ggr
|
||||
#### Hemoglobin (Hb)
|
||||
|
||||
Större än myoglobin, den har fyra stycken subenheter. Varje subenheter har en egen hememolekyl som kan binda en syre. Heme i de olika subenheterna interagerar inte med varandra. Fungerar oberoende av varandra.
|
||||
|
||||
En Dimer är 𝛼-subenhet och β-subenhet
|
||||
- En dimer kan också vara två dimers
|
||||
- dimer är ett komplex av två subenheter
|
||||
|
||||
Själva bindningen av syre skapar strukturella skillnader i hemoglobin. Järn flyttar in i porfyrringen, proximala histidine och 𝛼-helix flyttar sig mot järnet.
|
||||
Själva interfacet, det gula flyttar på sig och påverkar den ANDRA dimern.
|
||||
![[Pasted image 20251107100016.png|300]]
|
||||
- T (tense) <→ deoxyhemoglobin
|
||||
- R (relaxed) <→ oxyhemoglobin
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251107100241.png|300]]
|
||||
Hb är mer sigmoid S-kurva
|
||||
Ladda:
|
||||
- När Hb har en bunden syremolekyl är det lättare att binda det andra 3.
|
||||
Släppa
|
||||
- När Hb släpper en bunden syremolekyl är det lättare att släppa det andra 3.
|
||||
|
||||
$P_{50}$ = 26 torr dvs 13 ggr högre än för Myoglobin
|
||||
|
||||
one oxygen promotes the release/binding of the others. Det kallas kooperativt där de hjälper till, det är en unik egenskap av en hemoglobin (det tyckte föreläsaren var viktigt)
|
||||
|
||||
P = Partial pressure of Oxygen, how you measure oxygen in gases
|
||||
|
||||
Kooperativt:
|
||||
- effektiv och komplett (alla 4) syretransport
|
||||
- tar med det där det behövs mest
|
||||
|
||||
bara 7% av myoglobin skulle kunna släppa syre där det behövs
|
||||
men 66% av hemoglobin släpper, så kooperativt gör det väldigt effektivt, skulle vara 38% om inte var kooperativt
|
||||
7%/66% hur effektivt det kan transporteras
|
||||
![[Pasted image 20251107102710.png]]
|
||||
![[Pasted image 20251107102828.png]]
|
||||
mer syre är transporterat där det behövs, 66% effektivitet i muskler som används och 21% när de vilar.
|
||||
|
||||
#### Concerted model
|
||||
- finns bara T och R state, inga andra
|
||||
- ![[Pasted image 20251107103007.png]]
|
||||
- T state when nothing is bound
|
||||
- R state when it is bound
|
||||
- what happens in between?
|
||||
- this model says that when there is no oxygen bound the state is more/higher than this state and it wil lalways be in the state
|
||||
- when there is one oxygen bound the likelyhood is still be in the T state higher than in the R state. there is also a likelyhood that it can be in the R state
|
||||
- R state is strongly favoured when there is bindings
|
||||
- i början följer det den teoretiska T-state kurvan sen binder lite syre och det följer R-state eller iaf parallelt
|
||||
- begränsning det förklarar inte de strukturella ändringar som krävs av delvis syrebindning
|
||||
|
||||
#### Sequential model
|
||||
- T state, R state and intermediate states
|
||||
- ![[Pasted image 20251107103403.png]]
|
||||
- ![[Pasted image 20251107103427.png|100]]
|
||||
- formen ändras på hörnen, så småningom ändras alla
|
||||
- intermediate structural states of Hb
|
||||
- Limitations: HB finns främst i T-state när en subenhet binder too syre och R när 3 subenheter är bundna till syre
|
||||
|
||||
#### Allosteric regulation
|
||||
|
||||
Det finns en annan del av ett protein (Hb t.ex.) där den allosteriska regulation binder, det skiljer sig från den aktiva delen där syre binder.
|
||||
En competitor kan binda till samma ställe där liganden binder (CO, $O_2$)
|
||||
|
||||
2,3-BPG binder till β-subenhetn på Hb i T-state stabiliserar T-state och förenklar syres frisläppning
|
||||
2,3-BPG gör att att bindningen till syre försvagas och ökar effektivitet av transporten
|
||||
|
||||
HbF har andra subenheter, 2,3-BPG har lägre bindningsaffinitet. Det gör att syre kan transporteras från moderns HbF till fostrets HbF.
|
||||
|
||||
Andra allosteriska egenskaper av
|
||||
Bohreffekten är att vätejon och koldioxid kan binda till Hbmolekylen stabiliserar T-state och flyttar på dissocationkruvan
|
||||
|
||||
I muskeln finns det mer vätejoner och pH är lägre
|
||||
Syreskillnaden influenserar frisläppandet av syre från Hb
|
||||
Lägre pH gör att bindningsaffinitetav Hb minskar
|
||||
Vilket i sin tur förbättrar effektiviteten av frisläppandet av oxygen
|
||||
|
||||
$H^+$ binder till aminosyror i C-terminalen i 𝛼-subenheterna till Histidin
|
||||
|
||||
$CO_2$ reagerar med vatten för att skapa bikarbonatjoner och vätejoner
|
||||
- $H^+$ gör pH lägre och stabiliserar T-state
|
||||
$CO_2$ kan också binda direkt till C-terminalen på aminosyrorana och skapa carbamatejon
|
||||
stabiliserar T-state coh frisläpper syre
|
||||
|
||||
### Sicklecell
|
||||
|
||||
En genetisk mutation av Glu 6 byts ut till Val 6
|
||||
Val 6 kan interagera med hydrofobiska kvarlämnor av en Hb-molekyl
|
||||
- Kan skapa stora fibrösa / polymerer av aggregat
|
||||
- Distraherar celler att skapa dessa sickleceller
|
||||
- Sicklecellerna är stora och kan blockera blodkärl genom att sätta sig i väggarna
|
||||
- SCD hittas mest hos vuxna
|
||||
- Hb F alpha och beta kedjor
|
||||
- Hb A har alpha och betakedjor
|
||||
- Dyker upp efter 5-6 månader
|
||||
- kan skapa anemi
|
||||
- finns genterapi för SCD, ökad HbF-produktion
|
||||
@@ -1,28 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- hemoglobin
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Abhishek Niroula
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Describe L1/2 in terms of receptor and ligand binding.
|
||||
|
||||
$L_{1/2}$ is the amount of L needed to reach 50%/balance of ligand/receptor. The value can be different depending on the binding affinity, how strong the ligand/receptor binds to each other
|
||||
#### Explain the basic structure of myoglobin including the porphyrin ring and Fe.
|
||||
Myoglobin består av en polypeptidkedja med heme som en prostetisk grupp. Heme består av en porfyrinring som är fyra pyrroleringar och en järnatom i mitten som kan binda syre.
|
||||
#### What are proximal and distal histidine? How do they interact with heme molecule?
|
||||
|
||||
Den proximal binder direkt till
|
||||
#### How does $O^2$ bind to myoglobin? Compare with carbon monoxide ($CO$).
|
||||
|
||||
Den binder till järn den distala histidinen. CO binder bara till järn
|
||||
#### Explain the basic structure of hemoglobin and its structural states.
|
||||
#### What is cooperative binding? Describe in the context of hemoglobin.
|
||||
#### Compare the dissociation curves of myoglobin and hemoglobin. What does this mean for the transport of O2 from the lungs to the tissues?
|
||||
#### Define an allosteric regulator.
|
||||
#### How is hemoglobin affected by CO, CO2, H+, and 2,3-BPG? How are these effects mediated? Where do these molecules/ions bind and what are the consequences?
|
||||
#### Define Bohr effect and explain how it influences oxygen binding.
|
||||
Bohr-effekten är hur vätejoner och 2,3-BPGs koncentrationer ändrar bindningsaffiniteten för syre i Hb, i lugnorna är det lägre där binder syre bättre än där det ska frisläppas som har högre koncentration av vätejoner/2,3-BPG.
|
||||
#### How does fetal hemoglobin (HbF) differ from adult hemoglobin (HbA) and what effect does this have?
|
||||
#### Explain the molecular and structural background of sickle-cell disease.
|
||||
@@ -1,23 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- hemoglobin
|
||||
- datorlaboration
|
||||
föreläsare: Abhishek Niroula
|
||||
---
|
||||
|
||||
2025-11-11
|
||||
|
||||
DNA → mRNA → Protein
|
||||
|
||||
Protein 99% av reaktionerna som sker i din kropp.
|
||||
|
||||
Aminosyrer viktigaste uppdelningen
|
||||
- polära/hydrofila
|
||||
- opolära/hydrofoba
|
||||
|
||||
β-sheets är tillför att maximera yta, en lång platta, fläta
|
||||
parallela vs anti-parallela (stabilare, fler bindningar)
|
||||
|
||||
monomer vs tetramer
|
||||
|
||||
@@ -1,34 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- hemoglobin
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Abhishek Niroula
|
||||
---
|
||||
|
||||
A) Define **cooperativity** in the context of hemoglobin and myoglobin.
|
||||
B) Give an example where **cooperativity** is beneficial and explain how it is beneficial.
|
||||
|
||||
Rita syredissociationskurvan för hemoglobin och myoglobin. Vilken strukturell skillnad mellan myoglobin och hemoglobin förklarar skillnaden i dissociationskurvorna? (2p) (Max 100 ord)
|
||||
|
||||
En allvarlig komplikation till bl.a. Covid-19 är så kallad Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), vilket ger en gravt sviktande lungfunktion orsakad av inflammation och vätskeansamling (ödem) i alveolerna. Ödemet leder till att mindre syre når blodet och att mindre koldioxid lämnar blodet. Beskriv i detalj hur den minskade mängden syre och den ökade mängden koldioxid påverkar hemoglobinets struktur och funktion. (2p)
|
||||
|
||||
Hemoglobin och myoglobin innehåller den prostetiska gruppen heme. Denna innehåller ett järn (Fe 2+) som ansvarar för inbindningen av syremolekyler. Beskriv varför bindning till syre påverkar hemoglobinets struktur och hur det i sin tur påverkar hemoglobinets syreaffinitet. Max 70 ord.
|
||||
|
||||
Nämn de **allosteriska** regulatorerna för hemoglobin och ange om de höjer eller sänker hemoglobinets syreaffinitet. (2p) _Max 25 ord._
|
||||
|
||||
What does **cooperative** binding mean? Explain this in the context of hemoglobin. (4p)
|
||||
|
||||
Describe the **allosteric** regulation of hemoglobin with an example. (4p)
|
||||
|
||||
How does the partial pressure of oxygen influence binding and release of oxygen to/from hemoglobin? (4p)
|
||||
|
||||
How does fetal hemoglobin (HbF) differ from adult hemoglobin (HbA) and what effect does this have? (4p)
|
||||
|
||||
Define **cooperativity** in the context of hemoglobin and myoglobin. (2p)
|
||||
|
||||
Give an example where **cooperativity** is beneficial and explain how it is beneficial. (2p)
|
||||
|
||||
Ange två **allosteriska** regulatorer för bindning av syre till hemoglobin. (2p)
|
||||
|
||||
Redogör för ett utfall för respektive regulator. (2p)
|
||||
@@ -1,187 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kemiska-bindingar
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Organeller
|
||||
- kärnan
|
||||
- informationslagrning
|
||||
- replication
|
||||
- transkription
|
||||
- Nukleol - ribosomsammansättning
|
||||
- ER
|
||||
- släta: lipidsyntes
|
||||
- sträva: ribosomer och translation
|
||||
- Golgi
|
||||
- glykosylering
|
||||
- sekretion
|
||||
- Mitokondriet - primära metabola organell
|
||||
- metabolism
|
||||
- mest nerbrytning, mål är ATP-produktionen
|
||||
- Peroxysomer
|
||||
- lite metabolism
|
||||
- Lysosomer
|
||||
- nedbrytning
|
||||
- Plasmamembranet
|
||||
- skydd
|
||||
- signalering
|
||||
- igenkänning
|
||||
- upptag
|
||||
- centriol
|
||||
- utgångspunkt för mikrotuber
|
||||
- cellcykel
|
||||
- cytoplasman
|
||||
- allt som är organller
|
||||
- signalering
|
||||
- metabolism
|
||||
- energilagring
|
||||
- ribosomer
|
||||
- translation
|
||||
|
||||
Gå igenom nästan alla dessa processer under kursen!
|
||||
|
||||
#### Cellens energibehov
|
||||
- uppbyggnad av makromolekyler (RNA, DNA, proteiner)
|
||||
- gradienter - aktiv transport, signalering
|
||||
- rörelse - muskelkontraktion, migration
|
||||
- värme - hålla temperaturen
|
||||
- för att hålla ordning behövs mer oordning på annat håll
|
||||
- oordning -> jämnvikt -> död
|
||||
- funktion kräver ordning
|
||||
|
||||
|
||||
#### Livets molekyler
|
||||
Nukleinsyror
|
||||
- information och dess överföring
|
||||
- DNA -> RNA
|
||||
- 5 nukleotider
|
||||
- translation
|
||||
Protein
|
||||
- struktur
|
||||
- signalering
|
||||
- enzymer
|
||||
- transport
|
||||
- igenkänning (receptorer)
|
||||
- immunförsvar
|
||||
- 20 aa
|
||||
Kolhydrater
|
||||
- glykosylering
|
||||
- energilagring (glykogen)
|
||||
- ett tiotal
|
||||
Lipider
|
||||
- membran
|
||||
- energilagring
|
||||
- tusental (variationer av huvud)
|
||||
Främst COHN
|
||||
- ofullständiga yttre eletronskal
|
||||
- vill dela é -> kemisk bindning
|
||||
|
||||
#### Kovalenta bindingar
|
||||
Delning av elektronpar
|
||||
|
||||
- enkelbindning, $C-C$ fri rotation, 85kcal/mol, ~1.54Å
|
||||
- dubbelbindning $C=C$ plan struktur, rotation ej möjlig, 150kcal/mol, ~1.34Å
|
||||
|
||||
#### Resonansstabilisering
|
||||
Fördelning av é över flera atomer
|
||||
![[Pasted image 20251105144005.png]]
|
||||
|
||||
Plan binding ~1.4Å
|
||||
släta lipidsynetes
|
||||
sträva translation
|
||||
|
||||
#### Jonbindning
|
||||
F = den elektrostatiska kraften mellan jonerna
|
||||
$F = k \frac{q_1 q_2}{\varepsilon r^2}$
|
||||
där
|
||||
- k = Coulombs konstant (≈ 8,99 × 10⁹ N·m²/C²)
|
||||
- $q_1$, $q_2$ = jonerna laddningar
|
||||
- r = avståndet mellan jonerna
|
||||
- $\varepsilon$ = materialets **dielektricitetskonstant** (relativa permitivitet)
|
||||
- ju mer joner, ju mer polär, vatten har högst
|
||||
- vatten används som lösningsmedel i våra celler
|
||||
- $D_{H_2O} = 80$ högst
|
||||
- svaga jonbindingar, för vatten ska orientera sig runt jonerna
|
||||
- 1-5kcal/mol
|
||||
- hexan
|
||||
- $D_{H_2O}$ = 2
|
||||
- jonbildningarna i hexan blir 40ggr starkare än i vatten
|
||||
- ankikort hur man
|
||||
1.4 kcal/mol för envärda joner
|
||||
#### Vatten
|
||||
Syre har högre elektronegativ än väte
|
||||
δ-/δ+
|
||||
Elektronegativitet, dragningskraft för elektroner
|
||||
- F - ovanligt
|
||||
- O - om det är med vinner det
|
||||
- N
|
||||
- Cl - ovanligt
|
||||
- Br
|
||||
- I
|
||||
- S
|
||||
- C
|
||||
- H - väte kommer alltid förlora i en binding/molekyl
|
||||
|
||||
Fonclbrisch
|
||||
|
||||
Hydratiseringsskal runt. Vatten bildar ett nätverk mellan δ-/δ+
|
||||
![[Pasted image 20251105150519.png|200]]
|
||||
|
||||
#### Vätebindning
|
||||
Bildas mellan dipoler
|
||||
- Donator: grupp där vätet är δ+
|
||||
- Acceptor: δ- och ha ett fritt elektronpar
|
||||
I celler oftas $N$ & $O$ som donator/acceptor
|
||||
Ju rakare, desto starkare,
|
||||
|
||||
#### van der waals-bindingar
|
||||
é runt atomer flukturerar -> tillfällig dipol
|
||||
bara när två molekyler är riktigt nära varandra ~3.6Å optimalt
|
||||
om närmare repulsion
|
||||
1-5 kcal/mol per atompar & mol
|
||||
#### hydrofob effekt
|
||||
|
||||
- hydrofob: lipider, opolära
|
||||
- hydrofil: kolhydrater, aa, polära
|
||||
|
||||
$H-C-OH$
|
||||
|
||||
hydrofoba molekyler aggregerar (klumpar ihop sig) i vatten
|
||||
vatten bildar burar runt hydrofoba föreningar
|
||||
aggregering - förre H2O i burar
|
||||
|
||||
#### DNA dubbelsträngbildning av DNA
|
||||
I vatten(celler) bildar komplementära DNA-strängar
|
||||
en dubbelhelix.
|
||||
komplementära: A=T C≡G - vätebindingar
|
||||
Observation: det kan ju binda sig i vatten, så vi får ingen nettovinst genom att para ihop dom.
|
||||
I vatten vätebindingar mellan baser gör att den rätta parningen kräver minst energi
|
||||
Varken nettovinst eller förlust av vätebindningar vid korrekt basparning → den blir rätt
|
||||
Drivkraft: separation av laddningar (Pi) kommer hamn så lång ifrån varandra som möjligt, dessutom har vi vatten som avskärmar dom i celler har vi också joner som hjäper till Mg2+ Na2+
|
||||
baser plana, staplas i mitten av strängen, kommer på ett av stång av 3.4Å
|
||||
- då får vi van der waals interaktion mellan baserna
|
||||
- delar av baserna är hydrofoba, när de är med i vätebindingarna interaktioner med andra, göms från $H_2O$, vända innåt
|
||||
I oparat DNA bildas vätebindingarna mellan baserna och $H_2O$
|
||||
|
||||
#### pH
|
||||
![[Pasted image 20251105153332.png|200]]
|
||||
Det finns ingen vätebindingsförmåga kvar vid pH 11 och de släpper ifrån sin väteproton och blir en negativ jon. Utan vätejon
|
||||
|
||||
$(svag syra) \ce{HA <=> H^+A^-} (svag bas)$
|
||||
|
||||
Jämnviktskonstant, förklarar via
|
||||
[Henders-Hasserbalch ekvation](https://en.wikipedia.org/wiki/Henderson%E2%80%93Hasselbalch_equation)
|
||||
$K_\mathrm{a} = \frac{[\ce{H+}][\ce{A-}]}{[\ce{HA}]}$
|
||||
$\mathrm{p}K_\mathrm{a} = -\log K_\mathrm{a}$
|
||||
$\mathrm{pH} = -\log [\ce{H+}]$
|
||||
$\mathrm{pH} = \mathrm{p}K_\mathrm{a} + \log\frac{[\ce{A-}]}{[\ce{HA}]}$
|
||||
Vad händer när det finns lika mycket bas som syra i det här systemet?
|
||||
När [A-] = [Ha-] - log(1) = 0
|
||||
|
||||
Vid $pK_a$ buffrande förmåga $\pm 1\ce{pH enhet}$
|
||||
Det finns antingen en bas eller syra som kan ta upp/lämna en proton. En rad molekyler som gör att det krävs mycket för att göra en pH förändring
|
||||
|
||||
nukleotider bildar spontana xxx bindingar, fosfat grupper separas så mkt som de negativa bindningar,
|
||||
@@ -1,116 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kemiska-bindingar
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Vilka organeller finns i eukarota celler?
|
||||
|
||||
Golgiapparaten, cellkärna, smooth ER, cellmembran, lysosomer, mitokondrier, cytoskelettet osv
|
||||
|
||||
#### Vad sker i den eukaryota cellens olika organeller?
|
||||
|
||||
mitokondrier: producerar energi
|
||||
ribosomer: proteinfabrik (stor del av produktionen sker här)
|
||||
cytoskelettet: håller ihop cellen, stödga och intracelulär transport, desmosomer osv sätter sig här
|
||||
golgiapparaten: sätter ettiketer på vesiklar osv för att skicka till andra celler
|
||||
lysosomer: äter upp rester av patogener och annat som inte behövs
|
||||
cellkärnan: här lagras DNA i kromatiner och RNA replikationen börjar sker här
|
||||
cellmembran: skapar en separat miljö/barriär mot andra celler
|
||||
|
||||
#### Vad säger termodynamikens första lag?
|
||||
|
||||
Energi kan aldrig skapas eller förstöras, bara omvandlas mellan olika former
|
||||
|
||||
#### Vad säger termodynamikens andra lag?
|
||||
|
||||
i ett ordnat isolerat system kan oordningen bara öka -> höjt entropi
|
||||
|
||||
#### Vad är entropi?
|
||||
|
||||
Ett mått på hur oordnat ett system är, utan motstående krafter går naturen alltid mot öka entropi. Naturliga processer sker spontant i den riktningen som ökar entropin
|
||||
|
||||
#### Varför måste en cell orsaka oordning någon annanstans för att upprätthålla sin ordning?
|
||||
|
||||
Det kostar energi att hålla en cell iordning, när energi tas från en annanstans sänks energin där
|
||||
#### Vilka grundämnen är vanligast i biokemiska molekyler och vad karaktäriserar dem?
|
||||
|
||||
- Väte har en proton bara ett skal så kan bara dela en valenselektron
|
||||
- Syre har 2 kovalenta bindingar - mycket elektronegativt, ger polära bindingar
|
||||
- Kväve 3 kovalenta bindningar - aminosyror, proteiner och nukleinsyror
|
||||
- Kol 4 kovalenta bindingar - ryggrad, finns i nästan alla molekyler
|
||||
#### Vad karaktäriserar en hydrofil molekyl?
|
||||
Polär, lika löser lika
|
||||
Tycker om och kan blandas med vatten då de polära sidorna attraherar varandra
|
||||
Det kan uppstå antingen vätebindingar eller dipol-dipol-bindingar
|
||||
#### Vad karaktäriserar en hydrofob molekyl?
|
||||
Opolär, repeleras av polära vattenmolekylerna, vänder sig mot vattnet i tex aminosyror. Kan inte bilda vätebindingar med vatten vilket gör att den stöts bort.
|
||||
#### Vad karaktäriserar en kovalent bindning?
|
||||
En eller flera elektronpar delas mellan två atomer i samma molekyl. Båda vill uppnå ädelgastillstånd/fullt elektronskal och det är fördelaktigt för båda att dela en elektron.
|
||||
Bindingen uppstår mellan icke-metaller och är ofta starkt.
|
||||
Finns enkel/dubbel och trippel. Senaste är mycket ovanlig i biologiska system.
|
||||
#### Vilka typer av kovalenta bindningar kan bildas mellan två kolatomer?
|
||||
Enkel, dubbel och trippel. Antal delade elektronpar. Ju fler ju närmare och starkare.
|
||||
#### Hur stark är en kovalent bindning?
|
||||
Det är den starkaste, enda undantaget vissa jonbindingar.
|
||||
#### Vad menas med resonansstabilisering?
|
||||
När ett elektronpar delas av fler än två atomer. Det gör bindningen ännu starkare. T.ex. i bensen ringar eller peptidbindingar
|
||||
#### Mellan vad bildas jonbindningar/interaktioner?
|
||||
Det är elektrostatiska krafter som skapas mellan en katjon och en antjon
|
||||
- en katjon är positivt laddad jon (+) som rör sig mot katoden (den negativa elektroden)
|
||||
- en anjon är negativt laddad jon (-) som rör sig mot anoden (den positiva elektroden)
|
||||
#### Vad påverkar styrkan hos en jonbindning/interaktion?
|
||||
Dielektrisitetskonstanten för materialet där bindingen finns, t.ex. 80 i vatten
|
||||
avståndet mellan atomerna
|
||||
styrkan på de anjonerna och katjonerna
|
||||
|
||||
|
||||
$F = k \frac{q_1 q_2}{\varepsilon r^2}$
|
||||
där
|
||||
- F = den elektrostatiska kraften mellan jonerna
|
||||
- k = Coulombs konstant (≈ 8,99 × 10⁹ N·m²/C²)
|
||||
- $q_1$, $q_2$ = jonerna laddningar
|
||||
- r = avståndet mellan jonerna
|
||||
- € = materialets **dielektricitetskonstant** (relativa permitivitet)
|
||||
#### Vad innebär det att en molekyl är polär?
|
||||
Att den har kovalenta bindningar som sitter i asymmetriska vinklar. Det gör att laddningen på dess yta inte är koherent, utan en del av den har högre laddning, dvs det skapar en dipol.
|
||||
Den negativa sidan kallas δ- och den positiva - δ+
|
||||
|
||||
#### Vad karaktäriserar en vätebindning?
|
||||
En vätejon och en annan dipol som attraherar varandra, tex N i en aminosyra eller O i vatten
|
||||
Det är en stark variant av en dipol dipol binding
|
||||
Själva bindningen har två sidor:
|
||||
- donator som delar med sig av sitt väte, vanligtvis O-H eller N-H
|
||||
- acceptor har ett fritt elektronpar som attraherar vätet, vanligtvis O eller N
|
||||
|
||||
#### Hur stark är en vätebindning?
|
||||
Den är starkare än vanliga dipol dipol-bindningar men mycket svagare än kovalenta bindingar.
|
||||
|
||||
#### Vilka atomer i biokemiska molekyler kan vara acceptorer i vätebindningar?
|
||||
De allra vanligaste är Kväve och Syre men Flor kan förekomma.
|
||||
De har alla ensamma elektronpar och är starkt elektronegativa
|
||||
#### Vad gör vatten till ett bra lösningsmedel för molekyler i celler?
|
||||
Det har en stark dipol (är polärt) och kan bilda vätebindingar med andra dipoler i cellen.
|
||||
|
||||
#### Vad är van der Waals krafter?
|
||||
Svaga tillfälliga mellan molekyler som uppstår och när deras elektronmoln förskjuts temporärt och skapar inducerade dipoler.
|
||||
#### På vilket avstånd förkommer van der Waals krafter?
|
||||
1.5-2.0 Å
|
||||
dvs när atomerna är mycket nära varandra.
|
||||
#### Hur starka är van der Waals krafter?
|
||||
De är väldigt svaga, de svagaste av alla bindningskrafter
|
||||
De kan dock vara väldigt många och kan då bidra betydligt
|
||||
#### Vad menas med den hydrofoba effekten?
|
||||
Det är molekyler som samlas tillsammans eftersom de inte kan bilda vätebindningar med vatten.
|
||||
#### Vad orsakar den hydrofoba effekten?
|
||||
Vattnet vill skapa så många vätebindningar som möjligt. När inte det är möjligt så ordnar vattnet sig runt de opolära molekylerna, det kostar kraft och gör att de tenderas att samlas tillsammans.
|
||||
#### Vad karaktäriserar en svag syra?
|
||||
Ett högt pKa värde eftersom den inte avger många H+-joner och bara delvis protolyseras i vatten
|
||||
#### Vid vilket pH fungerar en svag syra som buffert?
|
||||
Då pH är pKa +/- 1 då fungerar den mest effektiv
|
||||
#### Hur fungerar en svag syra som buffert?
|
||||
Syran och dess korresponderade bas kan ta upp eller avge protoner vilket motverkar förändring i PH
|
||||
#### Vilka typer av bindningar påverkas av en pH-förändring?
|
||||
Främst vätebindingar och jonbindingar eftersom förändringar av pH påverkar laddningen av molekylens grupper
|
||||
@@ -1,238 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- kolhydrater
|
||||
- föreläsning
|
||||
föreläsare: Sara Lindén
|
||||
---
|
||||
[]()
|
||||
Sara Lindén (forskar i muciner)
|
||||
Kunna det som går igenom på föreläsningen och instuderingsuppgifterna
|
||||
|
||||
SKA KUNNA: Sjukdomar som kommer upp i slides ska kunnas och det som kommer i instuderingsfrågorna
|
||||
|
||||
Kapitel 11 sid 491-492 om galaktosemi och laktosintolerans
|
||||
### Struktur
|
||||
Kolhydrator kan också kalla sockerarter/sackarider
|
||||
kedjor: polymerer och polysackarider t.ex. stärkelse
|
||||
|
||||
Funktioner:
|
||||
- energy storage
|
||||
- komponent i livets information (DNA)
|
||||
- väggarna i celler byggs upp av
|
||||
- informationsbärare i t.ex. signalering
|
||||
- self vs other
|
||||
- fertilisering
|
||||
- berättar var immunsystemet ska hitta (lymfocyter)
|
||||
- mikrober hittar dit
|
||||
- mikrob är ett patogen som skapar sjukdom
|
||||
- smörjmedel/skydd/fjädring (brosk?)
|
||||
|
||||
Det är svårare att analysera kolhydrater än t.ex. DNA-studer efter som det krävs handpoläggningen finns inte automatiserade verktyg
|
||||
|
||||
Glukos heter den bara när den är i linjeform, men vi är lite *slarviga* så vi kallar också det när det är i ringform.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251107122326.png]]
|
||||
|
||||
Glykos är en aldos, den har en aldehyd, den biter sig själv i svansen så den skapar den här gruppen. Ungefär som när en aldehyd reagerar med en alkohol och bildar en hemiacetyl
|
||||
|
||||
Siffror är viktiga i kolhydrater, 1-6, behöver inte kunna numreringen på kolen däremot behöver ni veta vad det innebär med 𝛼- och β- hur den här aldehydgruppen denna hydroxylgruppen (-OH) på samma sida eller motsatt sida.
|
||||
De är ringar så när de är på samma sida
|
||||
- om de är båda neråt → beta
|
||||
- om en upp en ner → alfa
|
||||
|
||||
Man ser ofta den här alfa och beta, man kan bli lite förvirrad även om inte vet vilket kol som är vilket, det är numreringe på kolen man veta, alfa/beta är relationen på dessa grupper båda finns i naturen
|
||||
|
||||
Ketos finns också, t.ex. fruktos, har en ketos efter som det är en grupp $C^2$ men inte så viktigt att kunna numret. Ketos kan också bita sig i svansen och bilda.
|
||||
|
||||
Projektioner, samma molekyl med ritat på olika sätt att rita
|
||||
- fischer
|
||||
- haworth
|
||||
- är ganska vanlig, två olika former, ring eller skolform.
|
||||
- mills
|
||||
Behöver inte kunna rita i en viss projektion, men bra att känna igen att de finns.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251107122832.png|300]]
|
||||
vanligaste sockren, gluskos är det enda som vi behöver kunna rita.
|
||||
- ni får välja själv hur ni vill kunna rita den i kursmålet
|
||||
|
||||
veta skillnaden mellan gluykos och glykgen.
|
||||
Glaktos:
|
||||
- blodgrupp och
|
||||
- galaktosemi
|
||||
|
||||
sialinsyra
|
||||
- viktig för interaktion för virus och bakterier
|
||||
- $COO^-$ karboxylsyra
|
||||
- skiljer sig mycket mot andra
|
||||
|
||||
kunna skilja:
|
||||
- **Blodsocker (glukos)** - en enkel sockerart (monosackarid) som används direkt som energikälla i kroppen.
|
||||
- **Acetylamin** - en kemisk grupp (-NHCOCH₃) som innehåller kväve och syre; den kan kopplas till socker och göra dem mer komplexa.
|
||||
- **N-acetylglukosamin** - en glukosmolekyl där en hydroxylgrupp ersatts av en acetylamin-grupp; bygger t.ex. upp kitin och delar av cellväggar och glykoproteiner.
|
||||
- **Sialinsyra** - en negativt laddad sockerderivat som ofta sitter ytterst på cellers ytskikt; viktig för celligenkänning och virusbindning.
|
||||
|
||||
blodsocker är viktigt att kua reglera i kroppen
|
||||
- normal 3.3-5.6 mmol/liter
|
||||
- ökar efter måltid till 4-7
|
||||
- vid högt blodsocker reagerar med proteiner förhårdnade cellväggar och blodkärl
|
||||
- man kan mäta hur bra diabeten är kontrollerat
|
||||
- det är viktigt med glykos i vårat blod vissa celler kan använda glykos som bränsle, t.ex. RBC och vissa celler i hjärnan
|
||||
- vi har flera olika sätt som hanterar det här, om vi tittar i blodet så får vi glygkos när vi äter också att vi har glykogen som bryts ner i kroppen för att bidra med en jämn blodscocker nivå, kroppen kan använda det från icke-kolhydratkäller t.ex från andra aminosyror, den processen heter glykoneogense
|
||||
|
||||
behov av (ungefärliga)
|
||||
- 120 g per dygn behöver vi
|
||||
- 180 g hela kroppen
|
||||
reserver
|
||||
- 20g i krossvätskor
|
||||
- 190g i levern
|
||||
glykogen kan inte frigöras från musklerna, de töms inte ut i resten av kroppen, saknar sista steget
|
||||
|
||||
#### Uppgifter
|
||||
##### Hur är en hexos generellt uppbyggd?
|
||||
- Är en monosackarid med 6 st kolatomer. En av dom är en karboylgrupp och 5 av dom är hydroxylgrupper. I vattenlösning bildas en ringstruktur genom en intern reaktion mellan karbonylgruppen och hydroxylgruppen längst ut
|
||||
#### Vad innebär ”acetylglukosamin” - dvs hur skiljer sig glukos från acetylglukosamin?
|
||||
- en hydroxylgrupp på glykosen har ersatts med en aminogrupp ($-NH_3$) som har en acetylgrupp ($- COCH_3$)
|
||||
- tex glukos + amin + acetyl → **N-acetylglukosamin**
|
||||
##### På vilka sätt skiljer sig sialinsyror från glukos?
|
||||
- det är ingen saltsyra!
|
||||
- det är en N-acetylglukosamin men med en karboxylgrupp som gör den negativt laddad
|
||||
- sitter på cellens yta och deltar i igenkänning
|
||||
|
||||
### Disackarider
|
||||
|
||||
Det är två stycke monosackardier som sitter ihop.
|
||||
Sucros
|
||||
- två stycken, glycopyranosyl och fruktofuranos
|
||||
Lactos
|
||||
- två stycken β-glycopyranosyl och glykopyranose
|
||||
Maltos
|
||||
- två stycken 𝛼-glycopyranosyl och glykopyranose
|
||||
|
||||
Laktos är involverade i två stycken hälsoproblem vilket gör att vi tittar lite närmare
|
||||
#### Laktosintolerans
|
||||
Brist på enzymet laktas som sitter i tunntamsepitelet. Om det inte bryts ner i tunntarmen kommer det till kolon och bryts ner av bakterier som skapar gasbildning på av obalans, vanligt med diarre med gaser i magen.
|
||||
ovanligt hos barn som är under 6
|
||||
över ålden minskarn produktionen, sen slutar man dricka mjölk.
|
||||
#### Galaktosemi
|
||||
Ärfligt sjukdom
|
||||
Galaktos och Glykos är väldigt lika, men det har separata funktioner, hydroxylgrupp på fel sida och det är två enzymer som gör det. Har man problem med dessa enzymer får man väldigt höga haltera av galktos i plasma, galaktos kan då omvandlas till galaktitol som är toxiskt vilket leder till neurologiska skador, t.ex intellektuel funktionsnedsättning. skador på retina
|
||||
1 av 60000 som har galaktosemi det när man föds
|
||||
En av 26 sjukdomar som testas för i PKU-provet (nog fler nu för tiden)
|
||||
![[Pasted image 20251107125523.png|200]]
|
||||
|
||||
• Vad heter bindningen mellan två monosackarider?
|
||||
- en kovalent bindning, glykosidbindning som sitter mellan två monosackaridet, t.ex. i laktos
|
||||
• På vilka sätt skiljer sig laktosintolerans från galaktosemi?
|
||||
- laktas bryter ner glykosidbindning i laktos till monosackarider (glykos, galaktos)
|
||||
- galktosemi är när man inte har ett av två enzymer som kan konvertera galaktos till glykos genom att flytta om -OH grupp från en sida till en annan
|
||||
#### Pentasackarid
|
||||
|
||||
Finns större kedjor av monosackarider, upp till 10000.
|
||||
När en disackarid kan binda sig via olika kol, både i 𝛼- och β- konfigurationer.
|
||||
Tillsammans innebär att det kan bli mycket information
|
||||
|
||||
3 nukleotider = 6 trimerer
|
||||
3 hexoser kan teoretisk producera 1056 till 27648 trisackarider
|
||||
|
||||
Glykosyltransferases bygger glykaner för information
|
||||
- CDG olika sjukdomar, idag c:a 130 sjukdomar
|
||||
### Biomolekyler innehållande kolhydrater
|
||||
#### Glykokonjugat
|
||||
Glykosylering är när man sätter på en kolhydrat på någonting.
|
||||
Ett **glykokonjugat** är en molekyl där **ett eller flera kolhydrater är bundna till en annan biomolekyl**, som ett **protein eller lipid**.
|
||||
|
||||
De tre huvudtyperna är
|
||||
- glykoproteiner: 50% av proteiner har glykoser de är glykosylerade, flera olika glykoformer
|
||||
- finns i cellmembranet, blodet
|
||||
- proteoglykaner: glukosaminosyror
|
||||
- finns i ECM, jättemycket kolhydrater
|
||||
- glykolipider
|
||||
- i cellmembranet, sticker ut ifrån celen
|
||||
viktigt för läkemedel, sätter man på kolhydrater på proteiner får de längre halveringstid
|
||||
#### Glykoproteiner
|
||||
Sitter fast antingen:
|
||||
- N-länk via kvävet (amin) aspargins R-grupp
|
||||
- O-länkade via syre (hydroxyl) i serin eller treonin
|
||||
|
||||
Glykan är en sockerkedja, sockerkedja
|
||||
Glykosylering, socker sätts på proteinet
|
||||
|
||||
Erytropoietin (EPO)
|
||||
stimulererar produktion av RBC
|
||||
40% kolhydrat
|
||||
Behandling för behandla anemi farmakologiskt
|
||||
Används vid doping
|
||||
Finns i muciner (slem) 70-90% kolhydrater.
|
||||
mucus ändras snabbt i infektioner, det är styrt via hormoner.
|
||||
- många olika kolhydratstrukturer, 800 i magen
|
||||
- c:a 100 strukturer per person
|
||||
- 2-17 socker långa
|
||||
#### Proteoglykaner
|
||||
Ofta 95% kolhydrat
|
||||
GAG-kedjor, långa repetereande kedjor av disackarider, minst en av de är negativt laddad och minst en aminosocker (dvs med kväve)
|
||||
Funktionen kommer ifrån de långa.
|
||||
33 proteiner has GAG (2015)
|
||||
Finns proteiner som ibland har kedjor ibland inte
|
||||
Kan vara 25000 disackarider långa, huvudsakligen samma disackarider som repeteras
|
||||
5 vanligaste, disackariderna (Heparin t.ex)
|
||||
huvudsaklig komponent
|
||||
i ECM-ledvätska, ben, brosk, artärväggar
|
||||
|
||||
**Uppgifter**
|
||||
|
||||
I panelerna B-D, identifiera vilka bilder som visar proteoglykaner, glykoproteiner, _N_-linkade och _O_-linkade glykaner.
|
||||
|
||||
Vad definierar de olika typerna av glykokonjugat?
|
||||
-
|
||||
|
||||
Vilka biologiska roller kan de fylla?
|
||||
- protoglykaner - binder vatten bra, finns i ögat, ECM, stötdämpande
|
||||
- glykoproteiner - enzymer, antikroppar, igenkänning, receptorer
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251107141657.png|300]]
|
||||
|
||||
#### Glykolipider
|
||||
Sitter på cellmembran
|
||||
Används t.ex. i blodgrupper
|
||||
Glykoproteiner, vävnader
|
||||
O determinant
|
||||
- Gal |𝛼1-2, Fuc
|
||||
A determinant
|
||||
- **GalNAc𝛼3**Gal-|𝛼1-2, Fuc
|
||||
B determinant
|
||||
- **Gal𝛼3**Gal-|𝛼1-2, Fuc
|
||||
Sitter inte direkt på lipiden utan tillkommer lite extra monosackarider (som ej behöver kunnas)
|
||||
|
||||
#### Blodgrupper
|
||||
Viktiga vid xenotransplatation/transfusion/graviditet
|
||||
35 grupper ABO och RhD viktigaste
|
||||
Vilka man har beror på genetisak uppsätnningen av glykosyltransferas
|
||||
Finns även på epitel och muciner
|
||||
##### AB antikroppar
|
||||
Antikroppr mot icke-self
|
||||
Produceras första månaderna i livet
|
||||
Kanske försvar mot patogener
|
||||
![[Pasted image 20251107143236.png|400]]
|
||||
O har antikroppar i plasman → ge blod till alla
|
||||
- RBC innehåller kolhydratstrukturerna
|
||||
AB har antigen i RBC → ge plasma till alla
|
||||
- innehåller inga antikroppar
|
||||
|
||||
Vilka funktioner fyller kolhydrater i kroppen - mekanism?
|
||||
Signalering, energi, komponent i DNA
|
||||
|
||||
Några sjukdomar där kolhydrater är inblandade: vad är kolhydratens roll?
|
||||
### Övningar
|
||||
|
||||
|
||||
Vilka funktioner fyller kolhydrater i kroppen - mekanism?
|
||||
Några sjukdomar där kolhydrater är inblandade: vad är kolhydratens roll?
|
||||
Vad definierar de olika typerna av glykokonjugat?
|
||||
Vilka biologiska roller kan glykokonjugat fylla?
|
||||
Hur är en hexos generellt uppbyggd?
|
||||
Vad innebär ”acetylglukosamin” - dvs hur skiljer sig glukos från acetylglukosamin?
|
||||
På vilka sätt skiljer sig sialinsyror från glukos
|
||||
Vilka aminosyror binder till en N-länkad?
|
||||
Vilka aminosyror binder till en O-länkad
|
||||
@@ -1,48 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kolhydrater
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Sara Lindén
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Kolhydrater kan klassificeras som ketoser eller aldoser. Vad innebär detta?
|
||||
En aldos har en aldehydgrupp i ändan (-CHO)
|
||||
En ketos har en ketongrupp (C=O) i mitten av kedjan.
|
||||
#### Vad är en Fischer projektion?
|
||||
Det är en 2D ritning av en molekyls 3D-struktur, används främst för socker och aminosyror. Visar kolkedjan vertikalt med de mest oxiderade kolet högst upp och horizontella linjer pekar ut från planet mot betraktaren. Väte och hydroxylgrupper placeras för att tydligt visa stereokemin kring varje asymmetriskt kol.
|
||||
#### Vad är en Hawort projektion?
|
||||
|
||||
#### En cyklisk kolhydrat är antingen i α eller β form. Vad innebär detta?
|
||||
Det innebär att en av -OH-grupperna sitter på samma eller motsatt sida som CH2-OH-gruppen. Dessa olika varianter kallas anomerer.
|
||||
#### Vad är en glykosidbindning?
|
||||
|
||||
#### Beskriv skillnader och likheter mellan glukos, N-acetylglukosamin och sialinsyra.
|
||||
|
||||
#### Glukos lagras hos människa i form av glykogen. Hur är glykogen uppbyggt?
|
||||
#### Hos växter lagras glukos som stärkelse. Beskriv skillnader och likheter mellan glykogen och stärkelse.
|
||||
#### Hos växter finns glukos även i form av cellulosa. Människor kan dock inte tillgodogöra sig glukos från cellulosa. Varför?
|
||||
#### Lista och förklara tre anledningar till att tre monosackarider som sitter ihop kan bära mer information/finnas i flera varianter än en tripeptid.
|
||||
#### Vad innebär laktosintolerans?
|
||||
Att enzymet laktas inte fungerar fullt ut och laktos kan inte spjälkas ner tillräckligt mycket till monosackarider i tunntarmen vilket gör att laktos bryts ner i tjocktarmen av bakterier som fermenterar och bildar gaser och organiska syror vilket orsakar uppblåsbarhet, gas och diarre
|
||||
#### Vad innebär galaktosemi?
|
||||
#### Vad är:
|
||||
a) glykosaminoglykan?
|
||||
b) proteoglykan?
|
||||
c) glykoprotein?
|
||||
d) glykolipid?
|
||||
#### Beskriv skillnader och likheter mellan proteoglykaner och glykoproteiner.
|
||||
#### Redogör för AB0-blodgruppssystemet.
|
||||
#### På vilket sätt är biologiska barns blodgrupp kopplade till föräldrarnas
|
||||
#### blodgrupp
|
||||
#### Människor har både blodgruppsantigener och antikroppar mot blodgrupper i sitt blod. Förklara vad detta innebär - vilka blodgrupper har man antikroppar mot om man har blodgrupp:
|
||||
a) A
|
||||
b) B
|
||||
c) O
|
||||
#### Hur påverkar blodgrupper och antikroppar mot blodgrupper vid transfusion av:
|
||||
a) plasmaprodukter
|
||||
b) röda blodkroppar
|
||||
#### Kolhydrater finns förutom i fri form även bundna till lipider och proteiner. Det finns två vanliga former av bindning av kolhydrat till protein. Vilka?
|
||||
#### Vad är ett lektin?
|
||||
#### Vad kallas de enzymer som bildar glykosidbindningar
|
||||
|
||||
@@ -1,18 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kolhydrater
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Sara Lindén
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
**Kolhydraters struktur:** aldos/ketos, isomeri, ringbildning, glykosidisk bindning.
|
||||
**Monosackarider:** glukos (struktur ska kunnas), galaktos, N-acetylglukosamin, N-acetylgalaktosamin, fukos, sialinsyra.
|
||||
**Disackarider:** laktos, galaktosemi, laktosintolerans.
|
||||
**Glykokonjugat:** glykoproteiner (N-linked + O-linked) / glykolipider / proteoglykaner (principiell struktur ska kunnas), mucopolysackaridos.
|
||||
**Diversitet - AB0-systemet.**
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Beskriva kolhydraters struktur och biologiska roller.**
|
||||
@@ -1,33 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- kolhydrater
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Sara Lindén
|
||||
---
|
||||
|
||||
**1** Blodgrupperna ABO är kolhydratstrukturer som bland annat finns på våra röda blodkroppar.
|
||||
A) Hur skiljer sig A, B och O strukturerna från varandra?
|
||||
B) När man ska ge röda blodkroppar till patienter kan man ge röda blodkroppar från O donatorer till patienter med blodgrupp A, B och AB, men man kan inte ge patienter med blodgrupp O röda blodkroppar från donatorer med blodgrupp A, B eller AB. Varför?
|
||||
|
||||
A) Vad är mukopolysackaridos?
|
||||
B) Beskriv den biokemiska bakgrunden för mukopolysackaridos. (2p)
|
||||
|
||||
Diskutera molekylära likheter och skillnader mellan mekanismerna bakom galaktosemi och laktosintolerans. (2p)
|
||||
|
||||
Kolhydrater finns förutom i fri form även bundna till lipider och proteiner. Vilka är de två vanligaste typerna av bindningar mellan kolhydrater och proteiner? (2p)
|
||||
|
||||
A) Vad kallas den kovalenta bindningen som binder ihop två monosackarider (till exempel i en di- eller tri-sackarid)?
|
||||
B) Ange två skäl till varför tre hexoser kan resultera i många fler olika trisackarider än antalet olika tripeptider tre aminosyror kan resultera i.
|
||||
|
||||
Glykaner kan vara O-länkade och N-länkade. Förklara kortfattat vad detta innebär på molekylär nivå. (4p) (Max 150 ord)
|
||||
|
||||
Diskutera kortfattat skillnader och likheter mellan glykoproteiner och proteoglykaner. (4p) (Max 150 ord)
|
||||
|
||||
Laktosintolerans och galaktosemi: ge ett exempel på vad som är gemensamt för dessa tillstånd och ett exempel på vad som skiljer dem åt. (4p) (Max 200 ord.)
|
||||
|
||||
Diskutera kortfattat skillnader och likheter mellan glykoproteiner och glykolipider. (4p)
|
||||
|
||||
Förklara kortfattat likheter och skillnader mellan glukos, glukopyranos och N-acetylglukosamin på strukturell/molekylär nivå (dvs inte deras roller i kroppen och liknande). (4p)
|
||||
|
||||
Glukos lagras hos människan i form av glykogen. Hos växter lagras glukos som stärkelse. Beskriv skillnader och likheter mellan glykogen och stärkelse. (4p)
|
||||
@@ -1,29 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
- lipider
|
||||
föreläsare: Matthias Erhardsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Redogör för nomenklaturen för fettsyror.
|
||||
#### ω-(omega)-fettsyror är idag mycket populärt. Men vad betyder det egentligen att en fettsyra är en omegafettsyra?
|
||||
#### I vilken form lagras fett i adipocyterna?
|
||||
#### Om man häller olja i en vattenlösning bildas ett tvåfas-system med oljan överst och vattnet underst. Vilken typ av interaktioner beror detta på?
|
||||
#### Hur påverkas fettsyrornas fluiditet av
|
||||
a) kedjelängden?
|
||||
b) antalet dubbelbindningar?
|
||||
c) typ av dubbelbindning?
|
||||
#### Vilken/vilka typer av dubbelbindningar (cis eller trans) finns i fettsyror som människors celler bildar?
|
||||
#### Rita strukturen för kolesterol.
|
||||
#### Rita den principiella strukturen för triacylglycerol.
|
||||
#### Rita den principiella strukturen för fosfolipider.
|
||||
#### Rita den principiella strukturen för glykolipider.
|
||||
#### Kolesterol, fosfolipider och glykolipider är amfipatiska substanser, dvs har en hydrofil och en hydrofob del. Ange vad som utgör hydrofil och hydrofob del hos kolesterol, fosfolipider och glykolipider.
|
||||
#### Fria fettsyror i vattenlösning bildar s.k. miceller, medan fosfo- och glykolipider bildar dubbelskiktade liposomer. Vad beror denna skillnad på?
|
||||
#### Lipoproteiner transporterar runt lipider i kroppen, men det finns olika sorter. Vilken/vilka lipoproteiner transporterar:
|
||||
a) Fettsyror från det vi äter till kroppens celler?
|
||||
b) Kolesterol från det vi äter till levern?
|
||||
c) Fettsyror från levern till kroppens övriga celler?
|
||||
d) Kolesterol till celler med rätt sorts receptor?
|
||||
e) Kolesterol från kroppens övriga celler till levern?
|
||||
@@ -1,166 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- lipider
|
||||
föreläsare: Matthias Erhardsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Struktur och energilagring
|
||||
|
||||
- Stor del av adipocyterna är fettdroppar
|
||||
- Består av triacylglycerol
|
||||
|
||||
c:a 16% av vikten är fett av en man.
|
||||
|
||||
#### Fettsyror
|
||||
- Långa kedjor av metylengrupper (CH2), metyl (CH3) och karboxylgrupp (COOH)
|
||||
- 14-24 långa kolatomer, oftast jämt
|
||||
- inga dubbelbindingar = omättad
|
||||
- 1+ dubbelbindingar = mättad
|
||||
- dubbelbindingar kan vara cis (samma sid) trans (motsatt sida)
|
||||
|
||||
cis samma sida/könsidentitet
|
||||
trans olika sida/könsidentitet
|
||||
titta på kolatomerna brevid för att bestämma
|
||||
|
||||
### Bindingar
|
||||
påverkar utseende och struktur
|
||||
|
||||
#### Smältpunkten
|
||||
- styrka, hur väl håller de ihop
|
||||
- olika starka van der waals krafter
|
||||
![[Pasted image 20251117102815.png|100]]
|
||||
|
||||
Rakar = starkar, flera van der waalskrafter
|
||||
Ju längre ju starkare, ju fler krafter mellan kolatomerna
|
||||
|
||||
omättade
|
||||
![[Pasted image 20251117102926.png|200]]
|
||||
lägre smältpunkt, mindre krafter mellan molekylerna
|
||||
|
||||
alfa=andra kolatomerna
|
||||
beta=tredje kolatomen
|
||||
omega=sista kolatomen
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251117103100.png]]
|
||||
Oljesyra: 18:1 ($\Delta ^9$)
|
||||
Linolensyra: 18:3 ($\Delta ^{9,12,15}$)
|
||||
![[Pasted image 20251117103159.png|400]]
|
||||
|
||||
#### Omegafettsyror
|
||||
Ett alternativt sätt att ange namnet på en omättad fettsyra
|
||||
Oklart om omega-fetter är bättre för hälsan.
|
||||
|
||||
#### Triacylglycerol
|
||||
![[Pasted image 20251117103518.png]]
|
||||
|
||||
Fett lagras som TAG = oladdad molekyl av 3 acylgrupper + glycerol Esterbindingar.
|
||||
Det är ingen fettsyra kemiskt sett, så egentligen ingen fettsyra.
|
||||
|
||||
Varför TAG:
|
||||
- fettsyror är toxiska. Esterfiera så blir de bättre, bort med karboxylgruppen
|
||||
- hydrofob och kan packas väldigt tätt
|
||||
- **starkt reducerat, dvs få O-bindingar i förhållande till H-bindingar då kan den oxideras mycket i många steg**
|
||||
- oxidering används i många processer i metabolismen
|
||||
- oxidering betyder mycket energi i förhållande till vikt
|
||||
- tex i elektrontransportkedjan
|
||||
- hydrofobt och starktreducerat gör det väldigt energitätt
|
||||
- TAG innehåller 6ggr mer energi än glukogen per gram
|
||||
|
||||
C har lägre elektronegativ än O, så då snor O en elektron, då oxideras kol, då kan man göra massa olika kemiska oxideringar på de här kolatomerna
|
||||
- Oxidering är koppla av elektroner från kolatomerna
|
||||
### Membranlipider
|
||||
Amfipatisk
|
||||
- en del polär
|
||||
- en del som är hydrofob
|
||||
|
||||
Lipider är
|
||||
- fosfolipider
|
||||
- (sfingolipder)
|
||||
- glykolipider
|
||||
- kolesterol
|
||||
|
||||
#### fosfolipider
|
||||
Egentligen fosfoglycerolipider
|
||||
amfipatiska
|
||||
glycerl + 2 acylgrupper + polär grupp med fosfat
|
||||
vanligaste membranlipiden
|
||||
varieande längd och mättnad på fettsyrorna
|
||||
olika subklasser beroende på fosfathuvud
|
||||
![[Pasted image 20251117110537.png]]
|
||||
|
||||
Micell
|
||||
- en boll med hydrofoba innåt, hydrofil utåt (däck)
|
||||
Om man har mer äan en acylgrupp så skapar de en bilayer
|
||||
![[Pasted image 20251117110947.png|200]]
|
||||
Sfingolipider
|
||||
- sfingosin + acylgrupp. Har en sfingosin istället för glycerol + acylgrupp
|
||||
|
||||
Glykolipider:
|
||||
- Egentligen glykosfingolipider
|
||||
- sfingosin + acylgrupp + glykan
|
||||
- finns på utsidan av cellmembranet
|
||||
- funktion cell-cell interaktioner, skydd, mm.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251117111753.png]]
|
||||
interagerar med omgivningen
|
||||
blodgrupper
|
||||
immunförsvaret
|
||||
cellutveckling
|
||||
infektion, t.ex. covid-19 viruset tar sig in i cellen genom att binda till specifika glykolipider
|
||||
![[Pasted image 20251117111922.png]]
|
||||
### Stereoid
|
||||
- **3 sexringar (cyklohexan)**
|
||||
- **1 femring (cyklopentan)**
|
||||
- **En hydroxylgrupp** (gör molekylen svagt amfipatisk)
|
||||
- **En kort kolvätesvans** på ring D
|
||||
- **En dubbelbindning** i ring B (vanligt i kolesterol)
|
||||
|
||||
Kolesterol i båda leaflet hydrofobt mot hydrofobt och hydrofilt mot hydrofilt.
|
||||
Glykolipider i outer leaflets
|
||||
|
||||
### Transport av lipider
|
||||
|
||||
För att flytta lipider måste det finnas speciella system för att transportera lipider.
|
||||
Blod är en vattenlösning
|
||||
Lipider löser sig inte i vatten
|
||||
fettdroppar i blodet = livshotande, blodproppar
|
||||
fria fettsyror i blodet = toxiskt
|
||||
|
||||
Det löser man via lipoproteiner
|
||||
- komplex av lipider och proteiner
|
||||
- apolipoproteiner + membranlipider + kolesterol = membranet
|
||||
- apo = del av någonting större
|
||||
- kolesterolestar i kärnan + TAG = frakten
|
||||
- grupperas efter densitet
|
||||
![[Pasted image 20251117113528.png|300]]
|
||||
|
||||
Chylomicroner har lägst densitet tarm→lever
|
||||
lipoprotein:
|
||||
- very low: från lever till andra ställen
|
||||
- intermediate density:
|
||||
- low densisty: transportera kolesterol
|
||||
- high density: kolesterol från kroppen tillbaka till levern
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251117113814.png]]
|
||||
|
||||
Tar upp fett ifrån tarmen
|
||||
från levern till utdelning blir dne mindre och mindre och får högre densitet:
|
||||
- VLDL → IDL → LDL → HDL
|
||||
- LDL är det dåliga kolesterolet, betyder att det finns mer kolesterol i blodet än vad som är bra för dig
|
||||
- HDL är det goda kolesterol
|
||||
- ett tecken på att man blir av med kolesterol från kroppen
|
||||
|
||||
kost → levern → VLDL → IDL → perifier vävnad → HDL → lever
|
||||
|
||||
|
||||
#### Stereoidhormoner
|
||||
Fettlösliga kan gå igenom CM, kan verka intracellulärt. Receptor på insidan
|
||||
Glykokortikoider, vanlig typ av kortison, kortisol är stresshormonen
|
||||
Könshormoner
|
||||
|
||||
**Transport av steroidhormoner,**
|
||||
- diffunderar genom cellmembranet
|
||||
- stor andel i blodet, reversibelt bundet till proteiner
|
||||
|
||||
@@ -1,21 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- lärandemål
|
||||
- lipider
|
||||
föreläsare: Matthias Erhardsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
**Energi-lager**:
|
||||
- Fria fettsyror
|
||||
- Triacylglycerol.
|
||||
|
||||
**Membranlipider**:
|
||||
- Amfipatibegreppet.
|
||||
- Kolesterol (struktur ska kunnas).
|
||||
- Fosfolipider (principiell struktur ska kunnas).
|
||||
- Glykolipider (principiell struktur ska kunnas).
|
||||
- Bildning av miceller och membran.
|
||||
|
||||
**Transportformer**:
|
||||
- Översiktligt om lipoproteiners struktur och funktion.
|
||||
@@ -1,41 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- lipider
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Matthias Erhardsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
**2** Ange en skillnad mellan mättade och omättade fettsyror avseende struktur och en skillnad avseende inverkan på fluiditeten hos cellens membran.
|
||||
|
||||
**4** Vilken/vilka av dessa är en omega-3 fettsyra? (1p)
|
||||
|
||||
Nya regler från EU ska se till att minimera mängden transfetter i livsmedel. Vilka två påståenden stämmer om transfetter? (1p)
|
||||
- Transfetter kan i regel packas tätare än cisfetter och bidrar därmed till minskad fluiditet i cellmembranet.
|
||||
- Transfetter kan inte brytas ner av kroppens enzymer.
|
||||
- Transfetter höjer koncentrationen av det ”goda” kolesterolet HDL i blodet.
|
||||
- Transfetter består av mättade fettsyror.
|
||||
|
||||
Namnge och rita:
|
||||
A) Den principiella strukturen för lipiden som lagrar energi i adipocyter.
|
||||
B) Strukturen för den vanligaste membranlipiden.
|
||||
|
||||
Membranlipider är _amfipatiska_. Vad betyder amfipati och varför är det en nödvändig egenskap för membranlipider? (2p) _Max 75 ord._
|
||||
|
||||
a) Rita strukturen för kolesterol.
|
||||
b) Visa hur kolesterol orienteras i ett membran.
|
||||
|
||||
Rita den principiella strukturen för en glykolipid. (4p)
|
||||
|
||||
A) Rita den principiella strukturen för den molekyl som framför allt används för att lagra energi i kroppen.
|
||||
|
||||
B) Vilken sorts lipoprotein skickar levern ut i blodet för att transportera energilagringsmolekylen till resten av kroppens celler? _1 ord räcker som svar._
|
||||
|
||||
Du är läkare och handleder en läkarstudent som är stressad över sin biokemitenta. Läkarstudenten kommer inte ihåg membranlipiderna så bra och undrar om du kan hjälpa till att förklara, vilket du gör genom att:
|
||||
|
||||
A) Rita den principiella strukturen för den vanligaste membranlipiden.
|
||||
B) Markera i bilden som du har ritat den del som är polär, samt den del som är hydrofob. (4p)
|
||||
|
||||
Det är sommar och du jobbar som underläkare på mikrobiologen. Det är ganska dött på avdelningen. Du har svarat ut en resistensbestämning och har inget mer att göra för dagen, så din hjärna börjar vandra. Du funderar på hur bakterier anpassar fluiditeten i sina cellmembran. Du kommer ihåg en mekanism som har att göra med att olika fettsyror har olika kemiska egenskaper beroende på hur deras struktur ser ut. Redogör för den. (4p)
|
||||
|
||||
Du gör forskar-ST inom infektionsmedicin. Som forskningsprojekt studerar du hur magsäcksbakterien Helicobacter pylori binder till glykolipider. Du handleder en kandidat som frågar om vad du forskar på, vilket öppnar upp en flodvåg av exalterade förklaringar från dig. För att hjälpa till att förklara så ritar du upp en glykolipid i cellmembranet och markerar hur det är delen som sitter på utsidan som bakterierna binder till. Gör det på ett separat papper. Principiell struktur räcker.
|
||||
@@ -1,30 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- nukleotider
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
Varje cell innehåller tillräckligt information för att replikera hela kroppen
|
||||
|
||||
Dogmen: DNA till RNA till protein
|
||||
Ny forskning visar kan gå från RNA till DNA (omvänt transkriptas)
|
||||
|
||||
- DNA → DNA: DNA polymeras (DNA replikation)
|
||||
- DNA → RNA: RNA polymeras (translation)
|
||||
- RNA → Protein: Ribosom (transkription)
|
||||
|
||||
Prokaryoter har ingen cellkärna, allt händer på samma ställe
|
||||
Eukaryoter:
|
||||
- Kärna: DNA och primär transkription & processering
|
||||
- Cytoplasman: translation
|
||||
|
||||
Från frågestund
|
||||
- Många blandar ihop replikation/translation/transkription
|
||||
- RNA/DNA polymeras
|
||||
- Tabell viktig, fråga ATP/GTP/CTP
|
||||
- första fem är helt avgörande AGCTU
|
||||
|
||||
|
||||
Kort för vänstervriden hur dna-helixen är uppbyggd
|
||||
@@ -1,20 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- nukleotider
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Vad är den centrala dogmen?
|
||||
#### Hur skiljer sig RNA från DNA?
|
||||
#### Hur numreras de olika kolatomerna i ribos och deoxyribos? Mellan vilka positioner bildas fosfodiesterbindningar? På vilken position sitter baser?
|
||||
#### Vad är skillnaden mellan en nukleosid och en nukleotid?
|
||||
#### Hur skiljer sig AMP, ADP och ATP från varandra?
|
||||
#### Lär dig namnen på de olika nukleosiderna och nukleotiderna i RNA och DNA.
|
||||
#### I vilken riktning syntetiseras DNA och RNA?
|
||||
#### Beskriv en dubbelsträngad DNA helix av B-typ så noga som möjligt. Antal baspar (bp) per varv, riktning på strängarna etc. Vad innebär det att strängarna är antiparallella och komplementära?
|
||||
#### Vad menas med begreppen major och minor groove?
|
||||
#### Vilka olika krafter påverkar den dubbelsträngade DNA-helixens stabilitet?
|
||||
#### Smältpunkten (melting temperature, Tm) för en DNA molekyl är den temperatur då hälften av strängarna inte längre finns föreligger i dubbelsträngad form. Hur påverkar de baser som finns i DNA-molekylen smältpunkten hos DNA? Hur många vätebindningar finns i AT resp. GC baspar?
|
||||
#### Vad menas med att replikation är semikonservativ?
|
||||
@@ -1,19 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- nukleotider
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
- En introduktion till den centrala dogmen.
|
||||
- Molekylärbiologiska begrepp: replikation, transkription, translation, den genetiska koden, läsram.
|
||||
- Enzymatiska aktiviteter inom molekylärbiologin: DNA polymeras, RNA polymeras, ribosomen.
|
||||
- Principiell struktur för nukleotider och nukleosider.
|
||||
- Det strukturella underlaget för komplementär basparning.
|
||||
- Fysikaliska principer för dubbelsträngade DNA/RNA molekylers stabilitet.
|
||||
- Ribonukleotidreduktas.
|
||||
-----
|
||||
- Beskriva byggstenarna för DNA och RNA, deras syntes och konsekvenser av störd nukleotidsyntes.
|
||||
- Kunna översiktligt beskriva stegen i den centrala dogmen.
|
||||
- Primärstruktur och sekundärstruktur för DNA och RNA.
|
||||
@@ -1,59 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- nukleotider
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Claes Gustavsson
|
||||
---
|
||||
|
||||
**5** A) Vilken typ av bindning bryter nukleaser?
|
||||
B) Skriv det fullständiga namnet för dCMP.
|
||||
|
||||
A. Hur många vätebindningar finns i AT resp. GC baspar?
|
||||
B. Hur påverkar baskompositionen DNA stabiliteten? (2p)
|
||||
|
||||
**6** Vilket/vilka av följande påståenden om RNA är korrekta?
|
||||
A. Hur skiljer sig endonukleaser från exonukleaser?
|
||||
B. Skriv det fullständiga namnet för dADP?
|
||||
|
||||
A) Vilken kemisk grupp finns i 2’-positionen hos ribonukleotider?
|
||||
B) Vad är AMP förkortning för?
|
||||
|
||||
De olika kolatomerna i ribos och deoxyribos numreras som 1', 2', 3', 4' och 5' . (2p)
|
||||
A) Vad skiljer ribos från deoxyribos?
|
||||
B) Till vilken position är basen kopplad?
|
||||
|
||||
Den vanligaste formen som DNA antar kallas B-DNA. Vilka två påståenden stämmer om denna? (2p)
|
||||
|
||||
Det är mellan 10 - 10,4 baspar per varv av helixen.
|
||||
Den är vänstervriden.
|
||||
Avståndet mellan baspar är cirka 3,4 Å.
|
||||
De två strängarna parallella.
|
||||
|
||||
Vilka två nedanstående påståenden är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
A Uracil är en kvävebas i DNA.
|
||||
B Kolatomen i position 1' hos sockret är bunden till kvävebasen via en β-glykosid-bindning.
|
||||
C Adenosin är en nukleosid.
|
||||
D ATP innehåller två fosfatgrupper.
|
||||
|
||||
**8**
|
||||
Nukleotider bygger upp RNA och DNA.
|
||||
|
||||
A) Vilken kemisk grupp finns i 2’-positionen hos ribonukleotider?
|
||||
B) I vilken position på sockret sitter kvävebasen?
|
||||
C) I vilken position på sockret sitter fosfatgruppen?
|
||||
D) Vad är dGDP förkortning för?
|
||||
(4p)
|
||||
|
||||
A) Vad är skillnaden mellan exo- och endonukleaser?
|
||||
B) Skriv det fullständiga namnet för CMP. (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om nukleotider är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
A En nukleotid består av en kvävebas, ett socker och tre fosfatgrupper.
|
||||
B Den innersta fosfatgruppen, närmast sockret, kallas gamma.
|
||||
C Ribonukleotider har en OH-grupp på 3'-kolatomen.
|
||||
D Deoxyribonukleotider innehåller en OH-grupp på 2'-kolatomen.
|
||||
|
||||
Nukleotider är de byggstenar som bygger upp både DNA och RNA. Vilken kemisk grupp finns i 2' position hos ribonukleotider, och hur skiljer sig denna från deoxyribonukleotider? (4p)
|
||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@@ -1,79 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- enzymer
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
Vad bestämmer reaktionshastigheten
|
||||
- temperatur
|
||||
- tryck
|
||||
- reaktionens natur
|
||||
- koncentration av reaktanterna
|
||||
- lösningsmedel etc ej viktig för denna föreläsning
|
||||
|
||||
En ökning av temperaturen minskar kinesiska energin som behövs för att utföra reaktionen
|
||||
(reaktantmolekylerna)
|
||||
- det höjer sannolikheten att molekylerna krockar med varandra eftersom det krävs mindre energi för att det ska ske
|
||||
|
||||
Aktiveringsenergin är skillnaden mellan övergångstillståndet och reaktanterna (T - R)
|
||||
![[Pasted image 20251112085054.png|400]]
|
||||
Nettoreaktioenn P - R är alltid det samma, oavsett aktiveringsenergi.
|
||||
Aktiveringsenergin kan sänkas med en katalysator som en enzym.
|
||||
|
||||
Ej reaktion utan katalysator kostar mer, kräver mer energi
|
||||
Katalysatorn gör att det går fortare
|
||||
![[Pasted image 20251112085710.png|350]]
|
||||
|
||||
Katalysatorn binder in reaktanterna i rätt konfiguration, förlänger/stabiliserar övergångstillståndet
|
||||
|
||||
## Enzymer
|
||||
Vanligaste katalysatorerna i kroppen är enzymer gjorda av proteiner, men det finns ett par stycken som är RNA.
|
||||
|
||||
Aktiva ytan av enzymen måste passa formen på produkten. Enzymet tvingar någonting som liknar övergångstillståndet som förenklar övergångstillståndet
|
||||
|
||||
Enzymet kan antingen
|
||||
- stabilisera TS (övergångstillstånd)
|
||||
- erbjuda alternativ reaktionsväg TS
|
||||
|
||||
aktiv site / klyfta / trång inbuktning
|
||||
- specificitet för substrat
|
||||
- miljö som förenklar reaktionen
|
||||
- utesluter vatten
|
||||
|
||||
enzymer är unika för att de kan välja substrat med hög specificitet
|
||||
ett slags nyckelhål
|
||||
![[Pasted image 20251112093538.png|300]]
|
||||
|
||||
Finns också enzymer som byter form för att substratet ska passa
|
||||
![[Pasted image 20251112093609.png|300]]
|
||||
|
||||
I en klyfta/aktivt centrum finns det speciella kemiska miljöer som t.ex. deprotonerad serin som är mycket hydrofob vilket gör att vatten kan uteslutas så vi bara får de substrat vi vill
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251112094043.png|500]]
|
||||
reaktioner i ett enzym sker på en liten del, men proteinerna är ofta stora, det är för att stabilisera en sådan klyfta och säkerställa och en viss form kan skapa, tillräckligt med massa runt omkring för att klyftan ska vara stabil.
|
||||
- Aktiva centret kan vara uppbyggt av aminosyrasekvenser väldigt lång ifrån varandra på grund av veckning
|
||||
- allesteriska receptorer har sina egna siter
|
||||
- finns speciella substratkanaler
|
||||
|
||||
Allosteri - enzymet påverkas av något som händer någon annanstans
|
||||
- inhibitorer, nu har vi tillverkat tillräckligt med produkt
|
||||
- aktivering, man ändrar strukturen på enzymet med hjälp av t.ex. fosforylering
|
||||
- kooperativit - enzymet ökar om det finns mer produkter
|
||||
|
||||
co-faktor: nödvändigt bihang som inte är protein
|
||||
apoenzym: proteindelen av enzymet
|
||||
holoenzym: apoenzym + co-faktor
|
||||
cozenum: co-faktor som är organisk molekyl
|
||||
prostetisk grupp: co-enzym hårt bundet till apoenzym
|
||||
|
||||
vitaminer metaboliseras till co-enzymer
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251112095158.png]]
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251112095205.png]]
|
||||
Coenzymer kan flytta intermediärer mellan subenheter/polypeptidkedjor i enzymproteinkomplexet → ett enzym kan ha flera aktiva centrum
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,214 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- anteckningar
|
||||
- enzymer
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Bakgrund
|
||||
Måste överkomma en aktiveringsenergi, staven måste vara tillräckligt böjd för att kunna knäckas.
|
||||
De flesta reaktioner kräver en slags aktiveringsenergi.
|
||||
Det man vill åstakomma är utbyte av valenselektroner → skapa nya bindingarna
|
||||
I vätskor sker det slumpvis, rör och knuffar på sig. För att de ska komma tillräckligt nära och byta ut valenselektroner måste prova många olika knuffar för att få rätt
|
||||
Höja sannolikoheten att de träffas på rätt sätt och rät tkonfiguration
|
||||
En bildning av ett enzymkomplex som sänker den här aktiveringsenergin, de underlättar för det här övergångstillståendet att bildas.
|
||||
![[Pasted image 20251114102119.png]]
|
||||
|
||||
Gillar inte den modellen för att de finns inte magneter i alla enzymer, det är bara slumpen som bestämmer hur och om en substrat inte agerar med sitt enzym, det är en knuffa och slumpmässiga interaktioner som bestämmer om substratet hittar ett enzym, ingen dragsningskraft i det, utöver det är det en bra tankemodel, att det kan tvinga substratet för att påskynda reaktionen, det är det viktigasete.
|
||||
Enzymerna gör det med en med en katalytisk klyfta, den är särskiljt uppbyggt för att uppnås selektivtet ett snäft, molekyler som passar just lär, en unik kemisk miljö för att uppnå TS, sluter ut vattenmolekylerna som ska utesluta eftersom de inte behövs
|
||||
#### Hur snabbt kan ett enzym arbeta?
|
||||
|
||||
Michaelis-Menten
|
||||
# $E + S \;\xrightleftharpoons[k_{-1}]{k_{1}}\; ES \;\xrightarrow{k_{2}}\; E + P$
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251114102644.png]]
|
||||
|
||||
| Konstant | Beskrivning |
|
||||
| -------- | --------------------------------------- |
|
||||
| E | enzym |
|
||||
| S | substrat |
|
||||
| P | produkt |
|
||||
| k1 | associationskonstant ES komplex |
|
||||
| k - 1 | dissociationskonstant ES komplex |
|
||||
| k2 | associationskonstant produktfrisättning |
|
||||
Hur sannolikt är det att en klyfta agerar, ofta slumpmässigt kontrollerat med hjälp av diffusion, men klyfta på rätt sätt
|
||||
Förutsättningar:
|
||||
- interaktion som är enkelt som inte kräver stora förändringar i enzymet
|
||||
- försumbart att titta på den omvända reaktionen,
|
||||
- betrakta reaktionen i inledningsfasen, $K_{-2}$ kan försummas
|
||||
- Koncentrationen av ES är konstant (steady-state)
|
||||
- dvs det finns en stabil mängd substrat, det förändras inte
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251114103113.png]]
|
||||
Streckade linjen är den ursprungliga lutningen på grafen
|
||||
Med högre mängd substrat så får man en inledande större lutningen, mindre stigning ju mindre substrat man ger. Det tyder att det tar längre tid för substratet att binda till proteinet.
|
||||
![[Pasted image 20251114103312.png]]
|
||||
Man kan se:
|
||||
- Maximala reaktionshastigheten är $V_{max}$ den kan bara nå en viss hastighet, går inte att gå över.
|
||||
- Man kan se hur kurvan ser ut vid mindre substratkoncentrationr
|
||||
- Vid halva maximala reaktionshastigheten finns en definerad konstratkoncentration vid halva vmax, den säger hur pass sannolikt det är att bilda en stabil substratkomplex
|
||||
- vid vmax är substratkoncentrationen så högt att varje moment en enzym är ledig, för den har just frisatt produkt är den bunden med ett nytt substrat, då kan man nå den totala reaktionshastigheten
|
||||
- vmax/2
|
||||
- halva är katalyserad
|
||||
- halva är tillgänlig
|
||||
- Specifik för varje enzym
|
||||
|
||||
# $E + S \;\xrightleftharpoons[k_{-1}]{k_{1}}\; ES \;\xrightarrow{k_{2}}\; E + P$
|
||||
Kallas för Michaelis-Mentes konstant $K_m$
|
||||
- Michaelis-Mentens konstant definieras (under de givna antagandena) som den $k_{-1}$ när
|
||||
- [[[S]]] = KM så är [E] = [ES], dvs hälften av alla enzymer är bundna i ES-komplex
|
||||
- Lågt $K_m$ betyder stabilt ES
|
||||
|
||||
**Maximala reaktionshastigheten, $V_{max}$
|
||||
|
||||
$K = k_2 * [ES]$
|
||||
|
||||
När substratkoncentrationen är så hög att alla enzymmolekyler är bundna i ES-komplex är reaktionshastigheten maximal, **_V_****_max_****_._**
|
||||
|
||||
$k_2 = V_{max} / [E]_{tot}$
|
||||
|
||||
Antalet moleklyer P som en E kan bilda per sekund, kallas turnover number (omsättningstal)
|
||||
|
||||
Diffusionskontrollerad hur sannoligt är det att de slumpmässigt, när de reagerar reagerar de direkt. Kan ske upp till 600 000 ggr per sekund, medans DNA polymeras kan bara köra 15ggr per sekund eftersom den måste vara väldigt noggrand och kontrollera att allt blir rätt
|
||||
|
||||
Man mäter KM och VMax genom att ta flera punkter med olika sbustratkoncentrationer, ju lägre KM desto bättre kan den hålla fast, desto sämre är affiniten. Affiniteten är viktig, den säger under vilka konstellation kan man effiktivt etablera ett substratkomplex och bestämma reaktionsahastighet.
|
||||
|
||||
Allosterea enzymer som hemoglobin som har kooperativitet följer inte michaelis-menten-kinetik de andra subenheterna kan förändras och då krävs en annan sorts mekanism i dessa enzym för att uppnå full reaktionshastighet.
|
||||
#### Hur kan man hämma ett enzym?
|
||||
Inhibitorer har på enzymer
|
||||
De har sin egna affinitet, ju högre affinitet, ju bättre och mindre molekyler måste man ta in
|
||||
|
||||
Man analyserar affiniteten och $V_{max}$
|
||||
- irreversibala inhibitorer - binder mycket hårt
|
||||
- reversibla inhibitorer - binder och släpper
|
||||
|
||||
E + I ⇌ EI
|
||||
|
||||
#### Competitive inhibiter
|
||||
![[Pasted image 20251114104918.png]]
|
||||
Den vanliga substraten kan inte sitta eftersom den konkurrar ut substratet
|
||||
|
||||
För att reaktionen ska kunna ske med en inhibitor måste man öka substratet så det har en chans.
|
||||
![[Pasted image 20251114105141.png]]
|
||||
Svarta går ganska svart
|
||||
När man sätter till I, så flakar den av, men den går mot samma reaktionshastighet med tillräckligt stora mängder substrat. Varje gång en enzym är ledig tillsätter den en.
|
||||
Ju starkar inhibitor ju hägre K värde, KM blir större och större och affiniteten ökar.
|
||||
#### Non-competitive inhibitor
|
||||
Binder på ett annat ställe men ändrar konformationsformen, ingen katalys kan ske.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251114104938.png]]
|
||||
Nu finns det två olika tillstånd för varje enzym.
|
||||
![[Pasted image 20251114105502.png|300]]
|
||||
Kinetiska effekten är att man slår ut ett antal enzymer som inte är tillgängliga för katalyz, då sänker man mätbara $V_{max}$ eftersom några är utslagna och inte kan göra någonting, kan fortfarande översätta substrat till produkt. Man får samma affinitet den här reaktionen. Man slår ut enzymerna, man reducerar totalt antal tillgängliga.
|
||||
|
||||
Inhibitorn kan kossa, den har sin egen affinitet? Hur ser man det i grafen.
|
||||
|
||||
#### Varför vill man göra det?
|
||||
Många läkemedel är riktigade till det aktiva sätet för enzymerna.
|
||||
Aktiva centrumet binder översgångstillståndet bättre än substratet.
|
||||
|
||||
Exempel penicillin:
|
||||
- Penicillin åstadkommer irreversibel inhibition av enzymet glykopeptid-transpeptidas, som bygger upp bakteriers cellväggar.
|
||||
- Kan bygga till det aktiva sätet på glykopeptid-transpeptidas, man skapar en bindning
|
||||
- den här kovalenta bindingen kan enzymet inte får bort, en kovalent binding enzym komplex kan man slå ut med hög efektivitet och bakterinen kan inte bygga upp en cellvägg
|
||||
|
||||
#### Proteolys
|
||||
Hydrolys av peptidbindning
|
||||
Koka sojabönor
|
||||
|
||||
Väldigt långsamt, kräver spjälkning, 10-1000 år halveringstid
|
||||
I kroppen går det milliskunder-tidskalar
|
||||
enzymer som katalyserar proteolys = proteaser
|
||||
|
||||
#### Chymotrypsin
|
||||
Ett serin proteas
|
||||
substrat: peptid-bindning efter Phe/Met
|
||||
|
||||
**Den klassiska triaden (Ser-His-Asp):**
|
||||
- **Aspartat** negativt laddad, stabiliserar histidin och gör att hela systemet hålls i rätt laddningsfördelning.
|
||||
- **Histidin** fungerar som en proton-shuttle och gör serin mycket mer reaktiv.
|
||||
- **Serin** har en alkoholgrupp fungerar som den nukleofila attackpunkten.
|
||||
- Histidin drar bort protonen från serins OH-grupp
|
||||
|
||||
|
||||
väldigt snabb, 200ggr per sekund
|
||||
- Asp His Ser
|
||||
1. Asp drar åt sen His, His drar åt protonen från Ser
|
||||
1. nu är syre atomkärnan aktiverad och väldigt reaktiv
|
||||
2. När man placerade en peptidbindning ovanpå det aktiva sätet kan syreatomen från Ser attackera kol-atomen
|
||||
3. När attacken har lyckats skapar man ett kortlivat övergångstillstånd skapar ett kol 4.5 bindingar
|
||||
4. Fallar ihop till en konfiguration med en ny bildning mellan kol och syre, nu är peptidbindningen spjälkad mellan kväve och kol
|
||||
5. nu kan ena hälften gå
|
||||
6. andra hälften är fortfarande bunden till serin-resten
|
||||
|
||||
Reaktion 2 är samma sak, men använder nu vatten för att få bort bindingen
|
||||
1. börjar med att peptidresten är bunden med syret i Serin
|
||||
2. nu kommer vatten in som en reaktant i den här reaktionen, vatten placeras in brevid histidin, alfa kolet drar åt sig en proton från ett annat ställe
|
||||
3. Histidin drar åt sig en proton, då blottas protonerna från en mvatten moelkyl, syre atomen blir aktiverad och mkt reaktiv, och kan igen aktivera bindingen
|
||||
4. skapar en kortlivad intermediär, som faller isär och bildar ett tillstånd, dragen till här histidin med en proton som kommer ifrån vatten, den andra resterade delen är bunden till andra hälften av peptid
|
||||
5. sen är enzymet återställt och kan katalysera en ny peptidbindningen
|
||||
|
||||
Detta enzymet gör att man kan designa en kemisk reaktion, men med en mkt högre specifitet från att man binder till det aktiverade syreatomen precis ovanpå sitt substrat.
|
||||
VIKTIGT: skapar med en sån peptidkatalyseri en konformation mellan reaktanterna som hjälper till med katalysen
|
||||
VIKTIGT: man har nu etablerat ett alternativ till det vanliga katalysvägen, en enzymkatalyserat man skapar specifitet genom att ta in reaktanterna, skapa en kemisk mijö som är gynnsam, mer reaktiv
|
||||
|
||||
Oxyanion hole är en del av enzymet för att stabilisera det instabila övergångstillståndet, som bara har en enkelbinding, drar åt sig elektronerna från två andra säten. Kol har fortfarande 4 bindingar men görs instabil. dubbelbinding till enkelbinding
|
||||
|
||||
Viktig aspekt, Hydrofob ficka ger ett substrat specificitet. Genom att ändra fickan så ändrar man substratets specificitet.
|
||||
![[Pasted image 20251114113453.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
Chymotrypsin: mindre specifik, hydrofob
|
||||
Trypsin: hydrofob och kan etablera jonbinding med Lysin eller Arginin
|
||||
Elastas: här kan man binda in serin/alanin, fickan är mindre, två valin
|
||||
|
||||
#### Proteaser
|
||||
Cysteinprotas
|
||||
Aspartylproteas
|
||||
Metalloproteas
|
||||
|
||||
Proteaser är en viktig klass av proteiner, mål för mycket läkemedel.
|
||||
HIV-virus, finns en proteas som spjälkar en polypeptidkedja i viruskapsylen, man har läkemedel som förstår proteasen, om den är förstörd kan man inte bygga nya partiklar.
|
||||
|
||||
#### Oxidation och reduktion (redox)
|
||||
|
||||
Förändrar molekylernas bindningar genom att ta in eller föra bort elektroner. Då använder man av oxyreduktaser
|
||||
De behöver en kofaktor för att föra över elektronerna till/från medelet.
|
||||
Exempel:
|
||||
- etanol $NAD^+$ (oxidation)
|
||||
-
|
||||
- acetaldehyd $NADH$ (reduktion)
|
||||
- NAD+ är en vanlig elektronbärare
|
||||
- NAD+ lägger till två elektroner och en H+
|
||||
-
|
||||
|
||||
Andningskedjan kontrolleras av oxidoreduktaser.
|
||||
|
||||
#### Syntaser/Ligaser
|
||||
Bildar nya bindingar mellan biomolekyler
|
||||
![[Pasted image 20251114114501.png]]
|
||||
För att skapa Glutamin krävs energi för att skapa den via ATP.
|
||||
Efter fosfylesering med en ny energirikbindning som man sen kan byta ut mot en ny bindning.
|
||||
|
||||
DNA-polymeras kopierar DNA genom att skapa nya fosfodiesterbindningar.
|
||||
|
||||
#### Kinaser
|
||||
Använder ATP som substrat och för över en fosfatrest från ATP till en annan molekyl
|
||||
|
||||
Fosfataser tar bort ATP-gruppen, tillsammans med kinaser reglerar man en process genom aktiverar eller desaktiverar.
|
||||
|
||||
# Sammanfattning
|
||||
Enzymkinetik: $K_M$ (K=visst substrat, affinitet) och $V_{max}$ (maximala reaktionshastigheten)
|
||||
Enzyminhibitorer: olika typer vilken kinetisk effekt de tar
|
||||
- tävlar
|
||||
- allostera
|
||||
Enzymer:
|
||||
- proteaser
|
||||
- chymotrypsin detaljerat
|
||||
- många år → flera gånger per sekund via katalysator
|
||||
- oxidoreduktaser
|
||||
- ligaser
|
||||
- kinaser/fosfataser
|
||||
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@@ -1,27 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
- enzymer
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Hur kan vi veta om en kemisk reaktion kan ske?
|
||||
#### Vad är katalys, hur kan den ske och vad kallas de biologiska katalysatorerna? Till vilken grupp av ämnen hör dessa i det flesta fall?
|
||||
#### Vilka generella strategier finns för enzym-katalyserade reaktioner?
|
||||
#### Vad är en coenzym och en co-faktor?
|
||||
#### Vad har cellen för fördelar med att använda biokatalysatorer?
|
||||
#### Förklara begreppet transition-state.
|
||||
#### Vad är ett aktivt säte?
|
||||
#### Vad är viktigt för en optimal inbindning till ett säte på ett enzym?
|
||||
#### Förklara kopplingen mellan struktur och funktion för enzymer.
|
||||
#### Nämn två saker, med tanke på inbindning av substrat, som gör att enzymer underlättar för
|
||||
#### reaktionen som katalyseras?
|
||||
#### Rita upp hur kurvan för en enzymreaktion som följer Michaelis-Menten kinetik. Vad anges på
|
||||
#### resp. axel i diagrammet?
|
||||
#### Vad är kcat, km och Vmax?
|
||||
#### Ange några faktorer som påverkar enzymaktivitet.
|
||||
#### Vilka olika former av enzyminhibitorer finns och hur kan man skilja dessa kinetiskt?
|
||||
#### Hur regleras enzymaktivitet?
|
||||
#### Redogör för den generella strategin för chymotrypsins katalys. Vad är dess active site och hur går det till när en peptidbinding ska spjälkas?
|
||||
#### Redogör andra generella mekanismer för andra enzymer, t.ex. oxidoreduktaser, ligaser/syntetaser och kinaser.
|
||||
@@ -1,33 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- lärandemål
|
||||
- enzymer
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Nyckelord
|
||||
|
||||
- Kort repetition av entropi, fri energi och kemisk jämvikt.
|
||||
- Aktiveringsenergi, övergångstillstånd, katalys.
|
||||
- Enzymer: definition, samband mellan struktur och katalytisk funktion. “Active sites” och deras egenskaper.
|
||||
- Kemisk reaktionskinetik: hastighetskonstanter och deras samband med jämviktskonstanten.
|
||||
- Enzymkinetik: bildningen av enzym-substratkomplex som intermediär. “Steady-state”. Antaganden som ligger till grund för Michaelis-Mentens ekvationer.
|
||||
- Michaelis-Mentens parametrar Kₘ och Vₘₐₓ, och deras innebörd (ej härledning). Innebörden av $k_{cat}$
|
||||
- Kompetitiva, okompetitiva och non-kompetitiva inhibitorer och deras inverkan på de kinetiska parametrarna. Exempel på medicinskt viktiga inhibitorer.
|
||||
- Kofaktorer och deras roll i enzymkatalys. Vitaminer.
|
||||
- Kopplade enzymatiska reaktioner som en metod att generera energirika produkter.
|
||||
- Exempel på enzymkatalyserade reaktioner:
|
||||
- Proteaser. Chymotrypsin. Den katalytiska triaden.
|
||||
- Ser/Thr och Tyr-kinaser.
|
||||
- Fosfataser.
|
||||
- Syntaser.
|
||||
- Oxidoreduktaser.
|
||||
|
||||
## Mål
|
||||
|
||||
Redogöra för enzymkinetik och reglering av enzymkatalyserade reaktioner.
|
||||
Beskriva enzymers och co-enzymers struktur och funktion.
|
||||
Beskriva mekanismer för reglering av proteiners aktivitet.
|
||||
|
||||
Avsnittet Enzymer II syftar till att ge en orienterande kunskap om de enzymer och begrepp som beskrivs, men avsnittet omfattar inte alla detaljer i t.ex. olika enzymatiska mekanismer.
|
||||
@@ -1,109 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- provfrågor
|
||||
- enzymer
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251112081325.png]]
|
||||
Diagrammet ovan visar koncentrationen av ämnet A som funktion av tiden i en reaktion där A
|
||||
omvandlas till ämnet B i närvaro av en låg koncentration av ett enzym som katalyserar
|
||||
reaktionen. Enzymet tillsattes omedelbart efter tiden t0
|
||||
Vi upprepar nu försöket på samma sätt, men med den skillnaden att vi nu tillsätter 10 gånger
|
||||
högre koncentration av enzymet omedelbart efter tiden t0. Ange för var och en av tidpunkterna t0 t1 och t2 om [A] kommer att vara högre, lägre eller oförändrad jämfört med i diagrammet ovan. Ange också en motivation till ditt svar vid varje tidpunkt. (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Ge ett exempel på och förklara mekanismen bakom en förändring i metabolismen som sker vid högintensivt muskelarbete för att vi ska bli bättre på att utföra anaerob glykolys framöver. (Max 120 ord.)
|
||||
|
||||
För ett enzym är Michaelis-Mentens konstant (K ) 15 mM. Vid en substratkoncentration på 5
|
||||
M mM, vad är förhållandet mellan reaktionshastigheten V och den maximala reaktionshastigheten V ? Motivera ditt svar. (Max 150 ord) (2p)
|
||||
|
||||
I en av delreaktionerna som katalyseras av chymotrypsin krävs närvaro av vatten, medan i en
|
||||
annan delreaktion krävs det att inget vatten är närvarande. Vilka är dessa delreaktioner och varför krävs närvaro respektive frånvaro av vatten i de respektive stegen? (Max 150 ord) (2p)
|
||||
|
||||
Hexokinas är ett enzym som kan använda både D-glukos och D-fruktos som substrat. Km för
|
||||
D-glukos = 0.05 mM är, och för D-fruktos = 1.5 mM. Vmax är detsamma för båda substraten.
|
||||
Vid samtidig tillsats av 1 mM av båda substraten till enzymet kommer produkter att bildas. Vilket substrat kommer att förbrukas först? Motivera svaret. (2p)
|
||||
|
||||
Vilka två av nedanstående påståenden om övergångstillståndet vid en enzym-katalyserad reaktion stämmer?
|
||||
|
||||
- Det ändrar enzymets optimala pH.
|
||||
- Det tillåter reaktioner att fortgå vid en acceptabel temperatur.
|
||||
- Det tillåter kemikalier att reagera som annars inte skulle göra det.
|
||||
- Det tillåter reaktioner att fortskrida snabbare.
|
||||
|
||||
Vilka påståenden om övergångstillståndet för en enzym-katalyserad reaktion stämmer?
|
||||
- Det har högre energi än för en icke-katalyserad reaktion.
|
||||
- Det har lägre energi än reaktionens substrat.
|
||||
- Det är mycket kortvarigt.
|
||||
- Det har lägre energi än för en icke-katalyserad reaktion.
|
||||
|
||||
Ett enzym uppvisar Michaelis-Mentens kinetik.
|
||||
A) Hur kan man i ett V mot [S] diagram avläsa de två konstanterna Km och Vmax?
|
||||
B) Förklara vad som händer med Km respektive Vmax om man tillsätter en kompetitiv hämmare. (2p)
|
||||
|
||||
Vilka två av nedanstående behöver du känna till för att beräkna omsättningstalet för ett enzym? (1p)
|
||||
- Enzymstrukturen.
|
||||
- Enzymkoncentrationen.
|
||||
- Initialhastigheten för den katalyserade reaktionen vid [S] >> Km.
|
||||
- Km för substratet.
|
||||
|
||||
Två fördelar med att mäta den initiala hastigheten för en reaktion, V , är att i början av en reaktion... (2p)
|
||||
|
||||
- har variationer av [S] inte någon effekt på V0.
|
||||
- kan produktinhibering inte påverka hastigheten.
|
||||
- är förändringar i Km försumbara, så Km kan behandlas som en konstant.
|
||||
- är förändringar i [S] försumbara, så [S] kan behandlas som en konstant.
|
||||
|
||||
Vad är syftet med den katalytiska klyftan som finns i ett enzym? Redogör för två fördelar den katalytiska klyftan ger för katalys. (4p)
|
||||
|
||||
Hexokinas är ett enzym som kan använda både D-glukos och D-fruktos som substrat. Km för
|
||||
D-glukos = 0.04 mM är, och för D-fruktos = 1.7 mM. Vmax är detsamma för båda substraten.
|
||||
Vid samtidig tillsats av 1 mM av båda substraten till enzymet kommer produkter att bildas. Vilket substrat kommer att förbrukas först? Motivera svaret. (4p)
|
||||
|
||||
Vilka två påståenden om kompetitiva hämmare är korrekta? (2p)
|
||||
- De binder reversibelt till det aktiva stället.
|
||||
- De binder till flera olika ställen på ett enzym.
|
||||
- De sänker reaktionens karakteristiska Km.
|
||||
- De binder kovalent till enzymet.
|
||||
|
||||
Ett enzym uppvisar Michaelis-Mentens kinetik.
|
||||
A) Redogör för hur man i ett V mot [S] diagram kan avläsa de två konstanterna Km och Vmax.
|
||||
B) Förklara vad som händer med Km respektive Vmax om man tillsätter en icke-kompetitiv hämmare? (4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Om ∆G°´ för reaktionen A → B är -40kJ/mol under standardförhållanden så…
|
||||
Välj de två korrekta alternativen nedan. (2p)
|
||||
- är den långt ifrån jämvikt.
|
||||
- kommer den att gå från vänster till höger spontant.
|
||||
- kommer den att fortsätta i snabb takt.
|
||||
- kommer den aldrig att nå jämvikt.
|
||||
|
||||
Enzymet A som omvandlar S till P har ett Km på 10 µM och ett Vmax på 100 nmol/s.
|
||||
Enzymet B som omvandlar S till Q har ett Km på 1 mM och ett Vmax på 200 nmol/s.
|
||||
Lika mängder av A och B blandas med 100 µM S i ett och samma kärl.
|
||||
Vad kommer man att ha mest av när reaktionerna är klara - P eller Q? Motivera ditt svar.
|
||||
(4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Vilka två av nedanstående påståenden om enzymer är korrekta? (2p)
|
||||
|
||||
- Enzymer förändrar den fria energin i en reaktion.
|
||||
- Enzymernas tredimensionella form är nyckeln till deras funktion.
|
||||
- Enzymer påskyndar reaktioner genom att sänka aktiveringsenergin.
|
||||
- Enzymer är alltid proteiner.
|
||||
|
||||
Ett enzym uppvisar Michaelis-Menten kinetik, vilket gör det möjligt att bestämma dess Km-
|
||||
värde. Km kan man använda för att förstå:
|
||||
|
||||
- Hur snabbt det går för bundet substrat att bli omsatt till frisatt produkt.
|
||||
- Hur sannolikt det är att substrat binder till enzymet.
|
||||
- Hur bra ett enzym kan skilja mellan olika möjliga substrat.
|
||||
- Hur sannolikt det är att substrat lossnar från enzymet när det har bundit.
|
||||
|
||||
Fördelen med att mäta den initiala hastigheten V 0 i början av en reaktion är att (välj två av nedanstående): (2p)
|
||||
|
||||
- Förändringar i [S] är försumbara, så [S] kan behandlas som en konstant.
|
||||
- Produktinhibering kan då inte påverka hastigheten.
|
||||
- Förändringar i Km är försumbara, så Km kan behandlas som en konstant.
|
||||
- Variationer av [S] har ingen effekt på V0.
|
||||
|
||||
Enzymer har ofta en katalytisk klyfta där den katalyserade reaktionen sker. Redogör för två olika kemiska fördelar med detta. (4p)
|
||||
@@ -1,17 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-05
|
||||
---
|
||||
|
||||
```dataviewjs
|
||||
for (const path of dv.pagePaths("#provfråga and #elektrontransportkedjan")) {
|
||||
dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
|
||||
const content = await dv.io.load(path)
|
||||
dv.span(content)
|
||||
dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@@ -1,25 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-05
|
||||
---
|
||||
Mitokondriens suborganeller.
|
||||
Redoxpotential.
|
||||
Elektronbärare i elektrontransportkedjan.
|
||||
Elektrontransport från NADH till O₂.
|
||||
Respiration/cellandning.
|
||||
Protonpumpning.
|
||||
Elektrokemisk gradient.
|
||||
Oxidativ fosforylering.
|
||||
ATP-syntas.
|
||||
Frikopplare.
|
||||
Transport över mitokondriens inre membran.
|
||||
Inhibitorer av andningskedjan.
|
||||
Shuntar för NADH.
|
||||
ATP-utbyte.
|
||||
|
||||
Redogöra för elektrontransporten och dess koppling till pumpning av protoner.
|
||||
Redogöra för ATP-syntes via oxidativ fosforylering.
|
||||
@@ -1,212 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
- slides
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-05
|
||||
---
|
||||
Page 2
|
||||
Frågeställningar
|
||||
• Vad innebär redoxpotential?
|
||||
• Hur omvandlas energi från NADH och FADH2?
|
||||
• Vilka komponenter ingår i elektrontransportkedjan?
|
||||
• Vad är och hur bildas den elektrokemiska gradienten?
|
||||
• Vad är cellandning/respiration?
|
||||
• Vad innebär oxidativ fosforylering? 
|
||||
|
||||
Page 3
|
||||
Figure 1-33 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition (© Garland Science 2008)
|
||||
Mitokondrien – cellens primära metabola organell 
|
||||
|
||||
Page 4
|
||||
Mitokondrier återfinns där mycket energi behövs 
|
||||
|
||||
Page 5
|
||||
Katabolismen sker på tre platser
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.11 
|
||||
|
||||
Page 6
|
||||
Bindningsenergin i födoämnen och elektromagnetisk energi
|
||||
används för att skapa protongradienter 
|
||||
|
||||
Page 7
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.1
|
||||
Kopplingen mellan citronsyracykeln,
|
||||
elektrontransportkedjan,
|
||||
protonpumpning och ATP-syntes 
|
||||
|
||||
Page 8
|
||||
Tre proteinkomplex genererar protongradienten över mitokondriens inre membran
|
||||
I III IV
|
||||
I III IV
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.16 
|
||||
|
||||
Page 9
|
||||
Bestämning av redoxpotential
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.3 
|
||||
|
||||
Page 10
|
||||
Redoxpotentialen hos komplexen i elektrontransportkedjan
|
||||
Låg redoxpotential – bra elektrondonator.
|
||||
Hög redoxpotential – bra elektronacceptor.
|
||||
Complex I
|
||||
Complex III
|
||||
Complex IV
|
||||
-Q
|
||||
oxidoreductase
|
||||
oxidoreductase
|
||||
Q- 
|
||||
|
||||
Page 11
|
||||
I elektrontransportkedjan pumpas protoner från
|
||||
matrix till mellanmembranutrymmet
|
||||
till intermembranutrymmet
|
||||
NADH + ½ O2 + H+ -> NAD+ + H2O 
|
||||
|
||||
Page 12
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.7
|
||||
Fe-S-kluster i elektrontransportkedjan 
|
||||
|
||||
Page 13
|
||||
Ubikinon transporterar två elektroner från
|
||||
komplex I och II till komplex III
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.5 
|
||||
|
||||
Page 14
|
||||
Cytokromer har en hemgrupp där
|
||||
järn kan oxideras och reduceras 
|
||||
|
||||
Page 15
|
||||
Pumpning av protoner ger både
|
||||
membranpotential och en pH-gradient 
|
||||
|
||||
Page 16
|
||||
Proteiner kan transportera protoner över membran
|
||||
Protoner följer med
|
||||
elektroner som transporteras
|
||||
med proteiner.
|
||||
Upptag och frisläppning av
|
||||
protoner sker på olika sidor av
|
||||
membranet. 
|
||||
|
||||
Page 17
|
||||
De protoner som förs över membranet
|
||||
kommer från och överförs till vatten 
|
||||
|
||||
Page 18
|
||||
Elektron- och protontransport
|
||||
i NADH-Q oxidoreduktas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.9 
|
||||
|
||||
Page 19
|
||||
Strukturen hos Q-cytokrom c oxidoreduktas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.10 
|
||||
|
||||
Page 20
|
||||
Q cykeln i Q-cytokrom oxidoreduktas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.11 
|
||||
|
||||
Page 21
|
||||
Strukturen hos cytokrom c oxidas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.12 
|
||||
|
||||
Page 22
|
||||
Reduktion av syre i cytokrom c oxidas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.13 
|
||||
|
||||
Page 23
|
||||
I cytokrom c oxidas både pumpas protoner genom
|
||||
det inre membranet och tas upp från matrix
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.15 
|
||||
|
||||
Page 24
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.17
|
||||
Komplex I, III och IV bildar respirasomer 
|
||||
|
||||
Page 25
|
||||
Den elektrokemiska gradienten används för ATP-syntes 
|
||||
|
||||
Page 26
|
||||
Strukturen hos ATP-syntas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.22 
|
||||
|
||||
Page 27
|
||||
ATP-syntes sker i de tre b-subenheterna
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.28 
|
||||
|
||||
Page 28
|
||||
Transport av protoner genom ATP-syntas sker
|
||||
genom rotation av c-subenheter
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.32 
|
||||
|
||||
Page 29
|
||||
Kopplingen mellan protonöverföring och
|
||||
rotation i ATP-syntas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.31 
|
||||
|
||||
Page 30
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.24
|
||||
ATP-syntas bidrar till bildningen av cristae 
|
||||
|
||||
Page 31
|
||||
Hur sker transport över mitokondriens inre membran?
|
||||
Små, oladdade och opolära
|
||||
Små, oladdade
|
||||
Stora, oladdade (NADH)
|
||||
Små laddade (pyruvat, Pi)
|
||||
Stora, laddade (ATP, ADP, acetyl CoA)
|
||||
Diffusion över membran
|
||||
1. Med hjälp av den elektrokemiska gradienten.
|
||||
2. Med shuntar. 
|
||||
|
||||
Page 32
|
||||
I muskler transporteras NADH producerat i glykolysen
|
||||
till mitokondriens matrix via glycerol 3-fosfat shunten
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.34 
|
||||
|
||||
Page 33
|
||||
I hjärta och lever transporteras NADH från glykolysen
|
||||
till mitokondriens matrix via malat-aspartat shunten
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.35
|
||||
NADH
|
||||
NAD+
|
||||
OBS! Fel rikning på pilen NADH/NAD+ i Biochemistry. 
|
||||
|
||||
Page 34
|
||||
En frikopplare utjämnar den elektrokemiska
|
||||
gradienten utan att ATP bildas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.39 
|
||||
|
||||
Page 35
|
||||
Gifter som påverkar elektrontransportkedjan
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.41 
|
||||
|
||||
Page 36
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 18.45
|
||||
Exempel på energiomvandling från protongradienter 
|
||||
|
||||
Page 37
|
||||
Begrepp
|
||||
Mitokondrier
|
||||
ATP-behov
|
||||
Redoxpotential
|
||||
Elektrokemisk gradient
|
||||
Transport av protoner över membran
|
||||
Elektrontransportkedjan
|
||||
Q-NADH oxidoreduktaskomplexet (I)
|
||||
Ubikinon
|
||||
Succinat-Q reduktaskomplexet (II)
|
||||
Q-Cytokrom c oxidoreduktaskomplexet (III)
|
||||
Cytokrom c
|
||||
Cytokrom c oxidaskomplexet (IV)
|
||||
Respirasom
|
||||
Cellandning/respiration
|
||||
Oxidativ fosforylering
|
||||
ATP-syntas
|
||||
Elektrokemisgradientassisteradtransport
|
||||
Glycerol 3-fosfat shunten
|
||||
Malat-aspartatshunten
|
||||
Frikopplare
|
||||
Inhibitorer av andningskedjan
|
||||
ATP-utbyte 
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,57 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-05
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### 1. Var i celler finns mitokondrier?
|
||||
|
||||
Det beror på cellen, ofta i utkanterna men inte alltid. Finns där det behövs energi. T.ex. i muskeceller finns de nära myofibriler
|
||||
#### 2. Vad kan påverka antalet mitokondrier per cell?
|
||||
|
||||
Energibehovet:
|
||||
- hög aktivitet
|
||||
- träning
|
||||
- hormonell stimulering (t.ex. PGC-1α) och
|
||||
- kyla ökar antalet
|
||||
|
||||
medan:
|
||||
- inaktivitet
|
||||
- svält och
|
||||
- åldrande minskar det.
|
||||
|
||||
Celltyper med extrem energiförbrukning – som hjärtmuskel, skelettmuskel och brunt fett – får därför många mitokondrier.
|
||||
#### 3. Var finns ETK?
|
||||
|
||||
Inne i mitokondriens inre membran. Vissa delar sticker ut på båda sidor, men t.ex $F_1$ sitter på matrix-sidan.
|
||||
#### 4. Vad menas med redoxpotential?
|
||||
|
||||
#### 5. Hur mäts standardredoxpotentialen?
|
||||
#### 6. Från vilka föreningar kommer elektronerna som går in i ETK?
|
||||
#### 7. Vilka proteinkomplex finns i ETK?
|
||||
#### 8. Vad händer i komplex I i ETK?
|
||||
#### 9. Vad händer i komplex III i ETK?
|
||||
#### 10. Vad händer i komplex IV i ETK?
|
||||
#### 11. Hur är en cytokrom uppbyggd?
|
||||
#### 12. Tidigt i ETK används Fe-S kluster för elektrontransport, sent används cytokromer. Varför?
|
||||
#### 13. Vad krävs för att elektrontransportkedjan ska fungera?
|
||||
#### 14. Vad är en respirasom?
|
||||
#### 15. Vilka är beståndsdelarna i den elektrokemiska gradienten?
|
||||
#### 16. Hur kan protoner pumpas över ett membran?
|
||||
#### 17. Vad innebär oxidativ fosforylering?
|
||||
#### 18. Hur är ATP-syntaset uppbyggt?
|
||||
#### 19. Var hittas L, T och O konfiguration hos ATP-syntaset och vad sker där?
|
||||
#### 20. Hur sker växling mellan L, T och O form hos ATP-syntaset?
|
||||
#### 21. Hur många protoner passerar mitokondriens inre membran per varv ATP-syntaset roterar?
|
||||
#### 22. Hur många protoner behöver passera mitokondriens inre membran för att ATP-syntaset ska generera en ATP?
|
||||
#### 23. Hur transporteras protoner genom mitokondriens inre membran med hjälp av ATP-syntaset?
|
||||
#### 24. Vad är en shunt?
|
||||
#### 25. Hur kan NADH transporteras från cytoplasman till mitokondriens matrix?
|
||||
#### 26. Hur transporteras ATP ut från mitokondriens matrix?
|
||||
#### 27. Hur transporteras fosfat till mitokondriens matrix?
|
||||
#### 28. Vad gör en frikopplare och vad får det för konsekvenser?
|
||||
#### 29. Vad gör cyanid till ett gift?
|
||||
#### 30. Hur många ATP kan utvinnas från en glukosmolekyl vid aerob metabolism?
|
||||
@@ -1,332 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- elektrontransportkedjan
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-05
|
||||
---
|
||||
Redoxpotential är viktig
|
||||
Vad händer med NADH/FADH?
|
||||
|
||||
# Mitokondrien
|
||||
- Kan ändra form, beroende på vilken cell
|
||||
- Kan finnas olika många
|
||||
- Finns där det används mycket energi
|
||||
- t.ex. i spermier
|
||||
- Ju fler mitokondrier ju snabbare kan man springa. Upp till 6 ggr så många
|
||||
- Yttre membranet ett porin, dvs ett kanalprotein som heter VDAC
|
||||
- kanaltypen är anjon, speciellt för små joner
|
||||
- mycket ska in och ut ATP, pyruvat
|
||||
- koncentratrationer i mellanmembranet och cytoplasman är lika stora
|
||||
- effektiv energionvandling kräver membran
|
||||
- gradienter, skillnader mellan sidorna, byggs up
|
||||
|
||||
# ETK
|
||||
1. Flyttar elektroner samtidigt som
|
||||
2. ⛽ Pumpar protoner
|
||||
3. från matrix till $H^+$
|
||||
4. Transport av é sker mellan komponenter med ökande affinitet för é
|
||||
|
||||
## Komplex I: NADH-Q-oxidoreduktas
|
||||
2é från NADH
|
||||
$4H^+$ pumpas för varje NADH
|
||||
$H^+$ tas upp från matrix
|
||||
Får 4.5 $H^+$
|
||||
|
||||
Fyra ej kontinuerliga, vertikala $H^+$-kanaler
|
||||
Sammanbundna både på matrixsidan och mellanmembransidan.
|
||||
1. längsgående horisontell 𝛼-helix mot matrix
|
||||
2. b-hårsnål-helix motiv mot MMU
|
||||
- $Q + 2e^- → Q^{2-}$ → konformationsändring av 1 & 2 ovanför
|
||||
- gör att protoner som bundit in på matrix-sidan kommer släppas lös på MMU-sidan
|
||||
NADH + Q + $5H^+_{matrix}$ → $NAD^+$ + $QH_2$ + $4H^+_{mmv}$
|
||||
## Komplex II: Succinat-Q-reduktas
|
||||
Kopplat till TCA
|
||||
## Komplex III: Q-Cytrokrom-oxidoreduktas
|
||||
2é från $FADH_2$ via komplex II
|
||||
Får 3 $H^+$
|
||||
Q-pool
|
||||
- allt Q & Q$H_2$ som finns i membranet
|
||||
Q-cykeln
|
||||
- -2é från Q$H_2$ cytc kan ta emot é
|
||||
|
||||
1. $QH_2$ 1 é → cytc
|
||||
- 1é→ Q → $Q^-$
|
||||
- får en radikal som är bunden, så den lossar inte (ofarlig)
|
||||
2. $QH_2$ 1 é → cytc
|
||||
- 1é→ $Q^-$ → $Q^{2-}$ → $QH_2$ (sista tar upp $2H^+$ från matrix)
|
||||
$QH_2$ + $2CytC_{oxi}$ + $2H^+_{matrix}$ → Q + $2cytc_{reducerad}$ + 4$H^+_{mellanmembran}$
|
||||
## Komplex IV: Cytokrom-C-oxidas
|
||||
$2é + 2H^+ + 1/2 O_2 → H_2O$
|
||||
- kallas cellandningen eller respiration
|
||||
Är konservativt, dvs viktigt protein.
|
||||
Krävs 4 st komplex.
|
||||
Får 3 $H^+$
|
||||
1. 2 $Cytc_{red}$ reducerar
|
||||
1. Fe
|
||||
2. Cu
|
||||
3. 2$Cytc_{ox}$ bildas
|
||||
2. $O_2$ binder in → peroxid
|
||||
1. blått reducerat (i slide)
|
||||
2. rött oxiderat (i slide)
|
||||
3. 2$Cytc_{red}$ binder → spjälkning av perioxid till 2HO
|
||||
1. Får en $2CytC_{ox}$
|
||||
4. 2$H^+$ tas från matrix → 2$H_2O$
|
||||
|
||||
Summering: 4 $Cytc_{red}$ + 8$H^+_{mat}$ + $O_2$ → 4$cytc_{ox}$ + 2 $H_2O$ + 4 $H^+_{mellanmembran}$
|
||||
# Sammanfattning om Komplex
|
||||
I 1,3,4 är fördelaktig att ge sig av elektron.
|
||||
Mesta energi används för att flytta mellan matrix och
|
||||
Kemisk energi som bygger upp elektrisk energi
|
||||
|
||||
Verkar viktigt: Följ vad som händer med de 2 elektronerna över de olika komplexen
|
||||
Får totalt upp ungefär:
|
||||
- ~10 $H^+$/$NADH^+$ (kan variera i olika källor)
|
||||
- ~6 $H^+$/$FADH_2$ (kan variera i olika källor)
|
||||
$FADH_2$ är värt något minde
|
||||
|
||||
# Fråga
|
||||
---
|
||||
|
||||
Varför bildas gradienten av protoner och inte av tex $Na^+$ eller $Cl^-$?
|
||||
- Får ingen pH-skillnad
|
||||
- När det är protoner får man elektriska och kemiska egenskapr
|
||||
- dvs, proton-gradienten är störst
|
||||
|
||||
## Redoxpotential
|
||||
- $\Delta E\degree{o}'$ = standardpotentialen
|
||||
- mäts vid pH7 mot 1 atm $H_2$/1M H+
|
||||
- Om é överförs till $H^+$ → negativ redoxpotential
|
||||
- Om det tas från $H_2$ → positiv redoxpotential
|
||||
- Ju högre negativt redoxpotential ju lämpligare elektrondonator
|
||||
- NADH har den mest negativa
|
||||
- Ju mer positiv redoxpotential, desto bättre elektronacceptator
|
||||
|
||||
Redoxpotentialen bestämmer ordningen av hur elektroner går igenom komplexen i ETK.
|
||||
|
||||
## é-bärande lp,åpmemter i ETK
|
||||
|
||||
- Fe-S kluster: $Fe^{2+}$/$Fe^{3+}$
|
||||
- FMN-flavin mononukleotid: 2é
|
||||
- samma mekanisk som $FADH_2$
|
||||
- Q/coenzym eller Q/ubikinon
|
||||
- väldigt långt namn:
|
||||
- finns i mitokondriens inre membran
|
||||
- förflyttar elektroner från Komplex I & II → Komplex III
|
||||
- bärare av 2é
|
||||
- kan bilda skadliga **RADIKALER**
|
||||
- Cytokrom $Fe^{2+}$/$Fe^{3+}$
|
||||
- heme-grupper
|
||||
- Cytokrom-C
|
||||
- förflyttar é från Komplex III till komplex IV
|
||||
- $Cu^+$/$Cu^{2+}$
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Elektrokemik gradient
|
||||
# $\frac{MMV: H+ H+ H+}{MAT: H+}$
|
||||
|
||||
Gör att vi får:
|
||||
- $\Delta V$ - elektrisk 🔌 gradient
|
||||
- $\Delta pH$ - kemik ☣ gradient
|
||||
|
||||
Stark 🦾 drifkraft för att gå tillbaka till matrix
|
||||
|
||||
# Protonpumpar
|
||||
När é ➖ avges följer protoner ➕ med
|
||||
- protonerna kommer med från vatten 🚰, som det finns gott om
|
||||
é ➖ → energi till konformationsändring
|
||||
→ upptag av $H^+$ från matrix, frisläppning i MMU
|
||||
$H_2O$ 🚰 bärare av protoner $H_3O^+$
|
||||
|
||||
|
||||
# Fråga 2
|
||||
|
||||
Vilken typer av aminosyror är lämpliga för protontransporter?
|
||||
- Aspartinsyra och Glutaminsyra har det lättast men Lys/His och Arg kan också
|
||||
- de har negativt laddad
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
# Respirasom
|
||||
|
||||
Komplex med 2 av komplex I, III och IV
|
||||
- dvs de som pumpar elektroner
|
||||
- ligger nära för att minska avståndet, elektroner rör sig inte långt
|
||||
- avstång ~15Å mellan é-bärare
|
||||
- Gör att é-transporten blir effektiv (möjlig)
|
||||
|
||||
# ATP-syntas
|
||||
|
||||
Den använder sig av den elektrokemiska gradienten.
|
||||
Hittas i mitokondriens inre membran.
|
||||
Består av två delar
|
||||
- en som sitter i membranet och
|
||||
- en som sitter i matrix
|
||||
- Roterar när $H^+$ släpps igenom
|
||||
- $F_1$ i matrix, ATP-syntes
|
||||
|
||||
I $F_0$ finns det: (snurrar inte)
|
||||
- a-subenheten är en halvkanaler för $H^+$
|
||||
- $H^+$ binder från MMV till Asp/Glu → neutraliseras → $H^+$ överförs till c-ring → subenheten flyttar ett steg (45 grader i eukaryota)
|
||||
- c-ring:
|
||||
- när den snurrat ett halvt varm kan $H^+$ frigöras i matrix
|
||||
- sker snabbt och kontinuerligt
|
||||
- mellan 8-14 subenheter
|
||||
$F_1$ finns (i matrix)
|
||||
- 𝛼-subenhet - varannan i ringen
|
||||
|
||||
- β-subenhet - varannan i ringen
|
||||
- här sker ATP-syntesen
|
||||
- pendlar mellan open/tight/loose konformationer i ett varv
|
||||
- **L**oose = ADP+Pi binder in
|
||||
- **T**ight = ATP bildas
|
||||
- **O**pen = frisläppning av ATP
|
||||
- γ-subenheter (gamma) - sitter i mitten
|
||||
- förandrade till c-ringen och roterar med den asymmetri = olika interaktion vid de tre β-subenheterna
|
||||
- nyckel för omvandling av β-subenheterna
|
||||
- ε-subenheter (epsilon)
|
||||
- namedrop!
|
||||
- bildar tillsammans en ring av 6-subenheter
|
||||
- 3 ATP per varv
|
||||
|
||||
ADP + Pi <→ ATP
|
||||
- $H^+$ → $H_2C$
|
||||
- $H_2O$ → $H^+$
|
||||
|
||||
~ 100 ATP/s & ATP-syntas
|
||||
~ 4$H^+$/ATP
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Förenkling:
|
||||
- Rotor: c, γ, ε.
|
||||
- Stator/Statiska: a, b, α₃β₃, δ.
|
||||
|
||||
ATP-syntas bildar dimerer
|
||||
- dimerer bildar oligomerer
|
||||
- stabilisering av rotationskraft🦾
|
||||
- bildning av cristae
|
||||
|
||||
# Fråga
|
||||
Utan syre stannar citronsyracykeln. Varför?
|
||||
Det kommer ju först in i sista steget
|
||||
Hastighetsbegränsingen är återbildningen av NAD+/FAD+
|
||||
# Transport
|
||||
|
||||
1. med hjälp av 🔌-gradient
|
||||
2. med hjälp av shuntar
|
||||
|
||||
# G3P-shuten
|
||||
- framförallt i skelettmuskler
|
||||
- snabbt
|
||||
- NADH överför é till FAD → $FADH_2$
|
||||
- protoner pumpas ej i Komplex I
|
||||
|
||||
# Malat-aspartat-shunten
|
||||
- hjärta & lever
|
||||
- långsam (i jämförelse med G3P-shuten)
|
||||
- fler steg, igenom membran osv
|
||||
- $NADH_{cyt}$ återbildas som $NADH_{mat}$
|
||||
- fyra olika föreningar transporteras in och ut
|
||||
- Protoner pumpas i alla komplex
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
ATP har en laddning på 4-
|
||||
ADP har en laddning på 3-
|
||||
Adenin-nukleotid-translokas
|
||||
~15% av alla IM-proteiner
|
||||
|
||||
första tar vara på den elektriska gradienten
|
||||
- ATP in ADP ut
|
||||
andra tar vara på den kemiska gradienten
|
||||
- OH in Pi ut
|
||||
tredje tar hand om elektrokemiska gradienten
|
||||
- H+/pyruvat ut
|
||||
|
||||
bildar tillsammans komplex med ATP-syntas
|
||||
|
||||
de två första använder c:a 25% av gradienten
|
||||
- dvs för att skuffla in och ut med ATP/ADP, OH/Pi
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
# Fråga
|
||||
|
||||
Vad har det för effekt att en frikopplare?
|
||||
|
||||
# Frikopplare
|
||||
|
||||
- Utjämnar gradienten utan att den bildar ATP
|
||||
- UCP1: uncoupling protein i brunt fett
|
||||
- det gör det varmt
|
||||
- det gör att temperaturen går ner gör att det frigörs släppning av fria fettsyror från adipocyter
|
||||
- → binder till VCPM → aktivering → termogenes
|
||||
- händer mycket spädbarn
|
||||
- har svårare med temperaturreglering än vad vuxna har
|
||||
- djur som går i idé
|
||||
- vuxna har lite grann
|
||||
|
||||
# Inhibitorer
|
||||
|
||||
Rotenon och amytal, komplex I.
|
||||
- sportfiskarkretsar, slänger ut det i sjöar så kommer fiskar upp till ytan, det hämmar ETK
|
||||
- antimycin A, komplex III
|
||||
- cyanin,azid,kolmonooxid - komplex IV
|
||||
- oligomycin - ATP-syntas
|
||||
|
||||
Hämmar man ETK, så hämmar man ATP-syntas
|
||||
Hämmar man ATP-syntas så hämmar man ETK
|
||||
|
||||
oxidativ fosforylering
|
||||
- det här sker i hela ETK, beroende på oxidation och syre
|
||||
|
||||
Finns många protongradienter
|
||||
|
||||
# ATP produktion
|
||||
|
||||
2 ATP
|
||||
|
||||
| | ATP | NADH | FADH2 |
|
||||
| ---------------------- | ----- | ------------------------------------ | ----------------- |
|
||||
| Glykolys (cytoplasman) | 2 | 2 | |
|
||||
| PDH (matrix) | | 2 | |
|
||||
| TCA (matrix) | 2 | 6 | 2 |
|
||||
| ETK | | varje ger 2.5 ATP om den är i matrix | varje ger 1.5 ATP |
|
||||
| | 30-32 | | |
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Summary
|
||||
|
||||
mitokondrie: anpassar, lokalation beroende var ATP behövs, träna ökar mer
|
||||
ATP-behov: kontinuerligt, kroppsvikt på en dag basalt
|
||||
redoxpotential: hur bra en förening är på att ge ifrån sig elektroner, ju negativ desto bättre donator, ju positiv...
|
||||
i ETK: går från låg till hög redoxpotential
|
||||
elektrokemisk gradient: använder både elektrisk (laddning) och kemisk (pH)
|
||||
transport: mha energi från é, NADH/FADH2 som vill bli av med sina elektroner
|
||||
- alltid vatten som är bärare av protoner
|
||||
komplex
|
||||
- Q-NADH: é lämnar ifrån och Q reduceras, pumpar 4 elektroene bidrar till gradient
|
||||
- S-Q reduktas: q kan bara två elektroner, men c kan bara ta emot en
|
||||
- två reducerare kommer komma in , två reducerade cytokrom c, en radikal hindras från att komma oss
|
||||
- CytoC liten m som för elektronerna från 3 till 4
|
||||
- där syre kommer in
|
||||
- vid syre, binder det koppar/järn, först peroxid och sen tar upp protoner i olika steg
|
||||
- 1,3,4 bildar respirasom med 2 kopior av varandra, pga avstånd som é inte gillar
|
||||
ATP-syntas, roterande och statisk del
|
||||
- gamma förandrar i matrix med alfa/beta där beta gör atp
|
||||
shuntar transporterar under omvandlig, från/till cytoplasma och matrix
|
||||
frikopplare använder energi för termogenes varmt
|
||||
inhibitorer, stor risk för dödlig utgång
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,261 +0,0 @@
|
||||
|
||||
Termodynamik är ett sätt att kvantitativt (med beräkningar) beskriva
|
||||
energiomvandlingar i reaktioner och är vetenskap inom volym, energi,
|
||||
temperatur och tryck.
|
||||
|
||||
Termodynamik handlar om vad som kan ske, men inte reaktionshastigheter
|
||||
och det finns olika system:
|
||||
- Isolerat system: System där varken energi eller materia/massa utbyts med omgivningen.
|
||||
- Termos som bevarar energi (värme) samt materia (t.ex vatten)
|
||||
- Stängt system: System där energi utbyts men inte materia med omgivningen.
|
||||
- Kastrull där energi (värme) flödar in/ut men inte materia.
|
||||
- Öppet system: System där både energi och materia utbyts med omgivningen.
|
||||
- Celler tar in energi (t.ex solenergi) och materia (t.ex glukos).
|
||||
|
||||
Det finns huvudsakligen två typer av reaktioner:
|
||||
- Exergona reaktioner: Spontana reaktioner där energi avges till omgivningen, t.ex när väteatomer binds till syreatomer (knallgas).
|
||||
- ΔG (Gibbs fria energi) < 0.
|
||||
- Endergona reaktioner: icke-spontana reaktioner där energi upptas från omgivningen, t.ex issmältning.
|
||||
- ΔG > 0
|
||||
- Jämviktsreaktioner: Notera att vid jämvikt finns noll netto energiöverföring, då reaktionen är i balans och energin ständigt omvandlas (reaktanter → produkter och vice versa) till den ena om systemet inte störs.
|
||||
- ΔG = 0
|
||||
|
||||
Termodynamikens fyra lagar:
|
||||
Om två system är i jämvikt med ett tredje system, då är båda systemen
|
||||
också i jämvikt.
|
||||
- Om system A är i jämvikt med system C och system B också är i
|
||||
jämvikt med system C, är A i jämvikt med B. Detta möjliggör
|
||||
jämförelse av två system via ett externt system.
|
||||
●
|
||||
Exempelvis, om en termometer (C) visar samma temperatur i både rum
|
||||
A och rum B, är A i termisk jämvikt med B.
|
||||
1. Energin kan varken skapas eller förstöras, utan kan endast omvandlas.
|
||||
●
|
||||
Den totala energin i universum är konstant, detsamma gäller ett isolerat
|
||||
system. Medan för stängda respektive öppna system kan energiutbyte
|
||||
med omgivningen ske dock är den totala energin (system + omgivning)
|
||||
före reaktionen och efter detsamma då energi.
|
||||
2. System tenderar att gå från ordnade till oordnade tillstånd.
|
||||
●
|
||||
Den totala entropin (oordning), system + omgivning, i universum ökar
|
||||
med tiden.
|
||||
●
|
||||
△𝑆
|
||||
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ≥ 0
|
||||
. Skillnaden i entropi (S), ju högre S, desto högre entropi
|
||||
3. Entropi av kristallint, perfekt ordnat ämne, går till noll när T
|
||||
(temperaturen) → 0 ( T = 0 K kan aldrig uppnås!)
|
||||
●
|
||||
S = 0 kan aldrig nås, dock kan olika system med låga temperaturer
|
||||
komma nära det.
|
||||
●
|
||||
Ju högre T är desto högre S (entropin) är!
|
||||
●
|
||||
Fryspunkt: Systemet finns i ordnad kristall där entropin är låg
|
||||
●
|
||||
Vätska: Systemet är mindre ordnad
|
||||
●
|
||||
Gas: Entropin är hög!
|
||||
Frågor
|
||||
4. Berätta kort om termodynamik och förklara vad isolerat, stängt och öppet
|
||||
system är.
|
||||
5. Vad kallas reaktioner som har negativ, positiv och noll på
|
||||
nettoenergiöverföringen? Berätta kort om dem!
|
||||
6. Beskriv termodynamikens fyra lagar i ordning och beskriv dem kort.
|
||||
Entalpi & entropi
|
||||
●
|
||||
Entalpi, H:
|
||||
-
|
||||
Entalpi är energiinnehållet.
|
||||
-
|
||||
I exergona (spontana) reaktioner minskar entalpin, då produkter har
|
||||
mindre entalpi och därmed avges energi till omgivningen.
|
||||
-
|
||||
∆𝐻 = 𝐻
|
||||
− 𝐻
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑒𝑟
|
||||
𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟
|
||||
Entalpiförändring (ΔH) visar om en reaktion är exoterm (ΔH < 0, energi
|
||||
avges) eller endoterm (ΔH > 0, energi tas upp).
|
||||
Entalpi i sin tur beräknas via formeln 𝐻 = 𝑈 + 𝑃𝑉
|
||||
U (internenergi), P (tryck, pressure), V (volym)
|
||||
Intern energi (E eller U, både används) är alla energier som kan utbytas
|
||||
både kemiskt och fysiskt. Alltså består den av kinetisk energi (rotation,
|
||||
vibration och translation) och potentiell energi (energi i kemiska
|
||||
bindningar, både intra- och intermolekylära).
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
Starkare bindningar ger högre potentiell energi, vilket ökar U och
|
||||
därmed entalpin (H).
|
||||
U (och entalpi) är tillståndsfunktioner som alltså berör systemets
|
||||
nuvarande tillstånd men inte vilka reaktionsvägar systemet behövde ta
|
||||
för att uppnå detta tillstånd.
|
||||
∆𝐸 = 𝐸
|
||||
− 𝐸
|
||||
= 𝑊 + 𝑞
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
2
|
||||
1
|
||||
Energiändringen efter reaktionen, andra tillståndet och innan reaktionen.
|
||||
W är arbetet systemet utför (negativt) eller som utförs på systemet
|
||||
(positivt).
|
||||
q är värme som tillförs (positivt) eller avges (negativt) av systemet.
|
||||
Endoterm reaktion: Värme tillförs → q > 0 → intern energi och
|
||||
entalpi ökar.
|
||||
Exoterm reaktion: Värme avges → q < 0 → intern energi och entalpi
|
||||
minskar.
|
||||
w > 0: Arbete utförs på systemet → energi tillförs.
|
||||
w < 0: Systemet utför arbete → energi förloras.
|
||||
Entropi, S:
|
||||
-
|
||||
Entropi mäter oordningen i ett system.
|
||||
-
|
||||
Den totala entropin (omgivning + system) ökar alltid vid
|
||||
spontana reaktioner.
|
||||
-
|
||||
Entropin ökar naturligt och är spontant, dock är ordning
|
||||
icke-spontan och kräver energi. Det beror på olika
|
||||
drivkrafter såsom:
|
||||
-
|
||||
Större sannolikhet för hög entropi däremot ordning har
|
||||
lägre sannolikhet eftersom ordning kräver oftast energi medan
|
||||
oordning kan ske spontant utan externa faktorer. T.ex att
|
||||
bygga korthus kräver mycket energi.
|
||||
-
|
||||
Diffusion bidrar till oordning där partiklar diffunderar från en
|
||||
hög koncentrationsgradient till en låg, vilket ökar spridningen och
|
||||
därmed orsakar oordning då de blir mer slumpmässigt fördelade.
|
||||
-
|
||||
Brownsk rörelse beskriver diffusionen och hur slumpmässiga rörelser
|
||||
hos molekyler, som vattenmolekyler, påverkar omgivande partiklar, som
|
||||
damm eller pollen. Dessa partiklar får slumpmässiga kollisioner från
|
||||
vattenmolekyler i olika riktningar vilket ökar entropin och sprider
|
||||
partiklarna. Högre temperatur ger högre kinetisk energi till molekylerna,
|
||||
vilket resulterar i större entropi, exempelvis när socker löses upp
|
||||
snabbare i varmt vatten.
|
||||
Sätt att förändra entropi:
|
||||
-
|
||||
Temperatur bidrar till brownsk rörelse och diffusion.
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
Öka antalet partiklar, ju fler desto högre entropi. Om reaktanten t.ex
|
||||
är endast en och kan bilda två produkter, då ökar entropin!
|
||||
Information är “negativ entropi”
|
||||
, alltså ordnat, det är omöjligt eller
|
||||
väldigt osannolikt att bokstäver formar informativ mening
|
||||
Frågor
|
||||
7. Förklara vad entalpi innebär, hur entalpiförändring beräknas, varför den är
|
||||
viktig, beskriv också entalpi med formel, förklara intern energiändring och hur
|
||||
den beräknas.
|
||||
8. Vad menas med att entalpi/internenergi är tillståndsfunktioner?
|
||||
9. Vad är entropi och vad händer med entropi vid spontana reaktioner?
|
||||
10. Varför är hög entropi vanligt i naturen?
|
||||
11. Hur kan entropin förändras?
|
||||
●
|
||||
Notera att entropi är irreversibel i naturen utan externa faktorer! Alltså ökar den
|
||||
ständigt, förblir konstant men aldrig mindre!
|
||||
Gibbs fria energi, G
|
||||
●
|
||||
Gibbs fria energi avslöjar om reaktionen sker spontant eller inte med hjälp av
|
||||
entropi respektive entalpi. ∆𝐺 = ∆𝐻 − 𝑇∆𝑆
|
||||
●
|
||||
∆
|
||||
G är Gibbs fria energi
|
||||
●
|
||||
∆ ∆ ∆
|
||||
H Entalpiförändring ( H > 0 endoterm, H<0 exoterm)
|
||||
●
|
||||
T är temperaturen
|
||||
●
|
||||
∆𝑆
|
||||
är entropiförändring.
|
||||
●
|
||||
Om ∆𝐻 ∆𝑆 ∆𝐺
|
||||
< 0 (exoterm) och även > 0 (ökad entropi) ger ett värde där < 0
|
||||
vilket tyder på en spontan reaktion. Eftersom exoterm reaktion är spontant men
|
||||
även att entropin ökar är spontant!
|
||||
●
|
||||
Om ∆𝐻 ∆𝑆 ∆𝐺
|
||||
> 0 (endoterm) och även < 0 (minskad entropi) ger ett värde där
|
||||
> 0 vilket tyder på en icke-spontan reaktion.
|
||||
●
|
||||
Vid smältning av is (is → vatten) ökar både entropin och entalpin, och
|
||||
processen blir spontan vid höga temperaturer. Vid frysning av vatten (vatten →
|
||||
is) minskar både entropin och entalpin, och processen blir spontan vid låga
|
||||
temperaturer.
|
||||
●
|
||||
Detta förklarar varför exergona reaktioner som avger energi har ∆
|
||||
G < 0 medan
|
||||
endergona har ∆ ∆
|
||||
G > 0 och jämviktsreaktioner har G = 0.
|
||||
●
|
||||
∆G beror på vilka ämnen som reagerar och deras koncentrationer.
|
||||
Standardförhållanden för ∆G (G₀) är vid 1 M koncentration, 25°C och 1 atm
|
||||
tryck och hjälper med att förstå reaktionernas benägenhet att ske. Detta är dock
|
||||
orealistiskt för biokemiska reaktioner, där 1 M protoner skapar en för sur miljö
|
||||
för biomolekyler som proteiner. Därför används pH 7 som referens istället och
|
||||
betecknas med primtecken, t.ex. ∆G₀
|
||||
'
|
||||
, Keq'
|
||||
, ∆H₀
|
||||
'
|
||||
, för att reflektera fysiologiska
|
||||
förhållanden.
|
||||
Frågor
|
||||
12. Vad är Gibbs fria energi? Förklara med hjälp av formeln och beskriv hur olika
|
||||
värden tolkas och varför.
|
||||
13. Vad är standardförhållanden, varför är de viktiga och varför används en annan
|
||||
variant för biokemiska reaktioner?
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
Kemiska jämvikter
|
||||
I kemiska jämviktsreaktioner sker fortfarande reaktioner, där produkter samt
|
||||
reaktanter bildas, dock är reaktionshastigheten konstant. Jämviktskonstanten
|
||||
kan beräknas som följande:
|
||||
𝐴 + 𝐵 ⇔ 𝐶 + 𝐷 −−> 𝐾 = [𝐶][𝐷]
|
||||
[𝐴][𝐵]
|
||||
Jämviktskonstanten ändras endast vid temperaturändring och används för att
|
||||
avgöra om en reaktion är i jämvikt, om koncentrationerna är kända.
|
||||
Ju längre bort från jämviktskonstanten desto större benägenhet för reaktion.
|
||||
Gibbs fria energi hänger ihop med jämviktskonstanten:
|
||||
∆𝐺0
|
||||
= 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝐾)
|
||||
R = tryck, T= Temperatur, K = jämviktskonstant
|
||||
Om k > 1, är ∆G < 0, reaktionen är spontan, exergon
|
||||
Om k = 1, är ∆G = 0, systemet är i jämvikt
|
||||
Om k < 1, är ∆G > 0, reaktionen är icke-spontan, endergon
|
||||
●
|
||||
I biokemin är detta annorlunda eftersom temperaturen kan vara på cirka 37
|
||||
(kroppstemperatur), trycket varierar, koncentrationen är mycket lägre än 1 M
|
||||
och etc. Därför används annan formel som tar hänsyn till det. Cellerna måste
|
||||
ibland driva reaktioner bort från jämvikt, vilket kräver energi.
|
||||
●
|
||||
Många biokemiska reaktioner är ogynnsamma samt icke-spontana och har högt
|
||||
ΔG, vilket innebär att de kräver energi. För att driva dessa reaktioner kopplas
|
||||
de till spontana reaktioner med lågt ΔG, som ATP-hydrolys (ATP → ADP +
|
||||
Pi). Den frigjorda energin från ATP-hydrolys används för att driva
|
||||
ogynnsamma processer i cellen.
|
||||
Frågor
|
||||
14. Vad är unikt för kemiska jämvikter?
|
||||
15. Hur hänger Gibbs fria energi ihop med jämviktskonstanten? Beskriv
|
||||
förhållandet.
|
||||
16. Varför är biokemiska processer unika i förhållande till termodynamikens lagar
|
||||
och hur behandlas det? Ge ett exempel.
|
||||
@@ -1,204 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- termodynamik
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
Fundamental för all vetenskaper, förstå hur livet fungerar.
|
||||
|
||||
Vilken riktning tar en kemisk reaktion och kan man kvantifiera det?
|
||||
Finns det en benägenhet för en viss riktning och hastighet?
|
||||
|
||||
Hänger ihop med drivkraften som finns i en viss reaktion.
|
||||
- de kan beskriva kvantitativt
|
||||
- den termodynamiska aspekten
|
||||
|
||||
Förhållande mellan
|
||||
- tryck
|
||||
- volym
|
||||
- energi
|
||||
- temperatur
|
||||
Ursprung från konstruktion av ångmaskiner
|
||||
Allmänt regelverk
|
||||
|
||||
Historik
|
||||
1. värme är kopplat till rörelse av små partiklar
|
||||
2. värme är ett form av arbete
|
||||
3. carnot diskuterade effektiviteten hos en ideal motor och diff temperatur
|
||||
1. går aldrig att konstruera en 100% effektiv maskin, finns alltid en liten bit som går förlorad i värme och finns ej överskott
|
||||
4. defintion av oordning (entropi) och slumpmässig fördelning
|
||||
1. första och andra huvudsatsen
|
||||
5. gibbs introducerade begreppet ensemble (N möjliga tillstånd), samband mellan kemisk energi och möjliga samband
|
||||
|
||||
TD talar om vad som _kan_ ske, inte _hur fort_
|
||||
Tre olika system (**fet kan ej utbyta med omgivningen**)
|
||||
- isolerat (**energi** **materia**)
|
||||
- termos
|
||||
- stängt (energi **materia**)
|
||||
- glas med lock
|
||||
- öppet (energi materia)
|
||||
- glas utan lock
|
||||
|
||||
celler och organismer är **öppna** system
|
||||
|
||||
Reaktionstyper
|
||||
- **exergon** frisättandet av energi (tex värme)
|
||||
- eldar med ved
|
||||
- exergon = all typ av energi
|
||||
- exoterm = värme
|
||||
- $ΔG < 0$ (negativ)
|
||||
- **jämnvikt** A + B <> C + D
|
||||
- finns ingen utbyte av energi mellan systemet och omgivningen
|
||||
- till exempel, vatten som stått ett tag i rumstemperatur, kan inte längre utbyte energi med omgivningen
|
||||
- $ΔG = 0$
|
||||
- **endergon** absorbation av energi (tex värme)
|
||||
- främställning av socker mha fotosyntes
|
||||
- $ΔG > 0$ (positiv)
|
||||
|
||||
### Termodynamikens fyra lager
|
||||
Genom många försök i kemin har man
|
||||
|
||||
#### Definitionslag (0)
|
||||
Om två system är i jämvikt med ett tredje system är det jämvikt med varandra
|
||||
Viktig definition, det tillåter att man kan mäta system t.ex. termometer, för jämförelse
|
||||
- gäller en aspekt på ett system
|
||||
- koncentration jämvikt != värme jämvikt
|
||||
|
||||
### 1. Energi omvandlas varken skapas eller förstörs
|
||||
Total energin i universums ändras inte
|
||||
Summan av all energi i ett separat system behålls
|
||||
![[Pasted image 20251111103839.png|200]]
|
||||
#### 2. System tenderar att gå från organiserade till oorganiserade tillstånd
|
||||
Universums totala entropi ökar
|
||||
Blir ett system ordnat måste ett annat be oordnat.
|
||||
#### 3. Entropi av ett perfekt (kristallint) ordnat ämne går till 0 när T → 0 K
|
||||
Vid denna temperatur är alla partiklar ordnade i sitt **mest stabila** tillstånd, **utan** rörelse eller oordning. Eftersom entropi mäter systemets oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd, finns bara ett enda tillstånd kvar - **den fullständigt ordnade kristallen**. Därför blir entropin S = 0. Detta ger en naturlig nollpunkt för entropiskalan och förklarar varför det är omöjligt att nå 0 K: all energiöverföring skulle upphöra och ingen ytterligare minskning av entropin vore möjlig.
|
||||
|
||||
Ju mindre energi vatten har, ju mer oordnad är den
|
||||
oordning = rörelse? Ordningen gäller också tid/rörelse
|
||||
|
||||
### Entalpi
|
||||
$\Delta H = H_{efter} - H_{fore) <0 $
|
||||
|
||||
"energiinnehållet", en reaktion som _kan_ ske spontant.
|
||||
$H = U + PV$
|
||||
|
||||
**H**: Entalpi, värme som frigörs/absorberas under en kemisk reaktion
|
||||
**U**: Intern energi, summan av potentiell och kinetisk energi
|
||||
**P**: tryck
|
||||
**V**: volym
|
||||
|
||||
Energiinnehållet beror på bindningarnas energi
|
||||
|
||||
### Intern energi (E) eller (U) i ett system
|
||||
Alla energi kan utbytas:
|
||||
|
||||
$\Delta E = E_2 - E_1 = q + w$
|
||||
|
||||
- ∆E är förändring i inre energi
|
||||
- E1 är intern energi i tillstånd 1
|
||||
- E2 är intern energi i tillstånd 2
|
||||
- q är energi (värme) som absorberas av systemet från omgivningen
|
||||
- w är arbete som görs på systemet från omgivningen
|
||||
|
||||
Reaktion t.ex. druvsocker + syre → koldioxid och vatten
|
||||
$\Delta H^0 = -2802kJ/mol$
|
||||
|
||||
- Druvsocker → etanol + koldioxid
|
||||
$\Delta H^0 = -66kJ/mol$
|
||||
|
||||
- Etanol + syre → koldioxid + vatten
|
||||
$\Delta H^0 = -2736kJ/mol$
|
||||
|
||||
Dvs, man kan dela upp en reaktion i mindre steg
|
||||
|
||||
### Spontan reaktion
|
||||
Ökar alltid entropin
|
||||
entropi ett mått på oordningen i ett system
|
||||
Spontan är gynnsam med tillräckligt med drivkraft för att kunna ske, de är enkelriktade
|
||||
![[Pasted image 20251111105409.png|400]]
|
||||
|
||||
Entropin ökar eftersom det finns fler möjliga sätt att vara oordnad på än ordnad. T.ex. korthus
|
||||
|
||||
#### Diffusion
|
||||
Spontan reaktion som äger rum när t.ex. vätskor med egenskap skilt från omgivningen sprids, blandas och jämnas ut.
|
||||
Ofta orsakas diffusion av någon slags slumpvandring
|
||||
|
||||
### Browns rörelse
|
||||
....
|
||||
|
||||
Andra sätt att förändra entropin
|
||||
![[Pasted image 20251111110058.png|400]]
|
||||
|
||||
**Ju mer molekyler ju mer oordning**
|
||||
|
||||
Information är negativ entropi
|
||||
![[Pasted image 20251111110139.png|500]]
|
||||
gäller också information som är lagrad i t.ex. DNA, sker inte spontant, har investerat jättemycket energi för att selektera de sekvenser som fungerar bäst
|
||||
|
||||
#### Fri energi
|
||||
Enkelt sätt att förutsäga en kemisk reaktion
|
||||
|
||||
$\Delta G = \Delta H_{system} - T\Delta S_{system}$
|
||||
- H (entalpi): systemets värmeinnehåll - den energi som frigörs eller upptas vid reaktionen.
|
||||
- S (entropi): systemets grad av oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd.
|
||||
∆G < 0 ⇒ nettoreaktion: A → B
|
||||
∆G > 0 ⇒ nettoreaktion: A ← B
|
||||
Vid jämvikt är ∆G = 0
|
||||
|
||||
Vid exergon reaktion
|
||||
- ∆G anger vilket max arbete (energiomvandling) systemet kan göra
|
||||
- ∆G < 0
|
||||
Vid endergon reaktion
|
||||
- ∆G > 0
|
||||
- ∆G anger den minimala arbetet (energiomvandling) som krävs
|
||||
|
||||
|
||||
ΔG = ΔH - TΔS
|
||||
- ΔG (Gibb’s fri energi ändring) → kJ/mol
|
||||
- ΔH (Enthalpi ändring) → kJ/mol
|
||||
- ΔS (Entropi ändring) → kJ/mol x K
|
||||
- T (Temperatur i Kelvin)
|
||||
|
||||
∆G beror på
|
||||
• vilka ämnen som reagerar
|
||||
• ämnenas resp. koncentrationer
|
||||
För jämförelse mellan reaktioners benägenhet att ske finns:
|
||||
|
||||
∆G0 dvs ∆G när alla ämnen i reaktionen har koncentrationen 1 M,
|
||||
temperaturen är 25 ℃ (298 K) och trycket 1 atmosfär.
|
||||
∆G0 är specifikt för en given reaktion.
|
||||
Olika reaktioner har olika ∆G0
|
||||
|
||||
gör att man jämföra olika reaktioner
|
||||
|
||||
I biokemiska förhållande har man pH 7 = $\Delta G^0$
|
||||
|
||||
Kemisk jämvikt är när förhållandet mellan reaktanter och produkter inte ändras längre, ∆G = 0
|
||||
|
||||
Tillståndet för jämvikt när man förbrukat allt
|
||||
|
||||
jämviktskonstantent är specifik för varje reaktion i en given temperatur
|
||||
|
||||
∆Go = -RTln(Keq)
|
||||
- K = jämviktskonstant
|
||||
- R = gaskonstanten
|
||||
- T = temp i grader Kelvin
|
||||
ln, naturliga logaritm och sålunda är
|
||||
K = e -∆G0/RT
|
||||
|
||||
Om ∆G0 < 0 blir K > 1
|
||||
Om ∆G0 = 0 blir K = 1
|
||||
Om ∆G0 > 0 blir K < 1
|
||||
|
||||
Får vi räkneuppgifter. Det är mest teoretiskt, det är ingenting ni ska räkna ut. Behöver förstå koncepten gör mig nöjd.
|
||||
|
||||
Behöver inte kunna lagar med gaskonstanten.
|
||||
|
||||
ATP → ADP + $P_i$
|
||||
Hur stort är ∆G för ATP hydrolys i RBK?
|
||||
37 grader C, [ATP] = 2.25mM, [ADP] = 0.25 mM, [Pi] = 1.65 nM
|
||||
R(Gaskonstantent) = 8.315J/mol, ∆G0 = -30.5kJ/mol
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@@ -1,42 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- termodynamik
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Gabriel
|
||||
Berätta kort om termodynamik och förklara vad isolerat, stängt och öppet system är.
|
||||
Vad kallas reaktioner som har negativ, positiv och noll på nettoenergiöverföringen? Berätta kort om dem!
|
||||
Beskriv termodynamikens fyra lagar i ordning och beskriv dem kort.
|
||||
|
||||
Förklara vad entalpi innebär, hur entalpiförändring beräknas, varför den är viktig, beskriv också entalpi med formel, förklara intern energiändring och hur den beräknas.
|
||||
Vad menas med att entalpi/internenergi är tillståndsfunktioner?
|
||||
Vad är entropi och vad händer med entropi vid spontana reaktioner?
|
||||
Varför är hög entropi vanligt i naturen?
|
||||
Hur kan entropin förändras?
|
||||
Vad är Gibbs fria energi? Förklara med hjälp av formeln och beskriv hur olika värden tolkas och varför.
|
||||
Vad är standardförhållanden, varför är de viktiga och varför används en annan variant för biokemiska reaktioner?
|
||||
|
||||
Vad är unikt för kemiska jämvikter?
|
||||
Hur hänger Gibbs fria energi ihop med jämviktskonstanten? Beskriv förhållandet.
|
||||
Varför är biokemiska processer unika i förhållande till termodynamikens lagar och hur behandlas det? Ge ett exempel.
|
||||
|
||||
## Martin (föreläsare)
|
||||
#### Vad skiljer en isolerad från ett öppet system? Varför är organismer öppna system?
|
||||
#### Vad är en endergon reaktion och vad skiljer den från en exergon?
|
||||
#### Vad beskriver termodynamikens första huvudsats? Vilken konsekvens har dess budskap för
|
||||
#### energiomvandlingen?
|
||||
#### Vad beskriver termodynamikens första huvudsats? Vilken konsekvens har dess budskap för
|
||||
#### energiomvandlingen?
|
||||
#### Vilken innebörd har entalpivärden för en viss reaktion? Vilken storlek har den?
|
||||
#### Förklara begreppet entropi och hur dess ändring är en drivkraft för kemiska reaktioner.
|
||||
#### Hur kan diffusion i en vattenlösning förklaras molekylärt? Vilken roll har entropin för detta?
|
||||
#### Hur är Gibbs fri energi definierad? Hur kan man använda ändringen i Gibbs fri energi för att uppskatta benägenhet för en kemisk reaktion?
|
||||
#### Hur är ∆G0definerad och hur kan man använde den?
|
||||
#### Varför är det viktigt att veta koncentrationen av reaktanter för beräkningen av reaktionens
|
||||
#### benägenhet att ske?
|
||||
#### Vissa kemiska reaktioner i våra kroppar är långt ifrån jämnvikt. Varför?
|
||||
#### Definiera jämviktskonstanten.
|
||||
#### Hur påverka en jämviktskonstant som är mindre än 1 en viss reaktions G värde?
|
||||
@@ -1,21 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- termodynamik
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
#### Termodynamik
|
||||
Berg kap 1: sid 12-15, kap 5.2, kap 115: sid 449-456
|
||||
|
||||
#### Nyckelord
|
||||
Grundkoncept och termodynamikens tre lagar.
|
||||
Entalpi (H), entropi (S), Gibbs fria energi (G), ändring i Gibbs fria energi (ΔG) och redoxpotential (E₀′).
|
||||
Exergoniska och endergoniska reaktioner.
|
||||
Begreppet aktiveringsenergi i biokemiska reaktioner.
|
||||
Standardtillstånd och kopplade reaktioner.
|
||||
|
||||
#### Ska kunna
|
||||
Förstå sambandet mellan fri energi, entalpi, entropi och jämviktskonstanter.
|
||||
Förstå koppling mellan biokemiska reaktioner och vad som kännetecknar biomolekyler med högt energiinnehåll.
|
||||
@@ -1,56 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- termodynamik
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Martin Ott
|
||||
---
|
||||
|
||||
Koppling av ATP-syntes till en glykolytisk reaktion beskrivs nedan.
|
||||
PEP + H O -> pyruvate + Pi (∆G = -78 kJ/mol)
|
||||
ADP + Pi -> ATP + H O (∆G = +55 kJ/mol)
|
||||
PEP + ADP -> pyruvate + ATP (∆G = -23 kJ/mol)
|
||||
|
||||
Vilket av nedanstående påstående är korrekt för reaktionen ADP + Pi -> ATP + H O?
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
- Reaktionen är exergon och termodynamsikt ofördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är endergon och termodynamiskt fördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är endergon och termodynamiskt ofördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är exergon och termodynamiskt fördelaktig.
|
||||
|
||||
17 Alexandra och Bill var
|
||||
finalister i Sveriges termodynamiska mästerskapsquiz. I en utslagsfråga blev de ombedda att
|
||||
säga något om exergona och endergona reaktioner. Alexandra sa: ”I en exergon reaktion avgesenergi från systemet till omgivningen”. Bill sa: ”I en endergon reaktion är ∆G negativt.” (1p)
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
- Både Alexandra och Bill har rätt.
|
||||
- Enbart Alexandra har rätt.
|
||||
- Enbart Bill har rätt
|
||||
- Både Alexandra och Bill har fel.
|
||||
|
||||
En biolog som studerar en ny bakteriestam som har identifierats i Göteborg är intresserad av
|
||||
följande biokemiska reaktioner:
|
||||
P + H O -> Q + Pi (∆G = -38 kJ/mol)
|
||||
X + Y-> Z + H O (∆G = +55 kJ/mol)
|
||||
Vad avses med ∆G inom termodynamiken? Vilken av reaktionerna är spontan och vilken är
|
||||
anledningen till det?
|
||||
|
||||
Diffusion är en viktig process för att fördela molekyler i gaser och vätskor. Vad beror den på och vilken termodynamisk drivkraft finns bakom den?
|
||||
|
||||
A) Redogör kort för vikten av jämviktskonstanten för biokemiska reaktioner.
|
||||
B) Hur är jämviktskonstanten definierad?
|
||||
|
||||
Redogör för begreppet entalpi samt för hur den kan användas för att förutse tendensen för att en viss biokemisk reaktion att ske. (4p)
|
||||
|
||||
Varför ökar entropin i en spontan reaktion? Hur kan man förklara det molekylärt? (4p)
|
||||
|
||||
En ändring i entropi kan vara den huvudsakliga drivkraften för en reaktion. Nämn två sätt att
|
||||
ändra entropin i biokemiska reaktioner. Förklara med exempel. (4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Kemiska reaktioner i vätskor och gaser sker snabbare när temperaturen höjs. Hur kan det
|
||||
förklaras? (4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Gibbs fria energi möjliggör att man kan förutsäga om en kemisk reaktion kan ske spontant. Ange vilka termer som ingår i formeln som beskriver förändringar i Gibbs fria energi. Förklara även hur ökad respektive minskad temperatur påverkar förändringen av Gibbs fria energi. (4p)
|
||||
|
||||
Redogör för begreppet entalpi. Vilka termer/aspekter ingår och hur kan man använda
|
||||
entalpiförändringar för att förutse benägenheten för en viss biokemisk reaktion att ske? (4p)
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@@ -1,366 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- citronsyracykeln
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-02
|
||||
---
|
||||
# Mitokondrier
|
||||
|
||||
- Yttre membran
|
||||
- Mellanmembransytrumme (pH ~= 7.2)
|
||||
- Inre membranet
|
||||
- ETK, oxidativ fosforylering
|
||||
- Matrix
|
||||
- TCA, β-oxidation (katabolism av fettsyror)
|
||||
- pH ~= 8.6 (upp till och med)
|
||||
- pga pH har vi en gradient som skapas av ETK och används av oxidativ fosforylering
|
||||
- cristae
|
||||
- veckat membran kan vara så långt kan det vara lika långt som 1/3 av **cellens** membran
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251202082256.png]]
|
||||
# Coenzym-A
|
||||
|
||||
Bärarare av acylgrupper. Har en restgrupp.
|
||||
Kommer från pantotenat (vitamin $B_5$)
|
||||
Reaktiv sulfhydrylgrupp, HS-
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251202082551.png|200]]
|
||||
I bilden ovan har den kopplat av en -tioesterbindning till acylgrupp.
|
||||
När man använder Acetyl coenzym A transporteras två kol
|
||||
Kinetiskt stabil, termodynamisk instabil
|
||||
Tioester resonansstabiliseras så det är fördelaktigt att skicka iväg acylgruppen
|
||||
- hade kunnat ske med en esterbindning, om det finns syre
|
||||
ester=syre+?
|
||||
|
||||
# Pyruvat omvandlas till acetyl-CoA
|
||||
Länkar glykolysen och TCA
|
||||
|
||||
Pyruvat transporteras till matrix.
|
||||
Där stöter de på pyruvatdehydrognas (PDH)
|
||||
|
||||
|
||||
glykolys är reversibel, man kan gå tillbaka från pyruvat till glykolysen. Men när man gått över till Acetyl-CoA går inte det, finns två öden:
|
||||
- vidare oxidation i TCA
|
||||
- fettsyresyntes
|
||||
|
||||
Spelar det någon roll vad vi äter?
|
||||
- Vi kan **inte** bilda socker av fettsyror
|
||||
- Vi kan bilda fettsyror av socker
|
||||
|
||||
Metastudier säger att spelar inte så stor roll vad vi äter, bara hur mycket. Kalorier in & ut.
|
||||
Mättnadshormon utsöndras om vi äter fett/protein, de utsyndras inte när vi äter kalorier.
|
||||
|
||||
|
||||
| Enzym | In | Ut | Rev? | Reaktion | Energi |
|
||||
| ------------------ | ------------- | ------------------- | ---- | --------------- | ------------------------ |
|
||||
| pyruvatdehydrognas | CoA + Pyruvat | Acetyl-CoA + $CO_2$ | Nej | dekarboxylering | $NAD^+$ → $NADH$ + $H^+$ |
|
||||
| | | | | | |
|
||||
|
||||
# Pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
|
||||
Hittar vi i mitokondriens matrix
|
||||
- det är hit pyruvat har tagit sig
|
||||
Stort som en ribosom
|
||||
- består av 3 enzymer många av kopior av vardera enzym
|
||||
|
||||
Kopplar man ihop reaktioner blir det effektivt
|
||||
- Dekarboxyleringen är väldigt mycket energi Delta G, de andra behöver tillföra energi
|
||||
Finns 3 st protetiska grupper
|
||||
- reminder: icke-aminosyror som deltar i grupper
|
||||
- FAD känner vi igen sen tidigare, bärare av elektroner
|
||||
- Lipoamid - liponsyra till Lysin
|
||||
- flexibel "arm"
|
||||
- bildar en arm som flyttar runt produkterna mellan enzymerna i komplexet
|
||||
- Tiaminpyrofosfat, kommer ifrån Vitamin $B_1$
|
||||
-
|
||||
|
||||
Reaktioerna
|
||||
|
||||
| Steg | In | Reaktion | Plats |
|
||||
| ---- | -------------------------------------- | --------- | ----- |
|
||||
| 1 | Dekarboxylering vid | | $E_1$ |
|
||||
| 2 | Lipoamid flyttas från $E_1$ till $E_2$ | | |
|
||||
| 3 | Acetylgrupp överförs till lipoamid | oxidation | |
|
||||
| 4 | Bildning av acetyl-CoA | | $E_2$ |
|
||||
| 5 | Återgenering av lipoamid | oxidation | $E_3$ |
|
||||
| 6 | NADH bildas, återbildning av FAD | | $E_3$ |
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251202084148.png|500]]
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
# Acetyl-CoA kan bildas från fetter, kolhydrater och proteiner
|
||||
|
||||
Inte vanligt att man använder sig av proteiner, fetter och kolhydrater är vanligare, främst glukos
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251202084530.png|600]]
|
||||
|
||||
# Arsenikförgiftning
|
||||
|
||||
Arsenikjon $AsO_3^-$
|
||||
Affinitet för sulfhydridgrupper
|
||||
Det blockerar armen som ska flytta runt substrat i Pyruvatdehydrogenaskomplexet PDH
|
||||
- klicksilver likaså
|
||||
→ blockering av lipoamid
|
||||
Motgift: sulfhydridreagent, t.ex. 2,3-dimerkaptoetanol
|
||||
|
||||
sulfhydridreagent används för att bryta svavelbryggor i proteiner vid elektrofores
|
||||
togs ffram mot Lewisit
|
||||
|
||||
Äter man inte höljet på riset får man en sjukdom som eheter Beriberi-brist på vitamin $B_1$
|
||||
Det är vanligt förekommande i alkolism, när man inte tar in mycket annat än alkohol och ger samma symptom.
|
||||
|
||||
Neurologiska symptom, liknelser mathatter i Alice i Underlandet och kvicksilverlösning
|
||||
|
||||
|
||||
Berberi, arsenik och kicksilverförgiftning ger framför allt neruodegenerativa problem. Vad kan vara anledning till det?
|
||||
|
||||
- CNS kan bara använda sig av glukos BHB
|
||||
- Funkar inte Pyruvatdehydrogenaskomplexet kommer man inte förbi glykolysen
|
||||
- ATP produceras främst i ETK, 90%.
|
||||
|
||||
|
||||
# TCA
|
||||
|
||||
Alla enzymer
|
||||
utom ett berättar precis vad de gör
|
||||
|
||||
acetyl-CoA (C2)
|
||||
oxalacetat (C4)
|
||||
|
||||
citratsyntas
|
||||
|
||||
FRÅGA: Oxidation, Dekarboxylering
|
||||
|
||||
Energimässigt är ATP + GDP <→ ADP + GTP
|
||||
Varför är det olika i viss litteratur?
|
||||
- ATP: i hjärta och skelettmuskel
|
||||
- GTP: lever
|
||||
- bakvänt för byggstenar till hemaglobin
|
||||
|
||||
|
||||
| Steg | Enzym | In | Ut | Reaktion | Energi | Reglering |
|
||||
| ---- | ----------------------------- | ---------------------------- | -------------------- | -------------------------- | ------------------------------------ | ------------------------------------- |
|
||||
| 1 | Citratsyntas | Acetyl-CoA + oxalacetat (C4) | citrat (C6) | | | |
|
||||
| 2 | Alcorintas | citrat (C6) | isocitrat (C6) | Isomerisering | | |
|
||||
| 3 | isocitrat-dehydrogenas | isocitrat (C6) | 𝛼-ketoglutamat (C5) | Dekarboxylering | $NAD^+$ → $NADH$<br>Avger $CO_2$<br> | ⊖ ATP<br>⊕ ADP<br>⊖ NADH |
|
||||
| 4 | alfaketoglutamat-dehydrogenas | 𝛼-ketoglutamat (C5) + CoA | succinyl-CoA (C4) | Dekarboxylering | $NAD^+$ → $NADH$<br>Avger $CO_2$<br> | ⊖ ATP<br>⊖ NADH<br>⊖ succinyl-<br>CoA |
|
||||
| 5 | succinyl-CoA-syntetas | succinyl-CoA (C4) | succinat (C4) | Substratnivå-fosforylering | ADP + Pi → ATP<br>Avger CoA | |
|
||||
| 6 | succienat-<br>dehydrogenas | succinat (C4) | fumarat (C4) | Oxidation | FAD → $FADH_2$ | |
|
||||
| 7 | fumaras | fumarat (C4) + $H_2O$ | malat (C4) | Hydratisering | | |
|
||||
| 8 | malathydrogenas | malat (C4) | oxalacetat (C4) | Oxideras | $NAD^+$ → $NADH$ | |
|
||||
|
||||
Steg 6 är mitokondriens inre membran, förknippat med ETK.
|
||||
- $FADH_2$ går direkt in i ETK
|
||||
|
||||
Totalt:
|
||||
|
||||
acetyl-CoA:
|
||||
- 3NAD+ + FAD + ADP + Pi + 2H2O →
|
||||
- CoA + 2CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP + 2H
|
||||
|
||||
---
|
||||
Hur många ATP fås per Glykos i citronsyracykeln?
|
||||
|
||||
Vad sker den huvudsakliga regelering av TCA?
|
||||
- Gas är väldigt irreversibelt, det brukar bestämma reglering
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Reglering-PDH
|
||||
|
||||
Energikvot
|
||||
- ⊖ ATP ⊕ ADP
|
||||
Feedback
|
||||
- ⊖ acetyl-CoA ($E_2$) ⊖ NADH ($E_3$)
|
||||
|
||||
aktiv→inaktiv
|
||||
- Då det är fosforylersas är det inaktivt, det regleras av PDH-kinas
|
||||
- kinaset regleras av:
|
||||
- ⊖ pyruvat
|
||||
- ⊖ ATP investeras
|
||||
- ⊕ ADP avges
|
||||
- ⊕ NADH
|
||||
- ⊕ Acetyl-CoA
|
||||
inaktiv→aktiv
|
||||
- PDF-fostas stimuleras av
|
||||
- $[Ca^{2+}]$ t.ex när muskler börjar arbeta, behöver effektiv ATP-produktion
|
||||
- muskelkontraktion eller adrenalin
|
||||
- $H_2O$ sätts in
|
||||
- fosfatgruppen avges
|
||||
|
||||
FRÅGA: dubbel stimulering? kinas och energikvot?
|
||||
FRÅGA: energikvot, feedback och konformationsändring
|
||||
|
||||
PDH Det är det mest reglerat av allt
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
# Enzymdefekter i citronsyracykeln påverkar nedbrytningen av HIF-1
|
||||
|
||||
## Hypoxid
|
||||
- syrebrist
|
||||
- stimulerar HIF-1 transkriptionsfaktor
|
||||
- står för hyoxid inducerad faktor
|
||||
- GLUT1⬆️ & GLUT3 ⬆️
|
||||
- glykolytiska enzymer ⬆️
|
||||
- VEGF ⬆️
|
||||
- blodkärlsbildning
|
||||
- händer i tumören när det inte finns syre
|
||||
- också vid intensiv träning
|
||||
|
||||
Normalt bryts HIF-1 ned
|
||||
- hydroxileras
|
||||
- igenkänningssignal för nedbrytning
|
||||
- hydroxilas, prolilhydroxilas-2
|
||||
- enzym→nedbrytning
|
||||
- ⊕ 𝛼-ketoglutarat från TCA
|
||||
- ⊕ Vitamin C
|
||||
- ⊕ $O_2$
|
||||
- ⊖ succinat
|
||||
⊖ fumarat
|
||||
|
||||
Mutationer i enzymer (fumaras och/eller succienat-
|
||||
dehydrogenas) → succinat ⬆️ och/eller fumarat ⬆️
|
||||
|
||||
----
|
||||
# Summering
|
||||
|
||||
Yttre permibilablet
|
||||
Inre mkt veckat
|
||||
CoA när man behöver flytta acylgrupp, minsta är acetatgrupp
|
||||
- när 2 kol flyttas får man Acetyl-CoA
|
||||
- stabil, kräver enzymer, men fördelaktigt termodynamiskt
|
||||
PDH
|
||||
- 3 st enzymer
|
||||
Arsenik liknar väldigt mkt fosfatgrupper
|
||||
TCA
|
||||
- viktigt reglering
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
På provet fokusera på föreståelse
|
||||
Mentimeter 16:00
|
||||
|
||||
# Fosfofruktokinas 2 / fruktos-2,6-bisfosfatas
|
||||
|
||||
Enzym som gör eller tar bort fruktos-2,6-bisfosfat
|
||||
- Bifunktionellt enzym
|
||||
- två olika reaktioner på
|
||||
- två olika platser
|
||||
- syntes & nedbrytning av fruktos 2,6-bisfosfat
|
||||
- f-1,6-bfosfat är intermediär
|
||||
- f-2,6-bfosfatas är enzym
|
||||
-
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203142123.png|300]]
|
||||
![[Pasted image 20251203142252.png]]
|
||||
Vad reglerar Fosfofruktokinas 2?
|
||||
|
||||
| Enzym eller Hormon | Stimulerar |
|
||||
| --------------------- | ------------- |
|
||||
| Fosfosproteinfosfatas | Glykolysen |
|
||||
| Proteinkinas A (PKA) | Glukoneogenes |
|
||||
| Insulin ⊕ | Glykolysen |
|
||||
| Glykagon ⊕ | Glukoneogenes |
|
||||
|
||||
⊕⊖
|
||||
fruktos-6-fosfat → fruktos 2,6-bisfosfat
|
||||
ATP → ADP
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Glykolys under anaeroba förhållanden
|
||||
- Laktat bildas i muskel typ IIb "snabba muskler", erytrocyter
|
||||
- där det är svårt att få dit syre
|
||||
- stora är i muskler, när behovet av ATP är högre än syre kan transporteras dit
|
||||
|
||||
1. Coreicykeln
|
||||
1. laktat
|
||||
2. blod-upptag i lever
|
||||
3. omvandling till pyruvat
|
||||
4. glukoneogenes
|
||||
5. glukos till blod
|
||||
6. upptag i musller
|
||||
2. Upptag av laktat från blod av kardiomyocyter
|
||||
1. laktat kan gå tillbaka till pyruvat kan tas upp av andra celler än leverceller & omkringliggande muskelceller typ I "långsamma muskler"
|
||||
2. omvandling till pyruvat → acetyl-CoA → TCA
|
||||
|
||||
|
||||
Vad är bra med andra celler kan ta upp den laktat som produceras i muskel typ II B?
|
||||
|
||||
Både laktat och upptag av laktat → minskar försurning
|
||||
För att inte skada kroppen måste man hålla kroppen basiskt
|
||||
Effekten blir att glykolysen kan fortgå längre
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
## Laktatdehydrogenas
|
||||
Tetramer med två subenheter
|
||||
|
||||
| M | H |
|
||||
| --------------------- | ---------------------------------------------------------------------- |
|
||||
| - M-muskel<br>- lever | H-hjärta |
|
||||
| $M_4$ .... $H_4$ | H har lägst affinitet för pyruvat<br>M har högst affinitet för pyruvat |
|
||||
pyruvat <→ laktat (enzym = LDH)
|
||||
|
||||
Det gör att i hjärtat går det åt vänster, inte så hög affinitet
|
||||
I hjärtat alltid aerob metabolism
|
||||
|
||||
När vi börjar träna?
|
||||
- Muskler börjar övergå åt H-form typ I
|
||||
Hjärtat har låg affinitet för laktat, alltid i H-formen
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
# TAG
|
||||
|
||||
- Lagringsform för fettsyror, bundna till **glycerol**
|
||||
- Glycerol kan omvandlas till en glykolysintermediär, kan också gå hela vägen till glukos
|
||||
- kan användas för glukoneogenes (ej fettsyror)
|
||||
- ketogena eller glykogena
|
||||
- ketogen kan bilda aceton
|
||||
- glykogen kan bilda glykos
|
||||
- glukos kan bildas från R-grupper
|
||||
- Lysin och Leucin är inte glukogena
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
## Samspelet mellan proteinnedbrytning i muskler och glukoneogenes
|
||||
|
||||
Vid proteinnedbrytning i muskler överfförs aminogrupper till pyruvat → alanin
|
||||
→ transporteras med blodet till levern
|
||||
med blod till lever → pyruvat → glukoneogenes → glykos → muskler
|
||||
(liknar coricykeln)
|
||||
upprätthåller kvävebalansen
|
||||
|
||||
Olika metabola vägar används vid hög- och medel till lågintensiv träning
|
||||
- låginternsiv
|
||||
- aerob
|
||||
|
||||
Vad begränsar hur länge glykolysen kan fortgå?
|
||||
|
||||
|
||||
Hur kan muskelarbete utföras utan tillgång till glukos?
|
||||
Bör inte understiga 4mM
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Summary
|
||||
|
||||
glukos från pyruvat/glycerol/aminosyror/laktat
|
||||
pyruvatkarboxylas transporteras ut under omvandling NADH
|
||||
Shunt när någonting omvandlas, sakans transportör
|
||||
i cytoplasman fosfoenolpyruvatkarboxykinas, intermediär i glykolysen
|
||||
gå bidare till f-1,6-bfas
|
||||
g-6-fosfatas bara i lever/njurar
|
||||
i lever, finns enzymer som ska ha ett visst värde
|
||||
reglering är tvärtom mellan glykolys / glykoneogenes
|
||||
- feedback/feedforward/pH/transkription
|
||||
- ffk2/fbf2 är bifunktionellt
|
||||
-
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 486 KiB |
Binary file not shown.
@@ -1,28 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- citronsyracykeln
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-02
|
||||
---
|
||||
#### Hur är mitokondrier uppbyggda?
|
||||
#### Vilka centrala metabola vägar finns i mitokondrier?
|
||||
#### Vad gör det fördelaktigt för acyl-CoA att släppa ifrån sig sin acylgrupp?
|
||||
#### Från vilka grupper av näringsämnen kan acetyl-CoA bildas?
|
||||
#### Vad gör pyruvatdehydrogenaskomplexet?
|
||||
#### Var finns pyruvatdehydrogenaskomplexet?
|
||||
#### Vilka prostetiska grupper finns i pyruvatdehydrogenaskomplexet och vilken funktion har de?
|
||||
#### Hur regleras pyruvatdehydrogenaskomplexet?
|
||||
#### Vad händer med pyruvatdehydrogenaskomplexet vid arsenik- och kvicksilverförgiftning?
|
||||
#### Vilka är metaboliterna i citronsyracykeln?
|
||||
#### Vad sker i de åtta reaktionerna i citronsyracykeln?
|
||||
#### Vilka enzymer katalyserar reaktionerna i citronsyracykeln?
|
||||
#### Vad innebär dekarboxylering?
|
||||
#### Vad innebär dehydrogenering?
|
||||
#### Vilken är citronsyracykelns summaformel?
|
||||
#### Hur många varv i citronsyracykeln behövs för att fullständigt oxidera en glukosmolekyl?
|
||||
#### Hur många varv i citronsyracykeln behövs för att fullständigt oxidera en fettsyra?
|
||||
#### Hur regleras citronsyracykeln?
|
||||
#### Vilken funktion har HIF-1 och hur regleras den?
|
||||
#### När kan succinat och fumarat påverka nivåerna av HIF-1 och hur sker det?
|
||||
@@ -1,21 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- citronsyracykeln
|
||||
- lärandemål
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-02
|
||||
---
|
||||
Pyruvatdehydrogenaskomplexet.
|
||||
Prostetisk grupp.
|
||||
Coenzym A / acetyl-coenzym A.
|
||||
Reaktioner och metaboliter i citronsyracykeln.
|
||||
Enzymer i citronsyracykeln.
|
||||
Dekarboxylering.
|
||||
Dehydrogenering / dehydrogenas.
|
||||
Reglering av citronsyracykeln.
|
||||
Hypoxi, HIF-1 och metabolism.
|
||||
|
||||
Redogöra för länken mellan glykolys och citronsyracykeln och dess reglering.
|
||||
Redogöra för citronsyracykelns reaktioner, enzymer och reglering.
|
||||
@@ -1,17 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- citronsyracykeln
|
||||
- provfrågor
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-02
|
||||
---
|
||||
|
||||
```dataviewjs
|
||||
for (const path of dv.pagePaths("#provfråga and #citronsyracykeln")) {
|
||||
dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
|
||||
const content = await dv.io.load(path)
|
||||
dv.span(content)
|
||||
dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@@ -1,85 +0,0 @@
|
||||
|
||||
Frågeställningar
|
||||
• Hur är mitokondrier uppbyggda?
|
||||
• Vad gör acetyl-CoA till en central metabolit?
|
||||
• Vilka reaktioner ingår i citronsyracykeln?
|
||||
• Hur och i vilka steg sker fullständig oxidation av kol?
|
||||
• Hur regleras citronsyracykeln?
|
||||
• Hur är citronsyracykeln kopplad till cancer?
|
||||
|
||||
Citronsyracykelns placering i metabolismen
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.2
|
||||
Mitokondrien – cellens primära
|
||||
metabola organell
|
||||
Figure 1-33 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition (© Garland Science 2008)
|
||||
Coenzym A kan bilda en tioesterbinding till acylgrupper
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.15
|
||||
Acetyl coenzym A förflyttar
|
||||
acetylgrupper
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 516
|
||||
Pyruvat omvandlas till acetyl-Coenzym A
|
||||
som länkar glykolysen till citronsyracykeln
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.4
|
||||
Pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
Central kärna av E2
|
||||
omgiven av E1 och E3
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.6 & sid 518
|
||||
Prostetiska grupper i
|
||||
pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
FAD
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.13 & sid 518, 520
|
||||
Reaktionerna i
|
||||
pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.8
|
||||
Acetyl-CoA kan bildas från fetter,
|
||||
kolhydrater och proteiner
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.11
|
||||
De primära källorna till acetyl-CoA är
|
||||
glukos och fettsyror
|
||||
Essential Cell Biology, Fifth Edition
|
||||
Figur 14.9
|
||||
Pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
hämmas av arsenitjoner
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.19
|
||||
Vad händer i de olika stegen i
|
||||
citronsyracykeln?
|
||||
Citronsyracykeln summerad
|
||||
acetyl-CoA + 3NAD+ + FAD + ADP + Pi + 2H2O
|
||||
CoA + 2CO2 + 3NADH + FADH2 + ATP + 2H+
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.2
|
||||
Reglering av
|
||||
pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 17.16
|
||||
En översikt av metabolismen
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.2
|
||||
Metaboliter från glykolysen och citronsyra-
|
||||
cykeln kan användas i anabolism
|
||||
Essential Cell Biology, Fifth Edition
|
||||
Figur 13.14
|
||||
Enzymdefekter i citronsyracykeln påverkar
|
||||
nedbrytningen av HIF-1
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 16.26
|
||||
|
||||
### Begrepp
|
||||
Mitokondrier
|
||||
Coenzym A
|
||||
Tioesterbindning
|
||||
Acetyl coenzym A
|
||||
Pyruvatdehydrogenaskomplexet
|
||||
Prostetisk grupp
|
||||
Arsenik- och kvicksilverförgiftning
|
||||
Citronsyracykeln
|
||||
citrat
|
||||
isocitrat
|
||||
alfa-ketoglutarat
|
||||
succinyl-CoA
|
||||
succinat
|
||||
fumarat
|
||||
malat
|
||||
oxalacetat
|
||||
Dekarboxylering
|
||||
Dehydrogenering
|
||||
Reglering av citronsyracykeln
|
||||
Kopplingar mellan glykolys, citronsyracykeln och andra metabola vägar
|
||||
Hypoxi
|
||||
HIF-1
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 285 KiB |
@@ -1,141 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- betaoxidation
|
||||
- anteckningar
|
||||
dat: 2025-12-04
|
||||
---
|
||||
# Frisättning av fettsyror från triacylglycerol
|
||||
|
||||
Adipocyter innehåller TAG
|
||||
När bryter fett ner → när vi festar
|
||||
Blodglukos kommer vara låga när vi fastar
|
||||
Langerhaus öar har 𝛼-celler och β-celler
|
||||
- 𝛼-celler släpper glukagon när glukos är lågt
|
||||
- glukagon är ett hormon som frisläpps
|
||||
|
||||
Hormoner
|
||||
- glukagon
|
||||
- adrenalina
|
||||
- noadrenalin
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
En G-protein receptor på adipocytens cellmembran tar emot hormon
|
||||
|
||||
1. Energi behövs!
|
||||
2. Glukagon och andrenalin utsöndras
|
||||
3. 7TM-receptor på adipocyternas cellmembran som gör
|
||||
1. ATP cykliserarar fosfatkejdan och bildar cAMP
|
||||
2. cAMP aktiverar allosterisk PKA
|
||||
1. ökar glukoneogenses och glykogenolys
|
||||
2. minskad glykolys
|
||||
4. PKA fosforylerar Perlipilin och HS-lipas
|
||||
1. När Perlipilin sitter på fettsyrorna och när den fosforyleras klipper den av acyl-grupperna så de kan brytas ner
|
||||
1. Aktiverad ATGL utsöndar ko-faktorer som aktivera ATGL
|
||||
2. Första kedjan: AGTL TAG → DAG
|
||||
1. bryter esterbinding
|
||||
3. Andra kedjan: HS-lipas DAG → MAG
|
||||
1.
|
||||
5. Tredje kedjan: MAG-lipas bryter ner MAG!
|
||||
1. Är alltid aktiv och kräver ingen signalering för att starta
|
||||
6. Glycerol går in i glukoneogenes
|
||||
1. glycerol → glycerol-3-fosfat → DHAP
|
||||
|
||||
Tre fettsyror
|
||||
- ATGL bryter ner första fettsyran
|
||||
- HS-lipas bryter ner andra fettsyran
|
||||
- MG-lipas bryter ner sista fettsyran
|
||||
|
||||
# Transport av fettsyror
|
||||
|
||||
Hjärnan kan inte använda fria fettsyror då transporteras av albumin som är för stor för att passera BBB, det gör hjärnan beroende av glukos i normal och keton vid fasta.
|
||||
transportabla molekyler.
|
||||
glycerol kan cirkulera i blodet själv
|
||||
lever kan konvertera glycerol (via pyruva) till glukos
|
||||
4 kal /g glukos
|
||||
9 kal /g fett
|
||||
|
||||
3 steg:
|
||||
1. **aktivering** koppla på CoA i cytoplasman → Acyl-CoA
|
||||
1. kräver 2 atp
|
||||
2. sker med hjälp av acyl-CoA-syntetas
|
||||
2. **transport** translokas förflyttar till mitokrondrie
|
||||
1. CoA får inte komma in, byts ut till karnatin → Acyl-karnatin
|
||||
2. sker med hjälp av translocas
|
||||
3. **återkoppling** för att kunna utvinna energi krävs en CoA grupp, så på med CoA igen → Acyl-CoA
|
||||
1. sker med hjälp av karnatine acyltransferas-ii
|
||||
2.
|
||||
|
||||
| Steg | Enzym | In | Ut | Kommentar |
|
||||
| ---- | ----------------- | ----------------- | ----------------- | -------------------------------------------- |
|
||||
| 1 | Acyl-CoA-syntetas | Fettsyra+ATP+CoA | Acyl-CoA+AMP+PPi | Kostar 2 ATP |
|
||||
| 2 | CAT-1 | Acyl-CoA+Karnatin | Acyl-Karnatin,CoA | Kan nu komma in i mitokondriens inre membran |
|
||||
| 3 | Translokas | Acyl-Karnatin | Acyl-Karnatin | Transporteras över |
|
||||
| 4 | CAT-2 | Acyl-Karnatin+CoA | Acyl-CoA,Karnatin | Efter detta redo för β-oxidation |
|
||||
|
||||
# β-oxidation
|
||||
|
||||
FAD kommer in och tar upp en hydrid (två protoner och två elektroner, $H^+$)
|
||||
Acyl-CoA-DH
|
||||
|
||||
Steg
|
||||
1. Oxidation
|
||||
1. bildas dubbelbindning mellan 𝛼-kol och β-kol i fettsyran
|
||||
2. kräver FAD som konverteras till $FADH_2$
|
||||
2. Hydrering
|
||||
1. $H_2O$ läggs till dubbelbindning
|
||||
2. OH-grupp på β-kolet
|
||||
3. väte på 𝛼-kolet
|
||||
3. Oxidering
|
||||
1. Lägg till ketogrupp på β-kol
|
||||
2. $NAD^+$ blir $NADH$ + $H^+$
|
||||
4. Tiolys
|
||||
1. CoA läggs till och acetyl-CoA bildas
|
||||
|
||||
Produkter:
|
||||
- en acetyl-CoA
|
||||
- fettsyran med två kol mindre
|
||||
- 18-C fettsyra till 120 ATP
|
||||
|
||||
# Bildning av ketonkroppar
|
||||
|
||||
När vi svälter eller har diabetes finns inte glukos.
|
||||
- Svält: glukos saknas
|
||||
- Diabetes: gluko finns men inget insulin dvs intracellulär svält
|
||||
|
||||
CNS 🧠 moooor glukos 🍬🍬🍬
|
||||
🏎️ brum burm kör igång glukoneogenes
|
||||
- som använder oxalacetat för att skapa glukos
|
||||
|
||||
Då blir det mycket Acetyl-CoA över eftersom det inte kan reagera med oxalacetat, ingen 🍋-🚲
|
||||
Då bildas ketonkroppar:
|
||||
- vattenlösliga
|
||||
- sura komponenter
|
||||
- kan passera BBB 🩸🧠🚧
|
||||
|
||||
1. Svält 🤤
|
||||
1. efter några dagars svält uppregleras CNA som man konvertera ketonkroppar till acetyl-CoA
|
||||
2. Glukos + acetyl-CoA skapar ATP räcker vid svält
|
||||
3. under kontrollerad svält blir keton ett stabilt bränsle
|
||||
|
||||
2. Diabetes 💉
|
||||
1. Mycket socker i CNA, behöver inte omvandla ketonkroppar till acetyl-coa
|
||||
2. buffrar ketonkroppar initialt, som så småningom sänker pH
|
||||
3. högt blodsocker sänker blodets vattenpotential
|
||||
4. osmotisk siures
|
||||
5. högt blood socker - uttorkning, behandlar man inte medvetslös och död
|
||||
6. högt blodsocket påverkar kroppen direkt
|
||||
3.
|
||||
|
||||
|
||||
# Syntes av fettsyror och TAG
|
||||
|
||||
1. För mycket Acetyl-CoA
|
||||
2. Kondenseras och avger $CO_2$
|
||||
3. Reducerar I $NADPH$ → $NADP^+$
|
||||
4. Dehydrerar $H_2O$
|
||||
5. Reducerar II $NADPH$ → $NADP^+$
|
||||
|
||||
Investerar två kol. Sker i cytoplasman. Fettsyrorna kopplas till acyl carrier proteins
|
||||
@@ -1,31 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- betaoxidation
|
||||
- anteckningar
|
||||
dat: 2025-12-04
|
||||
---
|
||||
Vilka tre hormoner påverkar metabolismen och hur?
|
||||
- glukagon när vi fastar
|
||||
- glukagon + adrenalin nedbrytning, ta bort fettlager
|
||||
- De är allestoriska regulatorer till PKA som fosforylerar Perilipin/HS-lipas som börjar nerbrytning av TAG → DAG → MAG
|
||||
|
||||
#### Vad är kroppens högsta prioritet för energitillförsel?
|
||||
#### Varför är lipaser viktiga? Varför bevaras fettsyror i TAGs?
|
||||
#### Vilka typer av fettsyror kan kroppen inte bryta ned?
|
||||
#### När bryts fettsyror ned?
|
||||
#### Vilka hormoner stimulerar avspjälkningen av fettsyror, hur sker det?
|
||||
#### Vilka blir produkterna?
|
||||
#### Varför använder CNS huvudsakligen glukos som energikälla?
|
||||
#### Vad händer med glycerol efter avspjälkningen av triglycerider?
|
||||
#### Vad händer med fria fettsyror efter avspjälkningen av triglycerider?
|
||||
#### Hur förbereds fettsyror inför beta-oxidation?
|
||||
#### Vart sker betaoxidationen, hur många steg består den av totalt?
|
||||
#### Hur mycket ATP investeras, beskriv reaktionerna som sker.
|
||||
#### Vad händer med produkterna som bildas och hur många acetyl-CoA bildas av en 16C-fettsyra?
|
||||
#### Varför har kroppen huvudsakligen fettsyror med jämnt antal kolatomer?
|
||||
#### Vilka likheter i metabolismen finns vid svält och diabetes?
|
||||
#### Hur/varför påverkar högt blodsocker hos diabetiker kroppen indirekt!
|
||||
#### Hur kan kroppen klara sig i flera dagar vid svält?
|
||||
#### Vart produceras ketonkroppar?
|
||||
@@ -1,13 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Susann Teneberg
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- betaoxidation
|
||||
- anteckningar
|
||||
dat: 2025-12-04
|
||||
---
|
||||
Frisättning av fettsyror från triacylglycerol.
|
||||
Transport över mitokondriemembranet.
|
||||
Betaoxidation.
|
||||
Bildning av ketonkroppar.
|
||||
Syntes av fettsyror och triacylglycerol
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,231 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Martin Lidell
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
- anteckningar
|
||||
date: 2025-12-08
|
||||
---
|
||||
## Proteinogena och icke-proteinogena aminosyror.
|
||||
|
||||
𝛼-aminosyra sitter på alfasidan.
|
||||
icke-proteinogena aminosyror är de som inte ingår i våra proteiner
|
||||
|
||||
GABA t.ex. ingår inte i proteiner, ingen 𝛼-aminsyra, är en gamma-aminosyra, sitter på gammakolet.
|
||||
|
||||
# Aminosyrors användningsområden
|
||||
|
||||
Aminorsyror är:
|
||||
- byggstenar till proteiner
|
||||
- homeostasis
|
||||
- syra-bas regleringen
|
||||
- grundskelett för andra biomolekyler
|
||||
- transporterar ammoniak icke-toxiskt
|
||||
- glutamin och alanin transporterar kväve till levern
|
||||
- neurotransmiterare
|
||||
- glutamat och glycin
|
||||
|
||||
Källa till aminosyror är ifrån proteiner som vi fått in oss från födan.
|
||||
I magtarmkanalen finns mycket enzymer som bryter ner
|
||||
Kan inte bara diffundera över cellmembran, måste få hjälp på något sätt. Finns ett stort antal aminosyratransportörer. Vissa transportörer för vissa aminosyror (polära, hydrofoba osv)
|
||||
- ligger en jonpump som pumpar ut Na+, så Na+ blir lägre på cellsidan än på utsidan, när Na+ vill vandra in från högre till lägre koncentrationen, de drar med sig aminosyrorna in i cell, det är en indirekt aktiv transport av aminosyror
|
||||
- går från en högre till en lägre koncentration
|
||||
- VIKTIGT: aminosyror kräver en transportör för att passaera cellmembranet
|
||||
|
||||
Aminosyror byggs upp och bryts ner hela tiden, de återanvändas eller återvinnas.
|
||||
|
||||
# Uppbyggnad
|
||||
En aminosyra har två sidor
|
||||
- kolskelett
|
||||
- hämtas från glukolysen, pentosfosfatvägen eller TCA
|
||||
- efter få metabola vägar kan man bilda samtliga 20 aa
|
||||
- aminogruppen
|
||||
- nästan uteslutande från **glutamat**, antingen
|
||||
- donerar eller
|
||||
- hela strukturer modifieras till en aminosyra
|
||||
|
||||
De flesta mikroorganismer kan skapa alla aa på detta sätt. Vissa vägar är väldigt komplexa och involverar många steg.
|
||||
Essentiella aminosyror måste komma via kedjan, speciellt de komplexa
|
||||
Vi kan bilda 11 av de 20, icke-essentiella
|
||||
Listan är inte helt regid, för vissa individer är vissa essentiella.
|
||||
- t.ex. arginin för vuxna är icke-essentiell, men barn kan inte syntesisera den
|
||||
- finns sjukdomstillstånd, PKU där man inte kan producera tyrosin
|
||||
|
||||
Icke-essentiella
|
||||
|
||||
### 3-fosfosglycerat
|
||||
serin
|
||||
- glycin
|
||||
- cystein
|
||||
|
||||
### 𝛼-ketoglutarat
|
||||
glutamat
|
||||
- glutamin
|
||||
- prolin
|
||||
- arginin
|
||||
|
||||
Bildas ofta ifrån transamineringsreaktioner. Finns motsvarande 𝛼-ketosyra.
|
||||
Glutamaat och a-ketoglutarat. Skiljer sig bara från alfapositionen
|
||||
Reagerar med en annan aminosyra så man får över en 𝛼-ketosyra.
|
||||
aminotransferaser kan katalysera dessa reaktioner
|
||||
kan säga byter plats på karbonylgruppen och aminogruppen
|
||||
VIKTIGT: är reversibla, samma reaktion används för att bygga upp och bryta ner
|
||||
|
||||
glutamat kan i ett viss antal steg skapa fler aminosyror som t.ex. arginin och prolin.
|
||||
|
||||
### oxalaccetat
|
||||
aspartat
|
||||
- aspargin
|
||||
|
||||
### pyruvat
|
||||
alanin
|
||||
|
||||
## Aminotransferaser
|
||||
|
||||
#### ALT/ALAT
|
||||
pyruvat + glutamat → alanin + 𝛼-ketoglutarat
|
||||
#### AST/ASAT
|
||||
oxalaccetat + glutamat → aspartat + 𝛼-ketoglutarat
|
||||
|
||||
Generell: X + glutamat → Y + 𝛼-ketoglutarat
|
||||
|
||||
#### 𝛼-ketosyror
|
||||
- pyruvat
|
||||
- oxalacetat
|
||||
- 𝛼-ketoglutarat
|
||||
|
||||
Hittar man de i blodbanan så har cellerna skadats på något sätt. De ökar blodbanan i nästan alla typ av leverskada, hepatit/alkolism pga högt tryck i leverna, läcker ut i blodet
|
||||
|
||||
Finns andra sätt att bilda glutamat från 𝛼-ketoglutarat, glutamat-dehydrogenas är ett leverspecifikt enzym. Tror inte att den används normalt, eftersom vi har inte så mkt ammoniak i våra vävnader, den är toxiskt, försöker minimera. men kan i vissa fall vara en syntesväg
|
||||
|
||||
Glutamin kan bildas från glutamat och aminiak, kostar ATP
|
||||
- laddar in amoniak
|
||||
|
||||
|
||||
### Tyrosin
|
||||
Bildas från fenylanalyn, sitter en hydroxylgrupp som gör att det saknas.
|
||||
- reagerar med syra,
|
||||
|
||||
Fenylalanin + $O_2$ + NADPH + $H^+$ → Tyriosin + $NADP^+$ + $H_2O$
|
||||
Katalyseras av fenylalaninhydroxalas-enzymet
|
||||
|
||||
PKU är en sjukdom när man fått defekter i form av en genmutation som kodar för det enzymet.
|
||||
Tyrosin är viktigt för att bilda andra aa, men också pigment och andra saker.
|
||||
|
||||
### PKU
|
||||
Intelektuela nedsättningar
|
||||
fördröjd utveckling
|
||||
neurologiska problem
|
||||
|
||||
tidig behandling med bra förutsättningar, minska proteinintaget och ge olika typer av supplement
|
||||
|
||||
aspartam kan omvandlas till fenylalanin.
|
||||
|
||||
Testar barn i PKU-provet vid födsel sedan 1965, så man kan börja tidig behandling.
|
||||
|
||||
## Summering
|
||||
- aa är också energikälla och signalering
|
||||
- essentiella vs icke-essentiella
|
||||
- 𝛼-aminogruppen kommer ifrån glutamat
|
||||
- kolskelettet kommer ifrån 5 precursors
|
||||
- aminotransferaser är essentiella för både uppbyggnad och nerbrytning av aa
|
||||
- PKU
|
||||
|
||||
|
||||
# Nedbrytning
|
||||
|
||||
Händer vid överskott av aa.
|
||||
Ta bort aminogruppen, återvinna kolskelettet till
|
||||
- acetyl-CoA och acetoacetyl-CoA
|
||||
- nedbrytning sker i levern
|
||||
|
||||
Ammoniak bildas under nedbrytningen, det toxiskt, måste vara minimala nivåer.
|
||||
Sker i lever, där har vi urea-cykel där ammoniak kan omvandlas till urea
|
||||
I andra vävnader måste man säkert kunna transportera det till levern
|
||||
Glutamin och alaninan är två viktiga transportformer för det
|
||||
|
||||
Glycin, lysin, methionin, serin, treonin och tryptofan bryts ner till ammoniak
|
||||
Många aa bryts ner i steg, först till glutamat.
|
||||
|
||||
Samma transamineringsreaktioner fast motsatt håll
|
||||
|
||||
alanin + 𝛼-keoglutarat <→ pyruvat + glutamat
|
||||
aspartat + 𝛼-ketoglutarat <→ oxalacetat + glutamat
|
||||
|
||||
generell: X + 𝛼-ketoglutarat <→ Y + glutamat
|
||||
|
||||
aminogruppen av glutamat konverteras till ammoniak genom oxidativ deaniminering
|
||||
- katalyseras av enzymet glutamat dehydrogenaset
|
||||
|
||||
aminosyror som har NH2 i sidogrupper:
|
||||
- glutamin → glutamat
|
||||
- aspartin → aspartat
|
||||
- aspartat ofta till 𝛼-ketoglutamat
|
||||
|
||||
### Urea-cykeln
|
||||
I levercellernas mitokondrie matrix
|
||||
|
||||
1. NH4 reagerar med CO2 skapar karbamoylfosfat
|
||||
1. karbamoylfosfatsyntas-1 som katalyserar och kontrollerar hur mycket ureacykel
|
||||
2. ornitin länkas samman med karbamoylfosfat
|
||||
3. citrullin reagerar med aspartat
|
||||
4. argininoasuccinat → arginin + fumarat
|
||||
5. arginin + h2o → ornitin + urea
|
||||
|
||||
Om man har problem med enzymerna, stiger nivåerna av ammoniak i kroppen.
|
||||
|
||||
höga nivåer av glutamin har en tenden att dra till sig vatten, vilket kan orsaka edema
|
||||
|
||||
Regleringspunkter
|
||||
- **karbamoyl-fosfat-synteas** I aktiveras av **N-acetylglutamat** allosterisk
|
||||
|
||||
höga nivåer av glutamat och arginin inducerar syntesen av aktivatorn av ureacykeln
|
||||
|
||||
behandling med tillföresle av t.ex. alganin
|
||||
|
||||
# Vävnader utanför levern transporterar kväve till levern för att omvandlas till urea
|
||||
|
||||
Man vill inte bilda ammoniak utanför lever, de kan inte tas hand om t.ex. skelettmuskler
|
||||
|
||||
Glutamin och alanin är två av de viktigaste transportformerna
|
||||
|
||||
Flesta vävnader har tillgång till enzymet som kan konvertera glutamat → glutamin (glutaminsynteas), kan via blod transportera till levern där de går in i ureacykeln, det kan även själva glutamatet göra
|
||||
- skelett använder **alanin** för att transportera ammoniak till lever
|
||||
- andra vävnader använder **glutamin**
|
||||
|
||||
Samspelet mellan dessa vävnader heter glukosalanincykeln, transporterar kväve till levern
|
||||
|
||||
TCA är en hub i cellen, där man kan ta olika koldelar
|
||||
- men då kommer cellen skapa mindre energi
|
||||
- måste fylla på cykeln med nya kolskelett
|
||||
|
||||
glukogena aa spelar stor roll, t.ex. alanin→pyruvat
|
||||
anaplerotiska reaktioner fyller på cykeln
|
||||
|
||||
ketogena aa grupper
|
||||
- 13 amino acids are pure glucogenic
|
||||
- 5 amino acids are both glucogenic and ketogenic (Phe, Iso, Thr, Trp, Tyr; mnemonic ”PITTT”)
|
||||
- Only Lys and Leu are pure ketogenic amino acids
|
||||
|
||||
Oxalaccetat är en ingångsdörr för metabolismen för aspartat och aspargin
|
||||
|
||||
Vissa aminosyror har väldigt komplex nerbrytning
|
||||
|
||||
|
||||
- Alanine aminotransferase
|
||||
- Aspartate aminotransferase
|
||||
- Glutamate dehydrogenase
|
||||
- Glutamine synthetase
|
||||
- Glutaminase
|
||||
- Phenylalanine hydroxylase
|
||||
- Carbamoyl phosphate synthetase I
|
||||
|
||||
| Enzym | Var (huvudsakligen) | Funktion | Substrat (in) | Produkt (ut) |
|
||||
| ---------------------------------------- | ------------------------------ | -------------------------------------------- | ------------------------- | --------------------------------- |
|
||||
| Alanine aminotransferase (ALT) | Lever, skelettmuskel | Transaminering mellan alanin ↔ pyruvat | Alanin + α-ketoglutarat | Pyruvat + Glutamat |
|
||||
| Aspartate aminotransferase (AST) | Lever, hjärta, muskel | Transaminering mellan aspartat ↔ oxaloacetat | Aspartat + α-ketoglutarat | Oxaloacetat + Glutamat |
|
||||
| Glutamate dehydrogenase (GDH) | Lever (mitokondrier) | Oxidativ deaminering | Glutamat + NAD⁺/NADP⁺ | α-ketoglutarat + NH₃ + NADH/NADPH |
|
||||
| Glutamine synthetase | Muskel, hjärna, perifera vävn. | Avgiftning: binder NH₃ till glutamat | Glutamat + NH₃ + ATP | Glutamin + ADP + Pi |
|
||||
| Glutaminase | Lever, njure | Frigör ammoniak från glutamin | Glutamin | Glutamat + NH₃ |
|
||||
| Phenylalanine hydroxylase | Lever | Hydroxylation av fenylalanin | Fenylalanin + BH₄ + O₂ | Tyrosin + BH₂ + H₂O |
|
||||
| Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS I) | Lever (mitokondrier) | Start av ureacykel: aktiverar NH₃ | NH₃ + HCO₃⁻ + 2 ATP | Karbamoylfosfat |
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,172 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Martin Lidell
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
date: 2025-12-08
|
||||
---
|
||||
### 1. Beskriv den generella strukturen för en 𝛼-aminosyra.
|
||||
|
||||
I 𝛼-aminosyran sitter amingruppen på alfakolet.
|
||||
|
||||
### 2. Aminosyror kan vara proteinogena och icke-proteinogena. Vad menas med detta? Ge ett par exempel på aminosyror som tillhör den senare kategorin.
|
||||
|
||||
Proteinogena är de som ingår i proteiner, icke-porteinogena gör det inte.
|
||||
Ornitine och Citruline är exempel på aminosyror som är icke-proteinogena.
|
||||
### 3. Förutom att utgöra byggstenar i proteiner har aminosyror andra mycket viktiga funktioner. Ge exempel på ett par andra viktiga funktioner för aminosyror.
|
||||
|
||||
- Transporterar kväve
|
||||
- Energigivande
|
||||
- byggstenar för andra biomolekyler
|
||||
- Homeostasis syra-bas regleringen
|
||||
- Neurotransitter
|
||||
### 4. Hur får vi tillgång till aminosyror?
|
||||
|
||||
Essentiella:
|
||||
- Digestion, nedbrytande av proteiner som vi äter.
|
||||
Icke-essentiella
|
||||
- tillverka själva i kroppen på olika sätt
|
||||
- från glykolysen, citronsyracykeln eller pentosfosfatvägen
|
||||
### 5. Beskriv översiktligt proteiners nedbrytning till aminosyror i mag-tarmkanalen.
|
||||
|
||||
Bryts ner av enzymer/pepsin i magsäcken, sen förs de över till levern där de bryts ner mer
|
||||
|
||||
### 6. Hur tar sig aminosyror över cellmembran?
|
||||
|
||||
Via jonkanaler.
|
||||
### 7. Vad menas med att en aminosyra är essentiell? Vilka aminosyror är essentiella?
|
||||
|
||||
PVT TIM HALL
|
||||
Inte A
|
||||
Tyrosin
|
||||
Fenylalin
|
||||
### 8. Vissa aminosyror sägs vara konditionellt essentiella. Vad menas med detta?
|
||||
|
||||
Arginin i fetus och för tidigt födda spädbarn
|
||||
Tyrosin i PKU
|
||||
### 9. Från vilka fem prekursorer bildar vi människor de icke-essentiella aminosyrorna? Dessa prekursorer kommer att utgöra kolskelettet av de syntetiserade aminosyrorna.
|
||||
|
||||
1. **Pyruvat** → alanin
|
||||
2. **3-fosfoglycerat** → serin → glycin, cystein
|
||||
3. **Oxaloacetat** → aspartat → asparagin
|
||||
4. **α-ketoglutarat** → glutamat → glutamin, prolin, arginin
|
||||
5. **Glutamat** (som egen prekursor i transamineringar)
|
||||
|
||||
Mest energieffektivt
|
||||
|
||||
### 10. Så kallade aminotransferaser spelar en viktig roll både vid syntes och nedbrytning av aminosyror. Beskriv den generella reaktionsformeln för de så kallade transamineringsreaktioner som katalyseras av denna enzymgrupp.
|
||||
|
||||
$ketosyra_1$ + $aminosyra_1$ → $ketosyra_2$ + $aminosyra_2$
|
||||
|
||||
### 11. ALT och AST är två mycket viktiga aminotransferaser. Vilka är de fullständiga namnen på dessa båda enzymer och vilka reaktioner katalyserar de?
|
||||
|
||||
Alanin + 𝛼-ketoglutarat <→ pyruvat + glutamat
|
||||
Aspartat + 𝛼-ketoglutarat <→ oxalacetat + glutamat
|
||||
|
||||
### 12. Vid transamineringsreaktioner används oftast ett specifikt ”aminogruppdonator/aminogruppacceptor-par”. Vilket?
|
||||
|
||||
glutamat ↔ α-ketoglutarat
|
||||
### 13. Bestämning av plasmanivåerna av ALT och AST används vid klinisk diagnostik. Vad är en ökad halt av dessa enzymer i blodet ett tecken på?
|
||||
|
||||
Trasiga celler, heptit eller alkolism.
|
||||
### 14. En specifik aminosyra utgör en viktig donator av aminogrupper vid syntes av andra aminosyror. Vilken är aminosyran och via vilken typ av reaktion bildas denna aminosyra framförallt? Aminosyran utgör även en prekursor från vilken tre icke-essentiella aminosyror kan bildas. Vilka?
|
||||
|
||||
a) glutamat
|
||||
b) transaminering
|
||||
c) glutamin, prolin, arginin
|
||||
### 15. Vilken ärftlig enzymdefekt ger upphov till fenylketonuri? Varför är det viktigt att fastställa diagnosen tidigt och hur behandlas fenylketonuri?
|
||||
|
||||
Brist på benylalaninhydroxylas som sätter på -OH på fenyalanin
|
||||
Alltså: höga nivåer av fenylalanin → bildning av fenylketoner → utsöndras via urin → “phenyl-keton-uria”.
|
||||
Kan inte skapa tyrosin
|
||||
Det är viktigt för man kan behandla det bra om det upptäckts tidigt
|
||||
Man behandlar med ingen vanlig proteinföda utan bara speciella proteinmixar som inte innehåller Phe.
|
||||
### 16. Fenylketonuri har gett namnet åt den nyföddhetsscreening (PKU-provet) som utförs i Sverige sedan 1965. Vad är syftet med denna screening?
|
||||
|
||||
Hitta ovanliga men allvarliga sjukdomar som går att behandla.
|
||||
|
||||
### 17. Vid nedbrytning av aminosyror kan molekylernas kolskelett omvandlas till sju olika metaboliter. Vilka är metaboliterna och vad kan de användas till?
|
||||
|
||||
Glukogeniska aminosyror:
|
||||
- pyruvat
|
||||
- 𝛼-ketoglutarat
|
||||
- succinyl-CoA
|
||||
- fumarat
|
||||
- oxalaccetat
|
||||
|
||||
Alla kan konverteras tillbaka till glukos via glukoneogensis
|
||||
|
||||
Ketogeniska aminosyror
|
||||
- acetyl-CoA
|
||||
- acetoactyl-CoA
|
||||
|
||||
Kan lagas som fettsyror eller ketokroppar
|
||||
### 18. Degradation av aminosyror sker huvudsakligen i ett specifikt organ. Vilket? Speciellt en annan vävnad kan använda kolskeletten från de så kallade grenade aminosyrorna (branched-chain amino acids), dvs leucin, isoleucin och valin, som energikälla. Vilken vävnad rör det sig om?
|
||||
|
||||
a) I lever
|
||||
b) skelettmuskeln
|
||||
### 19. Varför utgör deaminering av aminosyror en utmaning för oss? Hur har vi löst detta problem?
|
||||
|
||||
a) Deaminering är när man tar bort en aminogrupp, då blir det ammonika över För att ammoniak är toxiskt, för basiskt.
|
||||
b) lever bryter ner det till urea, som kan transporteras av glutamin/alanin i blodet.
|
||||
### 20. Vid nedbrytningen av många aminosyror överförs deras aminogrupp till 𝛼-ketoglutarat och glutamat bildas. Med hjälp av ett i huvudsak leverspecifikt enzym kan glutamat sedan genomgå så kallad oxidativ deaminering. Vilket är enzymet, var i cellen hittar vi enzymet och vilka produkter bildas i reaktionen?
|
||||
|
||||
**Enzym:** **Glutamatdehydrogenas (GDH)**
|
||||
**Plats i cellen:** **Mitokondriematrix**
|
||||
**Produkter:** **α-ketoglutarat + NH₄⁺** (och NADH eller NADPH beroende på riktning)
|
||||
Reaktionen avlägsnar aminogruppen som fritt ammonium, vilket sedan kan gå in i ureacykeln.
|
||||
### 21. Ange några aminosyror som kan avge kvävet genom direkt deaminering (dvs ej genom oxidativ deaminering). Vilken kväveinnehållande förening bildas?
|
||||
|
||||
Serin och treonin
|
||||
Ammoniak
|
||||
### 22. Den ammoniak som bildas vid katabolism av aminosyror är celltoxisk och måste metaboliseras vidare. Beskriv omvandlingen av ammoniak till den utsöndringsprodukt som lämnar kroppen via urinen. Vilka steg i syntesvägen är energikrävande? Vilket är det hastighetsreglerande steget och hur regleras det? Var i cellen sker de olika reaktionerna? Från vilka föreningar härstammar de olika delarna av utsöndringsprodukten?
|
||||
|
||||
a) Karbamoylfosfat konverteras till citrulline som katalyseras av karabamoylfosfatsyntetas-I (CPS-1) som kräver 2 ATP
|
||||
b) N-acetylglutamat regulerar karabamoylfosfatsyntetas-I höga koncentrationer av arginin och glutamat
|
||||
c) första steget i matrix, resten i cytoplasman
|
||||
d) Vatten och Arginin bildar Urea med hjälp av arginas
|
||||
### 23. Vilken funktion har ureacykeln och var i kroppen sker denna cykel? Vad händer vid defekter i denna cykel? Ge ett exempel på en ärftlig sjukdom vilken orsakar en defekt ureacykel.
|
||||
|
||||
a) bli av med toxisk ammoniak (bi produkt av ammoniak) som bildas om till urea
|
||||
b) Argininosuccinatlyasbrist
|
||||
|
||||
### 24. Vilka metaboliter kopplar ureacykeln med citronsyracykeln?
|
||||
|
||||
Aspartat
|
||||
Fumarat
|
||||
Oxaloacetat (via aspartat)
|
||||
### 25. Hur transporteras kväve från skelettmuskulatur till levern och vad innebär den så kallade alanin-glukos cykeln?
|
||||
|
||||
ALAT först, sen tillbaka till Alanin och transporteras till blodet
|
||||
|
||||
**Alanin–glukos-cykeln**
|
||||
1. Muskeln omvandlar pyruvat → alanin
|
||||
2. Skickar det till levern.
|
||||
3. Levern omvandlar alanin → pyruvat → glukos via glukoneogenes.
|
||||
4. Glukos skickas tillbaka till muskeln och används i glykolysen.
|
||||
|
||||
Cykeln flyttar alltså kväve till levern för ureabildning och återför samtidigt glukos till muskeln.
|
||||
### 26. Hur transporteras ammoniak från övriga organ till levern?
|
||||
Glutamat blir Glutamin som transporterar det
|
||||
### 27. Vilka är rollerna för glutaminsyntetas och glutaminas vid transport av ammoniak till levern?
|
||||
|
||||
glutaminsynteas: glutamat + NH₄⁺ + ATP → glutamin (sätter ihop)
|
||||
glutaminas: glutamat + NH₄⁺ (klyver)
|
||||
|
||||
### 28. Definiera begreppen glukogena respektive ketogena aminosyror. Ge exempel på några glukogena och ketogena aminosyror.
|
||||
|
||||
glukogena kan gå in glykolyneogenesen
|
||||
keotgena kan bli acetyl-CoA eller acetoacetyl-CoA
|
||||
|
||||
glukogen: alla utan lysin och leucin
|
||||
ketogena: lysin och leucin
|
||||
### 29. Varför kan rent ketogena aminosyror inte användas för syntes av glukos?
|
||||
|
||||
ketogen tillför inte tillräckligt många kol
|
||||
|
||||
### 30. Vilka aminosyror kan via transaminering omvandlas direkt till glykolys- eller citronsyracykel-intermediärer?
|
||||
|
||||
- **Alanin → pyruvat**
|
||||
- **Aspartat → oxaloacetat**
|
||||
- **Glutamat → α-ketoglutarat**
|
||||
@@ -1,34 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Martin Lidell
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
- lärandemål
|
||||
date: 2025-12-08
|
||||
---
|
||||
Aminosyrametabolism
|
||||
Berg kap 23: sid 701–703 och 708–731
|
||||
Berg kap 25: sid 766–790
|
||||
|
||||
Proteinogena och icke-proteinogena aminosyror.
|
||||
Aminosyrors användningsområden.
|
||||
Cellulärt upptag av aminosyror.
|
||||
Essentiella/icke-essentiella aminosyror.
|
||||
Glukogena/ketogena aminosyror.
|
||||
Biosyntes av icke-essentiella aminosyror.
|
||||
Aminotransferaser.
|
||||
Fenylketonuri (PKU), en ärftlig metabol sjukdom, PKU-provet och dess syfte.
|
||||
|
||||
Nedbrytning av aminosyror.
|
||||
Den centrala rollen hos glutamat och glutamatdehydrogenas i kvävemetabolismen.
|
||||
Ureacykeln, en leverspecifik metabol väg.
|
||||
Aminosyranedbrytning i extrahepatiska vävnader och kvävetransport till levern.
|
||||
Påfyllnadsreaktioner.
|
||||
|
||||
Beskriva hur celler får tillgång till aminosyror och vad dessa kan användas till.
|
||||
Förstå skillnaden på essentiella och icke-essentiella aminosyror.
|
||||
Översiktligt kunna redogöra för varifrån aminosyrors α-aminogrupp och kolskelett kommer.
|
||||
Beskriva reaktionerna katalyserade av de två kliniskt viktiga enzymerna ALAT och ASAT.
|
||||
Beskriva den bakomliggande orsaken till PKU.
|
||||
Översiktligt beskriva ureacykeln, dess funktion och huvudsakliga reglering.
|
||||
Redogöra för extrahepatiska vävnaders samspel med levern i aminosyrakatabolism.
|
||||
@@ -1,23 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Martin Lidell
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
- provfrågor
|
||||
date: 2025-12-08
|
||||
---
|
||||
|
||||
```dataviewjs
|
||||
const paths = dv.pages("#provfråga and #aminosyrametabolism")
|
||||
.sort(p => p.file.name)
|
||||
.map(p => p.file.path)
|
||||
|
||||
dv.span("Antal frågor: " + paths.length + " \n \n")
|
||||
|
||||
for (const path of paths) {
|
||||
dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
|
||||
const content = await dv.io.load(path)
|
||||
dv.span(content)
|
||||
dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@@ -1,281 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Martin Lidell
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- aminosyrametabolism
|
||||
- slides
|
||||
date: 2025-12-08
|
||||
---
|
||||
# LPG001
|
||||
Martin Lidell
|
||||
Amino acid metabolism
|
||||
|
||||
## Lecture outline
|
||||
Amino acids – a short introduction
|
||||
How do we get access to amino acids?
|
||||
Biosynthesis of non-essential amino acids
|
||||
The origin of the a-amino group and the carbon skeleton
|
||||
Degradation of amino acids
|
||||
What happens with the amino group and the carbon skeleton?
|
||||
The urea cycle
|
||||
Transport of nitrogen to the liver (alanine/glutamine)
|
||||
Examples of some defects in amino acid metabolism
|
||||
|
||||
## Amino acids
|
||||
Definition:
|
||||
An amino acid is a simple organic
|
||||
compound containing both a carboxyl
|
||||
and an amino group
|
||||
More than 500 different amino acids
|
||||
have been described in nature
|
||||
Twenty a-amino acids (21 if including
|
||||
selenocysteine) are commonly found
|
||||
in mammalian proteins. These
|
||||
proteinogenic amino acids are the
|
||||
only amino acids that are coded for
|
||||
by DNA
|
||||
|
||||
## Amino acids – examples of some important non-proteinogenic amino acids
|
||||
GABA (g-amino acid)
|
||||
g-aminobutyric acid (GABA)
|
||||
an inhibitory neurotransmitter
|
||||
Ornithine and Citrulline
|
||||
intermediates in the urea cycle
|
||||
Ornithine (a-amino acid)
|
||||
Citrulline (a-amino acid)
|
||||
|
||||
## Why are amino acids essential biomolecules? – some examples
|
||||
Building blocks in proteins
|
||||
Precursors of important biomolecules
|
||||
(neurotransmitters, hormones, etc. etc.)
|
||||
Dopamine Epinephrine
|
||||
Source of energy
|
||||
Acts as neurotransmitters (e.g. Glu and Gly)
|
||||
Involved in acid-base homeostasis (Gln)
|
||||
Transport ammonia in a nontoxic form (Gln and Ala)
|
||||
|
||||
## Overview of amino acid metabolism
|
||||
Endogenous proteins
|
||||
De novo synthesis of non-essential amino acids
|
||||
Dietary proteins
|
||||
Synthesis of other important biomolecules
|
||||
Degradation
|
||||
Amino group → Urea
|
||||
Carbon skeleton → Ketone bodies, Glucose/glycogen, Energy, CO2 + H2O, Fatty acids
|
||||
Refilling reactions
|
||||
Amino acids
|
||||
Urea cycle
|
||||
|
||||
## Digestion of dietary proteins in the gastrointestinal tract
|
||||
|
||||
## Amino acids, di- and tripeptides are absorbed by the enterocytes and released as amino acids into the blood
|
||||
The absorbed di- and tripeptides are digested by peptidases into free amino acids that are released into the blood
|
||||
|
||||
## Intracellular degradation of endogenous proteins – released amino acids can be reused
|
||||
Proteasomal degradation
|
||||
|
||||
## Biosynthesis of amino acids – the a-amino group and the carbon skeletons
|
||||
|
||||
## Biosynthesis of amino acids – the a-amino group
|
||||
The a-amino group is most often derived from glutamate
|
||||
|
||||
## Biosynthesis of amino acids – the carbon skeletons
|
||||
|
||||
## Most microorganisms can synthesize all of the common proteinogenic amino acids
|
||||
|
||||
## Biosynthesis of amino acids in humans – essential and nonessential amino acids
|
||||
Nonessential:
|
||||
Alanine, Arginine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, Glutamate, Glutamine, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine
|
||||
Essential:
|
||||
Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan, Valine
|
||||
|
||||
Humans cannot make the essential amino acids; they must be supplied in the diet
|
||||
Some nonessential amino acids become essential under certain circumstances (“conditionally essential”)
|
||||
e.g. arginine for fetus/neonate; tyrosine in PKU
|
||||
|
||||
## Biosynthesis of nonessential amino acids in humans
|
||||
The carbon skeletons are derived from five precursors:
|
||||
• 3-Phosphoglycerate
|
||||
• Pyruvate
|
||||
• a-Ketoglutarate
|
||||
• Oxaloacetate
|
||||
• Phenylalanine
|
||||
|
||||
## Formation of glutamate from a-ketoglutarate
|
||||
Glutamate is primarily formed in transamination reactions catalyzed by different aminotransferases
|
||||
|
||||
## Aminotransferases / Transaminases
|
||||
Enzymes transferring amino groups from a-amino acids to a-keto acids
|
||||
a–amino acid-R1 + a–keto acid-R2 → a–keto acid-R1 + a–amino acid-R2
|
||||
a-Ketoglutarate/Glutamate is the most common amino group acceptor/donor pair.
|
||||
The reactions are reversible.
|
||||
Essential for both synthesis and degradation of amino acids.
|
||||
|
||||
## ALT and AST – two important aminotransferases
|
||||
Amino acids: Alanine, Aspartate, Glutamate
|
||||
a-Keto acids: Pyruvate, Oxaloacetate, a-ketoglutarate
|
||||
|
||||
## Aminotransferases as indicators of tissue damage
|
||||
• Intracellular enzymes
|
||||
• Elevated plasma levels indicate cell damage
|
||||
• ALT mostly in liver
|
||||
• AST in liver, heart, skeletal muscle, kidney
|
||||
|
||||
## A second route of synthesis of glutamate from a-ketoglutarate
|
||||
Glutamate dehydrogenase (mitochondrial, liver-specific)
|
||||
|
||||
## Arginine and proline – synthesized from glutamate
|
||||
Arginine → part of urea cycle
|
||||
|
||||
## Glutamine and asparagine – formed by amidation
|
||||
Enzymes: glutamine synthetase, asparagine synthetase
|
||||
|
||||
## Tyrosine – synthesized from phenylalanine
|
||||
Reaction:
|
||||
Phenylalanine + O2 + NADPH + H+ → Tyrosine + NADP+ + H2O
|
||||
|
||||
## Phenylketonuria (PKU)
|
||||
Accumulation of phenylalanine, phenylpyruvate, phenyllactate, phenylacetate
|
||||
Deficiency of tyrosine and metabolites
|
||||
Autosomal recessive (PAH gene)
|
||||
Hundreds of mutations
|
||||
Insufficient phenylalanine hydroxylase activity
|
||||
|
||||
## PKU symptoms
|
||||
Intellectual disability, delayed development, seizures, musty odor, fair skin/blue eyes
|
||||
Treatment: dietary restriction, amino acid mix w/o Phe, tyrosine becomes essential, sapropterin may help
|
||||
|
||||
## “PKU-provet” – newborn screening since 1965
|
||||
Blood sample after 48 hours
|
||||
Purpose: detect treatable congenital diseases early
|
||||
|
||||
## Diseases included today (25 total)
|
||||
Endocrine diseases (2)
|
||||
Fatty acid metabolism defects (3)
|
||||
Carnitine system defects (4)
|
||||
Organic acidurias (6)
|
||||
Urea cycle defects (3)
|
||||
Amino acid metabolism defects (4)
|
||||
Other metabolic diseases (2)
|
||||
SCID
|
||||
|
||||
## Summary of part 1
|
||||
(Amino acids important, sources, essential vs nonessential, aminotransferases, PKU)
|
||||
|
||||
## Excess amino acids cannot be stored
|
||||
Amino acids not needed → degraded to intermediates that enter central metabolism
|
||||
|
||||
## How are amino acids degraded?
|
||||
• Remove a-amino group
|
||||
• Carbon skeleton becomes pyruvate, TCA intermediates, acetyl-CoA, acetoacetyl-CoA
|
||||
Occurs primarily in liver; skeletal muscle degrades branched-chain amino acids
|
||||
|
||||
## Challenge: ammonia toxicity
|
||||
Solution: liver → urea cycle
|
||||
Other tissues → transport as glutamine/alanine
|
||||
|
||||
## Glutamate as intermediate toward urea
|
||||
|
||||
## a-amino groups transfer to a-ketoglutarate → glutamate (ALT/AST)
|
||||
|
||||
## Oxidative deamination of glutamate
|
||||
Glutamate dehydrogenase (liver mitochondrial matrix)
|
||||
|
||||
## Serine and threonine can be directly deaminated (dehydratases)
|
||||
|
||||
## Side-chain nitrogen of glutamine and asparagine – release ammonia and form glutamate
|
||||
|
||||
## Ammonia is toxic to CNS
|
||||
Urea cycle detoxifies ammonia
|
||||
Only active in liver
|
||||
|
||||
## Urea cycle
|
||||
Carbamoyl phosphate synthetase I
|
||||
Ornithine transcarbamoylase
|
||||
Argininosuccinate synthetase
|
||||
Argininosuccinate lyase
|
||||
Arginase
|
||||
Urea contains 2 amino groups: one from NH4+, one from aspartate.
|
||||
Carbon from HCO3–
|
||||
|
||||
## Why is ammonia toxic? (theory)
|
||||
Glutamine synthetase in astrocytes → glutamine accumulation → osmotic swelling → edema
|
||||
|
||||
## Regulation of urea cycle
|
||||
N-acetylglutamate activates CPS I
|
||||
High glutamate + arginine → more N-acetylglutamate
|
||||
|
||||
## Defects in urea cycle – example: argininosuccinate lyase deficiency
|
||||
Autosomal recessive
|
||||
Symptoms: hyperammonemia, irregular breathing, hypotonia, vomiting, alkalosis, brain swelling, seizures
|
||||
Treatment: glucose infusion, drugs promoting nitrogen excretion, dialysis, low-protein diet, liver transplant
|
||||
|
||||
## Drug treatment: arginine and phenylbutyrate
|
||||
|
||||
## Nitrogen transport from extrahepatic tissues
|
||||
Extrahepatic tissues lack urea cycle
|
||||
Transport forms: glutamine and alanine
|
||||
Muscle uses BCAA
|
||||
|
||||
## Glutamine and alanine – nitrogen carriers
|
||||
|
||||
## Glucose-alanine cycle
|
||||
|
||||
## Where do carbon skeletons end up?
|
||||
|
||||
## Seven end-products of amino acid carbon skeleton degradation
|
||||
|
||||
## Citric acid cycle – source of building blocks
|
||||
Cycle must be refilled (anaplerosis)
|
||||
|
||||
## Anaplerotic reactions
|
||||
Pyruvate, amino acid skeletons refill TCA
|
||||
|
||||
## Glucogenic vs ketogenic amino acids
|
||||
Glucogenic → pyruvate or TCA intermediates → glucose
|
||||
Ketogenic → acetyl-CoA or acetoacetyl-CoA → ketone bodies
|
||||
13 glucogenic
|
||||
5 mixed (Phe, Iso, Thr, Trp, Tyr)
|
||||
2 ketogenic only (Lys, Leu)
|
||||
|
||||
## Oxaloacetate as entry point for Asp/Asn
|
||||
|
||||
## a-Ketoglutarate as entry point for several amino acids
|
||||
Glutamate → a-ketoglutarate (via GDH)
|
||||
|
||||
## Degradation pathways generating acetyl-CoA
|
||||
|
||||
## Degradation of phenylalanine and tyrosine
|
||||
|
||||
## Degradation of branched-chain amino acids
|
||||
Occurs mainly in skeletal muscle
|
||||
|
||||
## Maple syrup urine disease (MSUD)
|
||||
Autosomal recessive
|
||||
Defect in branched-chain a-keto acid dehydrogenase complex
|
||||
Accumulation of Leu, Iso, Val and their keto acids
|
||||
Symptoms: poor feeding, vomiting, low energy, abnormal movements, delayed development; severe cases seizures/coma
|
||||
Treatment: protein-restricted diet lacking Leu/Iso/Val; controlled supplementation
|
||||
|
||||
## Summary of part 2
|
||||
• Amino acid degradation → ammonia → toxic
|
||||
• Glutamate central
|
||||
• Liver → only site of urea production
|
||||
• Extrahepatic tissues use glutamine/alanine
|
||||
• Carbon skeletons used for refilling, glucose, ketone bodies, fatty acids, energy
|
||||
|
||||
## Some important enzymes
|
||||
ALT
|
||||
AST
|
||||
Glutamate dehydrogenase
|
||||
Glutamine synthetase
|
||||
Glutaminase
|
||||
Phenylalanine hydroxylase
|
||||
Carbamoyl phosphate synthetase I
|
||||
|
||||
## Läsanvisningar
|
||||
Biochemistry (Berg et al.)
|
||||
Chapter 23: 701–703, 708–731
|
||||
Chapter 25: 766–790
|
||||
Instuderingsfrågor på Canvas
|
||||
Amino acid metabolism
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,241 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glykolysen
|
||||
- anteckningar
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-01
|
||||
---
|
||||
|
||||
|
||||
glykys = söt (grekiska)
|
||||
lysis = sönderdelning
|
||||
- - **-lys / -lyse / -lytic** → anger att något bryts ned eller löses upp.
|
||||
10 steg
|
||||
3 faser
|
||||
Start: Glykos
|
||||
Slut: Pyruvat
|
||||
Kommer inte fråga om strukturformer för metaboliten
|
||||
- kan vara bra
|
||||
- SKA KUNNA namn på metaboliter och enzymer och föreståelse för reaktioner
|
||||
|
||||
## Energiinvesteringsfas
|
||||
2 ATP förbrukas
|
||||
2 ADP skapas
|
||||
2 $H^+$ skapas
|
||||
|
||||
| Steg | Input | Output | Enzym | Reaktion | Reversibelt | Energi |
|
||||
| ---- | ---------------- | --------------------- | ----------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------- | ----------- | --------------------------- |
|
||||
| 1 | Glykos | glykos-6-fosfat | hexokinas | fosforylering<br>gruppöverförning<br>glykosinbinding<br>konformationsändring<br>$H_2O$ stängs ute | Nej | Kräver ATP<br>Ger ADP+$H^+$ |
|
||||
| 2 | glykos-6-fosfat | fruktos-6-fosfat | fosfosglykosisomeras | Isomerering<br>aldos→ketos<br>Möjliggör klyvning | Ja | |
|
||||
| 3 | fruktos-6-fosfat | fruktos-1,6-bisfosfat | fosfofrukotkinas (PK-1) | fosforylering<br>gruppöverförning<br>hindrar återisomerisering | Nej | Kräver ATP<br>Ger ADP+$H^+$ |
|
||||
|
||||
|
||||
## Klyvningsfas
|
||||
6 kol blir 2 st 3 col
|
||||
|
||||
| Steg | Input | Output | Enzym | Reaktion | Reversibelt | Energi |
|
||||
| ---- | --------------------- | ----------------------------------------------------- | ------------------- | -------------------- | ----------- | ------ |
|
||||
| 4 | fruktos-1,6-bisfosfat | dihydroxyacetonfosfat +<br>glyceraldehyd-3-fosfat<br> | aldolas | klyvning 6C→2x3C<br> | Ja | |
|
||||
| 5 | dihydroxyacetonfosfat | glyceraldehyd-3-fosfat | triosfosfatisomeras | isomerisering | Ja | |
|
||||
|
||||
|
||||
## Energiutvinningsfas
|
||||
|
||||
6
|
||||
- dehydrokinas plockar väten (oxidation)
|
||||
- $NAD^+$ → $NADH$ oxideras
|
||||
- GA3PDH utför två reaktioner en fördelaktig och en ofördelaktig
|
||||
- tioester är intermediär - möjliggör koppling
|
||||
- ![[Pasted image 20251201104247.png]]
|
||||
7
|
||||
- gruppöverföring, en molekyl till en annan
|
||||
substratnivåfosforylering ATP bildas i en reaktion gruppöverföring
|
||||
8
|
||||
- mutas - isomeriserar genom att flytta funktioell grupp
|
||||
|
||||
Nedanstående steg sker 2 ggr
|
||||
|
||||
| Steg | Input | Output | Rev | Enzym | Reaktion | Energi |
|
||||
| ---- | ---------------------- | --------------------- | --- | ----------------------------------- | ------------------------------------------------------- | ---------------------------- |
|
||||
| 6 | glyceraldehyd-3-fosfat | 1,3-bisfosfatglycerat | Ja | glyceraldehyd-3-fosfat-dehydrokinas | oxidation (fördelaktig)<br>fosforylering (ofördelaktig) | Ger $NAD^+$ → $NADH$<br>$Pi$ |
|
||||
| 7 | 1,3-bisfosfatglycerat | 3-fosfatglycerat | Ja | fosfoglyceratkinas | substratnivåfosforylering | Ger ATP |
|
||||
| 8 | 3-fosfatglycerat | 2-fosfoglycerat | Ja | fosfoglyceratmutas | isomerisering | |
|
||||
| 9 | 2-fosfoglycerat | fosfoenolpyruvat | Ja | enolas | dehydratisering | Ger $H_2O$ |
|
||||
| 10 | fosfoenolpyruvat | pyruvat | Nej | pyruvatkinas | substratnivåfosforylering | Ger ATP |
|
||||
Vad utvinns?
|
||||
- 4 ATP
|
||||
- 2 NADH + $H^+$
|
||||
- 2 $H_2O$
|
||||
|
||||
Varför sitter de olika enzymerna i glykolysen i ett komplex?
|
||||
- gör det snabbare om de sitter nära varandra
|
||||
|
||||
----
|
||||
### Fosforyltransferpotential
|
||||
|
||||
Fruktos i framförallt i levern
|
||||
- fruktos 1-fosfat
|
||||
- klyvs till deoxyacetonfosfat + glyceraldehyd
|
||||
- deoxyacetonfosfat kan gå in i glykolysen
|
||||
- glyceraldehyd behöver fosforylseras till glyceralaldehyd 3-fosfat
|
||||
|
||||
Olika sockerarter utvinner olika mycket energi. Värre att äta fruktos eller glykos, fettinlagrning. Det finns inte mer energi fruktos än i glykos.
|
||||
|
||||
Hur tar sig galaktos in i glykolysen?
|
||||
- det tar sig in i 4 steg
|
||||
- blir så småningom glykos-6-fosfat (som hittas långt upp i glykolysen)
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
### Laktosintolerans
|
||||
Enzym: laktas
|
||||
|
||||
laktos + $H_2O$ <→ glukos + galaktos
|
||||
|
||||
Vi har kvar 5% som vuxna av enzymet.
|
||||
Baketerier som älskar det och producerar metanol och vätgas. Vatten går även ut i floran.
|
||||
|
||||
Fyra olika platser i världen har laktostolerans
|
||||
- varit fördelaktigt att reproducera om man kan anväanda alternativ kost när det varit brist på föda
|
||||
Avsild utveckling tll tolerans på fyra platser
|
||||
- reproduktionsfördel
|
||||
|
||||
### Galaktitol
|
||||
|
||||
Om galaktos ej omvandlas till galaktos till glykosintermediär
|
||||
→ ackumulering av galaktitol, lagras i linsen
|
||||
→ vatten tas upp → grumling
|
||||
|
||||
|
||||
### Återbildning av NAD+ hastighetsbegränsande
|
||||
|
||||
Om aerobt
|
||||
- ETK
|
||||
Om anaerobt
|
||||
- fermentering
|
||||
- ATP bildas med både organisk dontator och acceptor för elektroner
|
||||
- redoxneutralt
|
||||
- Fermetering bakom alkohol, surkål, crème frache
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251201112326.png|300]]
|
||||
|
||||
|
||||
## Glykolys vid $O_2$
|
||||
|
||||
glykos + 2 ADP + 2Pi + 2 $NAD^+$ → 2 pyruvat + 2$H_2O$ + 2NADH + 2$H^+$ + 2ATP
|
||||
|
||||
### Glykolys utan $O_2$
|
||||
|
||||
glykos + 2 ADP+ 2Pi → 2 pyruvat + 2$H_2O$ + 2$H^+$ + 2ATP
|
||||
|
||||
$\Delta G = -22kcal/mol$ (för hela glykolysen)
|
||||
|
||||
-----
|
||||
|
||||
### Reglering av enzymaktivitet
|
||||
|
||||
inhibitorer eller stimulatorer
|
||||
konformationsändring:
|
||||
- allosteriskt (millisekunder)
|
||||
- kovalent modifiering (sekunder)
|
||||
enzymmängd
|
||||
- transkribera→translation (timmar)
|
||||
- hormonell reglering
|
||||
separation av enzym & substrat
|
||||
- de har inte tillgång till varandra, celler som inte tar upp glykos om det inte finns
|
||||
|
||||
### Fosfofruktokinas
|
||||
|
||||
Huvudsaklig regleringspunkt (3:e steget i glykolysen)
|
||||
- 1:a steget kan även bilda glykogen, 3:e är första unika steget för glykolysen
|
||||
I skelettmuskeln regleras det av energikvoten (båda allosteriska regulatorer)
|
||||
- (-) ATP: mycket ATP att göra enzymet mindre effektivt (kan spara till svårare förhållande)
|
||||
- (+) ADP: stimuleras av AMP
|
||||
- (-) om pH sjunker lägre än 6.3, så funkar inte enzymet längre
|
||||
I lever som ovan,
|
||||
- det finns mycket energi, mycket citrat, vi behöver inte bryta ner med
|
||||
- (-) citrat
|
||||
- (+) fruktos 2,6-bisfosfat
|
||||
- fruktos-6-fosfat
|
||||
- feedforward
|
||||
|
||||
### Hexokinas
|
||||
första steget i glykolysen
|
||||
muskel
|
||||
- (-) glukos-6-fosfat - feedback
|
||||
- byggs upp mycket när fosfogruktokinas inhiberas
|
||||
lever
|
||||
- Använder glukokinas
|
||||
- 50x lägre affinitet
|
||||
|
||||
|
||||
### Pyruvatkinas
|
||||
10:e steget i glykolysen
|
||||
|
||||
Muskel
|
||||
- förekommer i m-form, muskel-form
|
||||
- energikvot
|
||||
- (-) ATP (allosterisk)
|
||||
- (+) fruktos-1,6-bisfosfat (feedforward)
|
||||
Lever
|
||||
- finns i L-form
|
||||
- regleras som i muskel samt
|
||||
- (-) alanin (feedback)
|
||||
- aminosyra men ett steg från pyruvat!
|
||||
- (-) fosforylering
|
||||
- styrs från glykagon via PKA
|
||||
- finns det inte glykagon finns det inte mycket blodsocker, då vill man inte köra glykolysen utan köra åt andra hållet
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251201114708.png|200]]
|
||||
GLUT4 i skelettmuskel och adipocyter om det finns insulin
|
||||
- till plasmamembranet om det finns insulin $[glukos]_{blod}$ är högt
|
||||
GLUT2
|
||||
- levern & b-celler
|
||||
|
||||
### Glykos & Cancerceller
|
||||
|
||||
Föredrar glyklys - Warberg-effekten
|
||||
Upptäcktes för 100 år sen
|
||||
|
||||
Man kan se det i PET-scans, som gör att man kan lokalisera tumörer.
|
||||
Kan använda det för att följa effekter av behandling.
|
||||
|
||||
Använder glykos även när syre finns
|
||||
|
||||
Frågor
|
||||
|
||||
När och var förekommer glykolys under anaeroba förhållanden hos en människa?
|
||||
- alltid i erytrocyter
|
||||
- näthinnan
|
||||
- yttersta lagret av huden
|
||||
|
||||
Varför använder cancerceller företrädesvis anaerob glykolys?
|
||||
Laktat
|
||||
- förbättrar invasion
|
||||
- hämmar immunförsvaret
|
||||
- surt är bra för cancercellen
|
||||
- behövs byggstenar
|
||||
- glykolys intermediärer
|
||||
- behävs även till pentosfosfatvägen som är viktig för anabolism
|
||||
|
||||
---
|
||||
### Summering
|
||||
|
||||
|
||||
> [!NOTE] Summary
|
||||
7st reversibla, 3 irreversibla (1, 3, 10)
|
||||
Oxination
|
||||
NAD+ är hastighetsbegränsande
|
||||
Anaerob och aeroba
|
||||
laktas fermenteras
|
||||
feedback, reglerar något som hänt tidigare, aktivering eller inaktiver
|
||||
feedforward tidigt steg, reglerar något senare (ofta allosteriska)
|
||||
fruktos-2,6-bisfosfat viktig regulator
|
||||
Warberg, cancerceller frodas i sur miljö och b
|
||||
>
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
@@ -1,34 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glykolysen
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-01
|
||||
---
|
||||
### Instuderingsfrågor – Glykolysen
|
||||
|
||||
#### 1. Var sker glykolysen?
|
||||
#### 2. Vad sker i glykolysen?
|
||||
#### 3. Vilka är glykolysens tre faser?
|
||||
#### 4. Vilka är de tio stegen i glykolysen och vilken typ av reaktion sker i de olika stegen?
|
||||
#### 5. Vilka enzymer katalyserar de tio stegen i glykolysen?
|
||||
#### 6. Vad innebär substratnivåfosforylering?
|
||||
#### 7. Hur kan fruktos användas i glykolysen?
|
||||
#### 8. Hur kan galaktos användas i glykolysen?
|
||||
#### 9. När sker glykolysen?
|
||||
#### 10. Vilken är glykolysens summaformel?
|
||||
#### 11. Hur regleras glykolysen i skelettmuskler?
|
||||
#### 12. Hur regleras glykolysen i levern?
|
||||
#### 13. Vad karaktäriserar de steg i glykolysen som är reglerade?
|
||||
#### 14. Vad innebär feedbackreglering?
|
||||
#### 15. Vad innebär feedforwardreglering?
|
||||
#### 16. Vad innebär allosterisk reglering?
|
||||
#### 17. Vad innebär kovalent reglering?
|
||||
#### 18. Hur skiljer sig glykolysen i levern från glykolysen i övriga vävnader?
|
||||
#### 19. Vad avgör hur glykolysens slutprodukt kommer att kataboliseras vidare?
|
||||
#### 20. Vad är fermentering?
|
||||
#### 21. Vad skiljer glykolysen under anaeroba och aeroba förhållanden?
|
||||
#### 22. Hur tas glukos upp i celler?
|
||||
#### 23. Vad reglerar glukosupptaget i skelettmuskler samt adipocyter och hur sker regleringen?
|
||||
#### 24. Vad innebär Warburgeffekten?
|
||||
@@ -1,19 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glykolysen
|
||||
- lärandemål
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-01
|
||||
---
|
||||
Reaktioner och metaboliter i glykolysen.
|
||||
Enzymer i glykolysen.
|
||||
Substratnivåfosforylering.
|
||||
Reglering av glykolysen.
|
||||
Allosterisk, feedforward och feedback reglering.
|
||||
Glykolys under anaeroba och aeroba förhållanden.
|
||||
Glukostransportörer.
|
||||
Warburgeffekten.
|
||||
|
||||
Redogöra för glykolysens reaktioner, enzymer och reglering.
|
||||
Förstå skillnaden mellan anaerob och aerob glykolys.
|
||||
@@ -1,15 +0,0 @@
|
||||
|
||||
```dataviewjs
|
||||
const paths = dv.pages("#provfråga and #glykolysen")
|
||||
.sort(p => p.file.name)
|
||||
.map(p => p.file.path)
|
||||
|
||||
dv.span("Antal frågor: " + paths.length + " \n \n")
|
||||
|
||||
for (const path of paths) {
|
||||
dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
|
||||
const content = await dv.io.load(path)
|
||||
dv.span(content)
|
||||
dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@@ -1,130 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- slides
|
||||
- glykolysen
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
date: 2025-12-01
|
||||
---
|
||||
# Glykolysen
|
||||
LPG001
|
||||
Biokemi
|
||||
2025-12-01
|
||||
Ingela Parmryd
|
||||
|
||||
## Frågeställningar
|
||||
- Hur sker nedbrytningen av glukos?
|
||||
- Vilka är de olika faserna i glykolysen?
|
||||
- Vad sker i glykolysens tio steg?
|
||||
- Vad händer med glykolysens slutprodukt under anaeroba och aeroba förhållanden?
|
||||
- Hur regleras glykolysen?
|
||||
- Hur kommer glukos in i celler?
|
||||
- Vilka är kopplingarna mellan cancerceller och glykolysen?
|
||||
|
||||
## Glykolysen kan delas in i tre faser
|
||||
**Översiktlig reaktionsformel:**
|
||||
glukos + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD⁺ → 2 pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺ + 2 H₂O
|
||||
|
||||
## Glykolysen – vad händer i de tio stegen?
|
||||
|
||||
### Steg 1 – Glukos fångas i cellen
|
||||
- Hexokinas fosforylerar glukos
|
||||
- Glucose → Glucose-6-phosphate (G-6P)
|
||||
- ATP förbrukas
|
||||
|
||||
### Steg 3 – Fruktos-1,6-bisfosfat bildas
|
||||
- Ny fosforylering av glukosintermediär
|
||||
- ATP förbrukas
|
||||
|
||||
### Steg 4 – Molekylen klyvs
|
||||
Fruktos-1,6-bisfosfat →
|
||||
- Dihydroxyacetonfosfat (DHAP)
|
||||
- Glyceraldehyd-3-fosfat (GAP)
|
||||
|
||||
### Steg 6 – NADH bildas
|
||||
- Oxidation av GAP
|
||||
- NAD⁺ reduceras till NADH
|
||||
|
||||
### Steg 7 & 10 – ATP bildas
|
||||
- Steg 7: Substratnivåfosforylering från 1,3-bisfosfoglycerat
|
||||
- Steg 10: Fosfoenolpyruvat → Pyruvat (via pyruvatkinas)
|
||||
|
||||
## Fosforyltransferpotential
|
||||
Relativ energi i fosfatbindningar:
|
||||
- högst: fosfoenolpyruvat
|
||||
- lägre: 1,3-bisfosfoglycerat
|
||||
- ATP mellanläge
|
||||
- lägst: glukos-6-fosfat
|
||||
|
||||
## Fruktos och galaktos in i glykolysen
|
||||
- Galaktos → Glucose-6-phosphate
|
||||
- Fruktos → Fructose-6-phosphate eller DHAP/GAP (vävnadsberoende)
|
||||
|
||||
## Laktasbrist
|
||||
- Låg laktasaktivitet → laktosintolerans
|
||||
|
||||
## Galaktitol och katarakt
|
||||
- Ackumulering av galaktitol i linsen
|
||||
- Orsakad av reducering av galaktos
|
||||
|
||||
## Pyruvats öde styrs av syre
|
||||
Anaerobt:
|
||||
- Pyruvat → Laktat eller Etanol
|
||||
- Regenererar NAD⁺
|
||||
|
||||
Aerobt:
|
||||
- Pyruvat → Acetyl-CoA
|
||||
- Vidare oxidation i citronsyracykeln
|
||||
|
||||
## Reglering av glykolysen
|
||||
|
||||
### Fosfofruktokinas (PFK)
|
||||
- Allosterisk kontroll i skelettmuskler av ATP/AMP
|
||||
- Hög ATP hämmar, AMP stimulerar
|
||||
- Energi-status styr flödet
|
||||
|
||||
### Fruktos-2,6-bisfosfat (i lever)
|
||||
- Potent aktivator av PFK
|
||||
|
||||
### Pyruvatkinas
|
||||
- Fosforylering (inaktiv)
|
||||
- Defosforylering (aktiv)
|
||||
- Fruktos-1,6-bisfosfat stimulerar
|
||||
- Alanin hämmar
|
||||
|
||||
## Glukostransport
|
||||
- Glukos tas in via faciliterad diffusion
|
||||
- Olika GLUT med olika affiniteter och vävnadsfördelning
|
||||
|
||||
Transportör | KM | Celltyp
|
||||
---|---|---
|
||||
GLUT1 | 1 mM | Nästan alla
|
||||
GLUT2 | 15–20 mM | Lever & β-celler
|
||||
GLUT3 | 1 mM | Nästan alla
|
||||
GLUT4 | 5 mM | Skelettmuskler & adipocyter
|
||||
GLUT5 | – | Tunntarm (fruktos)
|
||||
|
||||
## Warburgeffekten
|
||||
- Cancerceller använder glykolys även vid god syretillgång
|
||||
- Hög glykolysaktivitet kan användas för bilddiagnostik (t.ex. PET)
|
||||
|
||||
## Begrepp
|
||||
- Glykolysen
|
||||
- Energiinvesteringsfas
|
||||
- Klyvningsfas
|
||||
- Energiutvinningsfas
|
||||
- Irreversibla steg
|
||||
- Hexokinas/Glukokinas
|
||||
- Fosfofruktokinas
|
||||
- Glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas
|
||||
- Fosfoglyceratkinas
|
||||
- Pyruvatkinas
|
||||
- Substratnivåfosforylering
|
||||
- Glykolys under anaeroba/aeroba förhållanden
|
||||
- Fermentering
|
||||
- Allosterisk reglering
|
||||
- Feedbackreglering
|
||||
- Feedforwardreglering
|
||||
- Fruktos-2,6-bisfosfat
|
||||
- Glukostransportörer
|
||||
- Warburgeffekten
|
||||
Binary file not shown.
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 480 KiB |
Binary file not shown.
|
Before Width: | Height: | Size: 463 KiB |
@@ -1,142 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glukoneogenes
|
||||
- anteckningar
|
||||
date: 2025-12-03
|
||||
---
|
||||
## Varför glukoneogenes?
|
||||
|
||||
- Blodglukos bör inte sjunka under ~4 mM.
|
||||
- CNS kräver cirka 120 g glukos/dygn (även under sömn) men kan inte utnyttja fettsyror p.g.a. blod-hjärnbarriären.
|
||||
- Totalt glukosbehov ≈160 g/dygn, varav ~75 % går till CNS.
|
||||
- Blodet innehåller endast ~20 g glukos; muskler använder sina egna lager.
|
||||
- Levern (~190 g glykogen) måste därför nybilda glukos så att blodnivån hålls stabil mellan måltider.
|
||||
|
||||
| Kompartment | Mängd/glukoskrav |
|
||||
| ----------- | ---------------- |
|
||||
| CNS | ~120 g/dygn |
|
||||
| Totalt | ~160 g/dygn |
|
||||
| Blod | ~20 g |
|
||||
| Leverlager | ~190 g |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Vad är glukoneogenes?
|
||||
|
||||
- Syntes av glukos från icke-kolhydratkällor: pyruvat, laktat, glycerol och glukogena aminosyror.
|
||||
- Glykolysen innehåller sju reversibla enzymsteg som återanvänds. De tre irreversibla glykolysstegen byts ut mot fyra glukoneogenetiska reaktionssteg.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203132330.png]]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Steg 1 – Pyruvatkarboxylas
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203132940.png|300]]
|
||||
|
||||
- Sker i mitokondriens matrix.
|
||||
- Enzymet består av fyra identiska subenheter/domäner.
|
||||
- Biotin (vitamin B₇) är en prostetisk grupp kovalent bunden till en lysinrest och fungerar som en "svängarm" som förflyttar aktiverat koldioxid.
|
||||
|
||||
Reaktionsserie:
|
||||
1. **Bildning av karboxyfosfat:** $HCO_3^- + ATP \rightarrow$ ADP + HO-$CO_2$-$P_i$
|
||||
2. **Aktivering av $CO_2$ på biotin:** biotin-enzym + HO-$CO_2$-$P_i \rightarrow CO_2$-biotin-enzym + $P_i$ (irreversibelt)
|
||||
3. **Bildning av oxalacetat:** pyruvat + $CO_2$-biotin-enzym ⇌ oxalacetat + biotin-enzym
|
||||
|
||||
Resultatet är oxalacetat i matrix – ett substrat som måste transporteras till cytosolen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Malat–aspartat-shunten
|
||||
|
||||
Shunt = transport under samtidig omvandling. Oxalacetat kan inte passera mitokondriemembranet direkt, så det reduceras till malat i matrix och oxideras tillbaka i cytosolen. Samtidigt flyttas ett NADH.
|
||||
|
||||
| Substrat in | Produkt ut | Plats | Enzym |
|
||||
| ----------------------------- | ------------------------- | -------- | ------------------ |
|
||||
| $H^+ + NADH +$ oxalacetat | malat + $NAD^+$ | Matrix | Malatdehydrogenas |
|
||||
| $NAD^+ +$ malat | oxalacetat + $H^+ + NADH$ | Cytosol | Malatdehydrogenas |
|
||||
|
||||
Det cytosoliska NADH behövs senare i glukoneogenesen (t.ex. för 1,3-BPG → glyceraldehyd-3-P).
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203133759.png]]
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Steg 2 – Fosfoenolpyruvatkarboxykinas (PEPCK)
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203133837.png|400]]
|
||||
|
||||
- Lokaliserat i cytosolen (finns även en mitokondriell variant i vissa vävnader).
|
||||
- Dekarboxylerar och fosforylerar oxalacetat → fosfoenolpyruvat (PEP).
|
||||
- Reaktionen kräver GTP; ett Pi lämnar via fosfatasaktivitet.
|
||||
- Efter detta kan flera reversibla glykolyssteg användas baklänges.
|
||||
|
||||
Glukoneogenes har hittills förbrukat 1 ATP (pyruvatkarboxylas) + 1 GTP (PEPCK).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Steg 3 – Fruktos-1,6-bisfosfatas
|
||||
|
||||
- Hydrolyserar fruktos-1,6-bisfosfat → fruktos-6-fosfat + Pi.
|
||||
- Irreversibelt, regleras starkt:
|
||||
- hämmas av fruktos-2,6-bisfosfat (en central regulator som även stimulerar PFK-1 i glykolysen)
|
||||
- hämmas av AMP (lågt energiläge)
|
||||
- aktiveras av citrat (signal om gott om acetyl-CoA/energi)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Steg 4 – Glukos-6-fosfatas
|
||||
|
||||
- Sitter i ER-lumen i lever och (till viss del) njure; saknas i vävnader som inte ska exportera glukos.
|
||||
- Omvandlar glukos-6-fosfat → glukos + Pi som transporteras tillbaka till cytosolen och vidare ut via GLUT2.
|
||||
- Tre transportörer krävs: för glukos-6-fosfat in i ER, för Pi ut och för glukos ut.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Reglering av glukoneogenes
|
||||
|
||||
### Energiläge
|
||||
- Högt ATP/citrat/acetyl-CoA stimulerar glukoneogenes (och hämmar glykolys).
|
||||
- Högt AMP/ADP aktiverar glykolys och hämmar glukoneogenes.
|
||||
|
||||
### Feedforward/feedback
|
||||
- Fruktos-6-fosfat → fruktos-2,6-bisfosfat som aktiverar PFK-1 och hämmar fruktos-1,6-bisfosfatas.
|
||||
- Alanin (pyruvatkälla) och AMP signalerar låg energi → hämmar glukoneogenes.
|
||||
|
||||
### Hormonell styrning
|
||||
|
||||
| Hormon | Effekter |
|
||||
| -------- | ---------------------------------------------------------------- |
|
||||
| Glukagon | ↑ pyruvatkarboxylas, ↑ PEPCK, ↓ glukokinas/hexokinas, ↓ PFK-1, ↓ pyruvatkinas |
|
||||
| Insulin | ↑ PFK-1, ↑ pyruvatkinas, ↑ fruktos-2,6-bisfosfatas-2 (PFK-2/FBPase-2) aktivitet för glykolys |
|
||||
|
||||
Transkriptionsnivåer anpassas vid längre fasta (t.ex. uppreglering av PEPCK).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Reflektionsfrågor
|
||||
|
||||
- Varför måste glukoneogenes regleras hårt? (För att undvika futile cycles och säkerställa att glukos produceras endast när nödvändigt.)
|
||||
- Varför stänger inte glukagon av alla glykolysenzymer fullständigt? (Muskler behöver kunna köra glykolys parallellt; reglering måste vara vävnadsspecifik.)
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251203134701.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
Varför behöver glukoneogenes regleras?
|
||||
- pyruvat + 4ATP + 2 GTP + 3NADH + 6H20 → glukos + 4ADP + 2GDP + 2NAD+ + 2H + 6Pi
|
||||
- delta g = -11kcal/mol
|
||||
- glykolys = -22 kcal/mol
|
||||
|
||||
kostar mer att göra glykos via glukoneogenes
|
||||
|
||||
## Kostnad
|
||||
|
||||
pyruvat + 4ATP + 2 GTP + 3NADH + 6H20 →
|
||||
glukos + 4ADP + 2GDP + 2NAD+ + 2H + 6Pi
|
||||
|
||||
delta g = -11kcal/mol
|
||||
glykolys = -22 kcal/mol
|
||||
|
||||
kostar mer att göra glykos via glukoneogenes
|
||||
@@ -1,28 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glukoneogenes
|
||||
- instuderingsuppgifter
|
||||
date: 2025-12-03
|
||||
---
|
||||
#### 1. När sker glukoneogenes?
|
||||
#### 2. Var i cellen sker glukoneogenes?
|
||||
#### 3. De flesta stegen i glykolysen är reversibla, men det finns tre undantag. Vilka är de tre
|
||||
#### undantagen och vad skiljer dem från de övriga stegen i glykolysen?
|
||||
#### 4. Vilken reaktion katalyseras av enzymet pyruvatkarboxylas och hur sker reaktionen?
|
||||
#### 5. Vad är biotin och vad har det för roll i glukoneogenesen?
|
||||
#### 6. I vilken form kan koldioxid förekomma i vattenlösning?
|
||||
#### 7. Hur transporteras oxalacetat ut ur mitokondrier?
|
||||
#### 8. Vilken reaktion katalyseras av enzymet fosfoenolpyruvatkarboxykinas?
|
||||
#### 9. I vilken vävnad finns glukos 6-fosfatas, varför finns det där och vilken reaktion katalyserar enzymet?
|
||||
#### 10. Vad karaktäriserar ett bifunktionellt enzym?
|
||||
#### 11. På vilket sätt kan triacylglycerider användas för glukoneogenes?
|
||||
#### 12. Vilka aminosyror är glukogena?
|
||||
#### 13. Vilka glukogena metaboliter kan bildas från aminosyror?
|
||||
#### 14. När bildas laktat som slutprodukt i glykolysen och varför?
|
||||
#### 15. Hur kan laktat som bildas i skelettmuskler användas för glukoneogenes?
|
||||
#### 16. Vilka celltyper kan använda laktat som energikälla och hur gör de det?
|
||||
#### 17. Vilka föreningar inhiberar respektive stimulerar glukoneogenes?
|
||||
#### 18. Hur säkerställs det att glykolys och glukoneogenes inte är fullt aktiva på samma gång?
|
||||
#### 19. På vilken tidsskala verkar olika regleringsmekanismer?
|
||||
@@ -1,18 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glukoneogenes
|
||||
- lärandemål
|
||||
date: 2025-12-03
|
||||
---
|
||||
Reaktioner och metaboliter i glukoneogenesen.
|
||||
Enzymer i glukoneogenesen.
|
||||
Reglering av glukoneogenesen.
|
||||
Fosfofruktokinas 2 / fruktosbisfosfatas 2.
|
||||
Metaboliter som kan användas för glukoneogenes.
|
||||
Laktatdehydrogenas.
|
||||
Coricykeln.
|
||||
Metabola öden för laktat.
|
||||
Redogöra för glukoneogenesens reaktioner, enzymer och reglering.
|
||||
Redogöra för laktats roll i metabolismen.
|
||||
@@ -1,17 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glukoneogenes
|
||||
- provfrågor
|
||||
date: 2025-12-03
|
||||
---
|
||||
|
||||
```dataviewjs
|
||||
for (const path of dv.pagePaths("#provfråga and #glukoneogenes")) {
|
||||
dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
|
||||
const content = await dv.io.load(path)
|
||||
dv.span(content)
|
||||
dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@@ -1,114 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- glukoneogenes
|
||||
- slides
|
||||
date: 2025-12-03
|
||||
---
|
||||
# Frågeställningar
|
||||
• Varför sker glukoneogenes?
|
||||
• Var sker glukoneogenes?
|
||||
• Hur regleras glukoneogenesen?
|
||||
• Vilken roll har laktat i metabolismen?
|
||||
• Vad händer i Coricykeln?
|
||||
• Vilka metaboliter kan användas för glukoneogenes?
|
||||
• Hur förändras glukosmetabolismen av träning?
|
||||
Glykoneogenesens placering i metabolismen
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.2
|
||||
I katabolism oxideras kol,
|
||||
i anabolism reduceras kol
|
||||
katabolism – oxidation
|
||||
anabolism - reduktion
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.8
|
||||
Glykolysens tio steg
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 16.2
|
||||
Tre steg i glykolysen behöver kringgås för att
|
||||
syntetisera glukos från pyruvat
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 501
|
||||
Koppling kan driva energikrävande reaktioner
|
||||
Essential Cell Biology, Fifth Edition
|
||||
Figur 3.17
|
||||
Två enzymer omvandlar pyruvat till fosfoenolpyruvat
|
||||
Biochemistry 10:e,
|
||||
Berg et al. Figur 16.27
|
||||
Pyruvat karboxyleras till oxalacetat
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 501
|
||||
En av fyra identiska subenheter hos pyruvatkarboxylas
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 16.29
|
||||
Biotin är bärare av en aktiverad CO2-grupp
|
||||
Vitamin B7
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 16.28
|
||||
Karboxylering av pyruvat sker i mitokondrier
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 16.30
|
||||
Malat-aspartat shunten transporterar oxalacetat till
|
||||
cytoplasman för nästa steg i glukoneogenesen
|
||||
OBS! För glykoneogenes transporteras
|
||||
oxalacetat ut ur mitokondrier genom
|
||||
att omvandlas till malat.
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 18.35
|
||||
Oxalacetat dekarboxyleras till fosfoenolpyruvat
|
||||
OBS! Fel enzym anges t o m upplaga 8 av Biochemistry.
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 503
|
||||
Fosfataser kontra kinaser i glukosmetabolismen
|
||||
Biochemistry 10:e,
|
||||
Berg et al. Figur 16.27
|
||||
Glukos-6-fosfat kan omvandlas till glukos i
|
||||
ERs lumen i hepatocyter
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 16.31
|
||||
Reglering av glukosmetabolismen
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 23.16
|
||||
Fosfofruktokinas 2 är ett bifunktionellt enzym
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 16.33
|
||||
Under anaeroba förhållanden omvandlas
|
||||
pyruvat till laktat
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 487
|
||||
Coricykeln – syntes av glukos från laktat i levern
|
||||
när nedbrytning av glukos till laktat sker i muskler
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 16.36
|
||||
Isoformsammansättningen hos laktasdehydrogenas
|
||||
varierar mellan vävnader
|
||||
Biochemistry 10:e, Figur 7.14
|
||||
Glycerol från triacylglycerider kan
|
||||
omvandlas till dihydroxacetonfosfat
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. sid 499
|
||||
TAGar lagrade i fettvävnad
|
||||
kan nyttjas av andra celler
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 22.6
|
||||
Samspelet mellan aminosyror
|
||||
och glukoneogenesen
|
||||
Biochemistry 10:e,
|
||||
Berg et al. Fig. 23.19
|
||||
Samspelet mellan proteinnedbrytning
|
||||
i muskler och glukoneogenes
|
||||
Biochemistry 10:e, Berg et al. Fig. 23.14
|
||||
Olika metabola vägar används
|
||||
vid hög- och medel till lågintensiv träning
|
||||
# Begrepp
|
||||
Glukosbehov
|
||||
Irreversibla steg i glykolysen
|
||||
Glykoneogenes - pyruvat
|
||||
- glycerol
|
||||
- R-grupper hos aminosyror
|
||||
- laktat
|
||||
Puryvatkarboxylas
|
||||
Biotin
|
||||
Malat-aspartat shunten
|
||||
Fosfoenolpyruvatkarboxykinas
|
||||
Fruktos 1,6-bisfosfatas
|
||||
Glukos 6-fosfatas
|
||||
Reglering - energikvot
|
||||
- feedback
|
||||
- feedforward
|
||||
- pH
|
||||
- transkription
|
||||
Bifunktionellt enzym
|
||||
Fosfofruktokinas 2/fruktosbisfosfatas 2
|
||||
Laktatbildning
|
||||
Coricykeln
|
||||
Laktatdehydrogenas
|
||||
Triacylglycerider
|
||||
Glycerolkinas
|
||||
Glycerolfosfatdehydrogenas
|
||||
Alaninaminotransferas
|
||||
Glukosmetabolism och träningsintensitet
|
||||
Binary file not shown.
@@ -1,7 +0,0 @@
|
||||
```
|
||||
Glykolysen har 7 st reversibla steg som också kan användas i glukoneogensen
|
||||
4 steg glukoneogensen ersätter de 3 irreversibla stegen från glykolysen
|
||||
Koppling kan driva energikrävande reaktioner
|
||||
I första steget i glykoneogenes karboxyleras pyruvat till oxalacetat av pyruvatkarboxylas
|
||||
|
||||
```
|
||||
@@ -1,239 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- introduktion-till-metabolismen
|
||||
- anteckningar
|
||||
date: 2025-11-28
|
||||
---
|
||||
Viktigt att veta Delta H för att veta vilket håll en reaktion går
|
||||
punkt = metabolit
|
||||
- något som ingår i en metabol väg
|
||||
|
||||
Glykolysen är den enda som finns i alla celler.
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Vi gör eller förstör ingen energi, bara omvandlar
|
||||
Olika typer av energi
|
||||
- kemisk bindningsenergi
|
||||
- kinetisk energi - rörelser, vibrationer EJ i kroppen
|
||||
- potentiell energi - separation av laddningar
|
||||
- elektromagnetisk energi - strålning-fotosyntes
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Metabolism
|
||||
|
||||
| Katabolism | Anabolism |
|
||||
| ------------------ | ------------------ |
|
||||
| nedbrytning | uppbyggnad |
|
||||
| låg energikvot | hög energikvot |
|
||||
| $NAD^+$/$NADH$ | $NADP^+$/$NADPH$ |
|
||||
| oxidation (av kol) | reduktion (av kol) |
|
||||
| hydrolys | kondensation |
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
Entropi som bara kan öka
|
||||
|
||||
#### Celler upprätthåller ordning
|
||||
- Makromolekyler eller mindre
|
||||
- Gradienter
|
||||
- Organisation
|
||||
- Organeller
|
||||
- Celler
|
||||
- Organ
|
||||
- Organism
|
||||
- Kostnad: oordningen måste öka mer på annan plats
|
||||
- genom omvandling av energi
|
||||
|
||||
----
|
||||
Upp och ner 10 ggr
|
||||
Vad händer?
|
||||
- Andas mer
|
||||
- Blir varmare
|
||||
- Piggare
|
||||
- Högre hjärtfrekvens
|
||||
- Värk i benen
|
||||
|
||||
Behöver mer blod till benen, pumpa mer blod, kräver mer syre
|
||||
|
||||
Verkningsgrad
|
||||
- förbränningsmotor: 10-20%
|
||||
- katabolism: 50%
|
||||
- bättre beroende på uppdelning i flera steg
|
||||
|
||||
Det vi inte klarar av att göra avges som värme
|
||||
|
||||
### Fotosyntes
|
||||
Indirekt eller direkt förutsättning för liv
|
||||
![[Pasted image 20251128144158.png]]
|
||||
# $6H_2O (vatten) + 6CO_2 (koldioxid) → 6O_2 (syre) + C_6H_{12}O_6 (socker)$
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
Katabolismen sker i 3 stadier
|
||||
1. munhåla/mattarmkanal - extracelulärt
|
||||
1. amyl**as** (stärkelse)
|
||||
2. peptid**aser** (protein)
|
||||
3. oligosackarid**aser** (kolhydrater)
|
||||
4. lip**aser** (lipider)
|
||||
2. Cytoplasman
|
||||
1. Glykolysen - alla celler
|
||||
1. anaerob kräver inte $O_2$
|
||||
2. ~10% av kroppens ATP
|
||||
3. Mitokondrier (finns inte i röda blodkroppar)
|
||||
1. Citronsyracykeln
|
||||
2. β-oxidation (fettsyra)
|
||||
3. Elektrontransportkedjan
|
||||
1. aerob, kräver $O_2$
|
||||
4. Oxidativ fosforylering
|
||||
1. aerob, kräver $O_2$
|
||||
5. ~90% av kroppens ATP
|
||||
|
||||
----
|
||||
![[Pasted image 20251128145049.png|300]]
|
||||
Inneboende egenskap hos A & B, ändras inte
|
||||
- ∆G°= skillnad i standard fri energi, 1M & pH=7
|
||||
- T = temperaturen som kan påverkas
|
||||
- koncentrationerna A, B, C, D
|
||||
|
||||
I isolering går en reaktion mot jämvikt, MEN det kan ta tid
|
||||
- grafit och diamant har hög aktiveringsenergi, kan ta miljontals år
|
||||
|
||||
I en metabol väv uppnås ej jämvikt
|
||||
- konkurrens om substrat
|
||||
- produkt avlägsnas
|
||||
- substrat tillförs
|
||||
jämvikt = oordning => död
|
||||
----
|
||||
En reaktion med pistivt delta g kan drivas av en reaktion med större negativt delta
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
|
||||
| A <→ B | $\Delta G$ 4kcal/mol |
|
||||
| ---------- | --------------------- |
|
||||
| C <→ D | $\Delta G$ -7kcal/mol |
|
||||
| A+C <> B+D | $\Delta G$ -3kcal/mol |
|
||||
En fosfatgrupp är ungefär 7kcal/mol. (i provrör, i celler kan det vara ännu mer fördelaktigt)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
ATP
|
||||
adenosintrifosfat, en av nukleotiderna som används för att bygga RNA & DNA
|
||||
- cellens energivaluta
|
||||
- Katabolismens mål är att bygga ATP-molekyler som vi kan använda för att tex bygga upp protein
|
||||
- *två stycken fosfoanhydridbindning*
|
||||
- 11-13kcal per mol vid klyvning, pga av jonstyrkan i cellen
|
||||
- man kan frigöra energi genom att klyva bindingarna, men det är inte bindingar i sig som innehåller energin
|
||||
- Fördelaktigt att spjälka
|
||||
- minskar repulsion
|
||||
- Alla 3 har negativ laddning, en inneboende repulsion
|
||||
- ökad oordning
|
||||
- gör två molekyler av en, när man klyver
|
||||
- mer fördelaktigt interaktion med vatten
|
||||
- bättre arrangemang med vatten när man klyver än man har trifosfaten
|
||||
- resonansstabilisering
|
||||
- En fosfatjon kan förekomma i fyra olika former, som står i balans med varandra
|
||||
- ![[Pasted image 20251128152451.png|200]]
|
||||
- ![[Pasted image 20251128152516.png]]
|
||||
|
||||
|
||||
Cellens energikvot
|
||||
![[Pasted image 20251128153544.png|200]]
|
||||
Koppling med ATP förskuter jämvikt med $10^8$ per ATP
|
||||
|
||||
0.9-0.95 i välmående celler.
|
||||
|
||||
100-250 gram beroende på vikt i kroppen är ATP vid ett enskilt tillfälle
|
||||
|
||||
En lugn dag behöver. vi ungefär våran kroppsvikt i ATP
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### Fosforyltransferpotential
|
||||
förmågan att överföra fosforyltransferpotential
|
||||
Hur fördelaktigt det är för en cell att bli av med sin fosfatgrupp
|
||||
|
||||
|
||||
kreatinfosfat hittar vi i skellmuskler
|
||||
fosfoenulpyruvat PEP
|
||||
1,3BPG bifosfatglycerat
|
||||
|
||||
fördel att bli av med fosforylgrupp - fosforylera
|
||||
ATP har en annan egenskap, **kinetisk stabil** behövs för reaktionen
|
||||
**Termodynamiskt instabil** det finns energi att utvinna, men du behöver investera för att få ut det
|
||||
|
||||
----
|
||||
|
||||
När man överför elektroner
|
||||
### $NAD^+$ / $NADH$ nikotinamidadenindinukleotid
|
||||
|
||||
Den kan också ha en fosfatjon på sig ett på ett ställe, behöver ett annat enzym för att känna igen den då blir det NADP+ eller NADPH.
|
||||
|
||||
![[Pasted image 20251128154328.png|300]]
|
||||
|
||||
|
||||
Oxiderade formen <----> reducerade formen
|
||||
Mer stabilt é-arrangemang
|
||||
|
||||
Resonansstabilisering, dubbelbindningar kan sitta på lite olika ställen (benzinringsanalogin)
|
||||
oxidation/reduktion
|
||||
### $FAD$/$FADH_2$
|
||||
|
||||
flavinadenindinukleotid
|
||||
oxiderande formen FAD och den reducerande $FADH_2$
|
||||
![[Pasted image 20251128154656.png]]
|
||||
Väte kommer hamna på kvävebindingarna
|
||||
Har ett mer stabilit é-arrangemang till vänster
|
||||
|
||||
oxidation/reduktion
|
||||
|
||||
|
||||
----
|
||||
Om $\frac{[NAD^+]}{[NADH]}$ i cell hög → katabolism då kommer kol att oxideras
|
||||
Om $\frac{[NADP^+]}{[NADPH]}$ i cell är låg → anabolism då kommer kol att reduceras
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
Vanliga reaktionstyper i metabolismen
|
||||
- **reduktion** tillförsel av elektroner
|
||||
- **oxidation** för
|
||||
|
||||
| Reaktionstyp | | |
|
||||
| --------------- | ---------------------------------------------------------------------- | --------------- |
|
||||
| reduktion | tillförsel av elektroner och $H^+$ | laddningsbalans |
|
||||
| oxidation | förlust av elektrioner<br>$H^+$ kommer att följa med | laddningsbalans |
|
||||
| ligering | sammanfogar molekyler<br>- subgrupp kondensation - $H_2O$ som avges | |
|
||||
| klyvning | spälkar en molekyl<br>- subgrupp hydrolys - $H_2O$ förs till | |
|
||||
| isomerisering | atomer förflyttas i molekylen, gör en isomer | |
|
||||
| gruppöverföring | flyttas funktionella grupper mellan molekyler<br>från en till en annan | |
|
||||
Ju mer reducerat kol är ju mer kemisk bindningsenergi kommer att tillföras
|
||||
Om vi har en enkolsförening, det mest reducerade vi kan ha är metan $CH_4$ (-IV)
|
||||
det mest oxiderande är koldioxid $CO_2$ (+IV)
|
||||
|
||||
Vad innehåller mest energi, glykos, mättad eller omättad fettsyra?
|
||||
- mättad fettsyra
|
||||
- Vem har mest väten på sina kol?
|
||||
- glykos 4.1
|
||||
- fett fullt reducerat 9.4
|
||||
- fett oxiderat 4.3
|
||||
-
|
||||
|
||||
----
|
||||
katabolismen bryta ner (3 platser, cytoplasman, mitokondrien)
|
||||
anabolism senare i kursen
|
||||
metabolit en sak som följer med i metabolismen
|
||||
delta G, fördelaktig eller inte
|
||||
jämvikt uppnås aldrig, bra då det leder till död
|
||||
kopplade reaktioner driver både katabolism och anabolism
|
||||
cellens energikvot 0.9 är bra balans
|
||||
ATP vill ge bort en P-grupp, det är fördelaktigt
|
||||
ATP/NAD(P)H/FADH2 är kinetiskt stabila
|
||||
reduktion kol
|
||||
oxidation kol
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,14 +0,0 @@
|
||||
---
|
||||
föreläsare: Ingela Parmryd
|
||||
tags:
|
||||
- biokemi
|
||||
- introduktion-till-metabolismen
|
||||
- anteckningar
|
||||
---
|
||||
#### Vad säger termodynamikens lagar och vad har det för implikationer för levande organismer?
|
||||
#### Vad skiljer katabolism från anabolism?
|
||||
#### Vad gör energiomvandling genom katabolism effektiv?
|
||||
#### Hur kan reaktioner med höga positiva DG drivas?
|
||||
#### Vilka energirika molekyler är centrala i metabolismen och vad gör dem energirika?
|
||||
#### Vilken koppling finns mellan B-vitaminer och metabolism?
|
||||
#### Vilken typ av reaktioner är vanliga i metabolismen?
|
||||
@@ -1,226 +0,0 @@
|
||||
Introduktion till
|
||||
metabolismen
|
||||
LPG001
|
||||
Biokemi
|
||||
2025-11-28
|
||||
Ingela Parmryd
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Frågeställningar
|
||||
• Vad säger termodynamikens lagar och vad har det
|
||||
för implikationer för levande organismer?
|
||||
• Vad skiljer katabolism från anabolism?
|
||||
• Vad gör energiomvandling genom katabolism effektiv?
|
||||
• Hur kan reaktioner med höga positiva DG drivas?
|
||||
• Vilka energirika molekyler är centrala i metabolismen
|
||||
och vad gör dem energirika?
|
||||
• Vilken koppling finns mellan B-vitaminer och
|
||||
metabolism?
|
||||
• Vilken typ av reaktioner är vanliga i metabolismen?
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## En överblick av metabolismen
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.2)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Termodynamikens första lag
|
||||
Energi kan varken skapas eller förstöras, men den kan omvandlas.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Metabolism - nedbrytning och uppbyggnad av molekyler under energiomvandling
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.2)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Termodynamikens andra lag
|
||||
I ett isolerat system kan oordningen = entropin bara öka.
|
||||
Konsekvens: Om entropin minskar på en plats måste den öka mer någon annanstans.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Att upprätthålla ordning kräver energi
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.4)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Energi från solljus är källan till nästan allt liv på jorden
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.9)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Katabolismen sker i tre stadier
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.11)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## DG avgör om en reaktion kommer att ske spontant
|
||||
Reaktion: A + B ⇌ C + D
|
||||
ΔG = skillnad i fri energi
|
||||
ΔG° = skillnad i standard fri energi, 1M & pH=7
|
||||
R = allmänna gaskonstanten
|
||||
T = absoluta temperaturen
|
||||
1 kcal/mol ≈ 4,2 kJ/mol
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Energiinnehållet hos reaktanterna styr riktningen av en reaktion
|
||||
(Essential Cell Biology, Sixth Edition, Figure 3.18)
|
||||
|
||||
X har lägre energi än Y.
|
||||
Reaktionen Y → X ökar entropin och är exoterm – har –DG.
|
||||
Sker därför oftare än reaktionen X → Y som minskar entropin och har +DG när det finns lika mycket Y och X.
|
||||
Vid jämvikt sker reaktionen åt båda håll lika ofta.
|
||||
ΔG = ΔG°’ + RT ln ([X]/[Y])
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Koppling kan driva ofördelaktiga reaktioner
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.17)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Sekventiell koppling kan driva en ofördelaktig reaktion
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.21)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Cellens energivaluta ATP innehåller två fosfoanhydridbindningar
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.30)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Fosforyltransferpotential hos metaboliter
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.5)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Cellens energikvot styr metabolismen
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.17)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## NAD(P)H är bärare av 2e- i en hydridjon
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.34)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## FADH₂ är bärare av 2e- i två väten
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 13.13b)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Några B-vitaminer med en roll i metabolismen
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.16)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Vanliga reaktionstyper i metabolismen
|
||||
• Oxidation/reduktion
|
||||
• Ligering/klyvning
|
||||
• Hydrolys/kondensation
|
||||
• Isomerisering
|
||||
• Gruppöverföring
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Ju mer reducerat kol är, desto mer energirik molekyl
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. Figur 15.8)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Oxidation och reduktion följs alltid åt
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. sid. 465)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Vid ligering sammanfogas molekyler
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. sid. 467)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Vid klyvning spjälkas en molekyl
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. sid. 466)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Anabolism domineras av kondensation, katabolism domineras av hydrolys
|
||||
(Glukos → glykogen/stärkelse; Fettsyror → triacylglycerider; Aminosyror → proteiner)
|
||||
(Essential Cell Biology, Fifth Edition, Figure 3.39)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Isomerisering innebär omarrangemang
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. sid. 467)
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Vid gruppöverföring flyttas funktionella grupper mellan molekyler
|
||||
(Biochemistry 10:e, Berg et al. sid. 465)
|
||||
|
||||
*(Bild)*
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Begrepp
|
||||
Termodynamikens första lag
|
||||
Termodynamikens andra lag
|
||||
Energiomvandling
|
||||
Metabolism
|
||||
Katabolism – tre platser
|
||||
Anabolism
|
||||
Metabolit
|
||||
ΔG
|
||||
Jämvikt
|
||||
Kopplade reaktioner
|
||||
ATP
|
||||
Cellens energikvot
|
||||
NAD(P)H
|
||||
FADH₂
|
||||
B-vitaminer
|
||||
Energiinnehåll
|
||||
Reduktion
|
||||
Oxidation
|
||||
Ligering
|
||||
– Kondensation
|
||||
Klyvning
|
||||
– Hydrolys
|
||||
Isomerisering
|
||||
Gruppöverföring
|
||||
Binary file not shown.
Some files were not shown because too many files have changed in this diff Show More
Reference in New Issue
Block a user