vault backup: 2025-12-09 15:12:34

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Anteckingar.md

@@ -0,0 +1,168 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - glykogen
+  - anteckningar
+date: 2025-12-03
+---
+
+## Översikt
+
+- Cori-cykeln illustrerar hur muskler och lever samarbetar: muskler frisätter laktat som levern omvandlar till nytt glukos.
+- Kroppens energireserver:
+  - triglycerider i fettväv ≈ 83 %
+  - proteiner ≈ 15 % (nedbrytning medför muskelförlust, inget önskat lager)
+  - glykogen ≈ 0,9 % i muskler och 0,3 % i lever
+- Glykogen binder vatten och är därför betydligt mindre energitätt än fett (≈7× skillnad).
+- Hjärnan kräver kontinuerlig glukostillgång i normalläge.
+
+---
+
+## Struktur och byggstenar
+
+- Glykogen består av glukos kopplat via 𝛼-1,4-bindningar med 𝛼-1,6-förgreningar var 8–12:e enhet.
+- Kedjorna byggs och bryts vid de icke-reducerande (4′) ändarna; den reducerande (1′) änden sitter kovalent fast i glykogenin.
+- Hydrolys klyver 𝛼-1,6-bindningar i grenpunkter.
+- Fosforylys (med oorganiskt fosfat) klyver 𝛼-1,4-bindningar och lämnar glukos-1-fosfat.
+
+---
+
+## Glykogenolys – översikt
+
+1. **Fosforylys:** glykogenfosforylas spjälkar glukos-1-fosfat från icke-reducerande ändar.
+2. **Remodellering:** debranching-enzymet flyttar förgreningar så att fler enheter blir åtkomliga.
+3. **Isomerisering:** fosfoglukomutas konverterar glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat.
+
+![[Pasted image 20251203104011.png]]
+
+När fyra glukosenheter återstår före en gren tar steriska hinder stopp för fosforylaset. Utan remodellering hade endast cirka en tredjedel av glykogenlagret varit åtkomligt.
+
+### Debranching-enzymet
+
+![[Pasted image 20251203104338.png|200]]
+
+- Har två aktiviteter. Transferasdelen flyttar en trimer av glukos från en kort gren till en längre intilliggande kedja.
+- Den sista glukosen i förgreningen klyvs genom 𝛼-1,6-glukosidasaktivitet och lämnar som fritt glukos (övriga enheter lämnar som glukos-1-fosfat).
+
+### Fosfoglukomutas
+
+![[Pasted image 20251203104752.png|300]]
+
+- Flyttar fosfatet från C1 till C6 via ett fosforylerat enzymintermediat.
+- Reaktionen är reversibel, kräver inget ATP och ger glukos-6-fosfat som kan gå vidare till glykolys, pentosfosfatvägen eller gluconeogenes.
+
+### Glukos-6-fosfatas
+
+- Glykogen byggs och bryts ner i cytosolen, men glukos-6-fosfatas finns i ER-membranet i lever och njure.
+- Enzymet omvandlar glukos-6-fosfat till fritt glukos, som lämnar cellen via GLUT2. Detta är ett centralt steg i både glykogenolys och glukoneogenes.
+
+---
+
+## Glykogensyntes – fyra huvudsteg
+
+1. **Aktivering:** glukos-1-fosfat + UTP → UDP-glukos + PPi via UDP-glukospyrofosforylas; PPi hydrolyseras och driver reaktionen framåt.
+2. **Initiering:** glykogenin autokatalyserar addition av glukos (från UDP-glukos) på en tyrosinrest tills en primer på minst fyra enheter bildats.
+3. **Elongering:** glykogensyntas binder UDP-glukos till icke-reducerande ändar genom 𝛼-1,4-bindningar.
+4. **Förgrening:** branching-enzymet flyttar 6–7 glukoser från en lång kedja och skapar en 𝛼-1,6-förgrening cirka fyra enheter bort från befintlig gren. Grenpunkter kan inte placeras för tätt.
+
+![[Pasted image 20251203110550.png]]
+
+---
+
+## Regleringsprinciper
+
+Nyckelenzymer: glykogenfosforylas (nedbrytning) och glykogensyntas (uppbyggnad).
+
+Reglering sker via:
+- allosteri (energinivåer i cellen)
+- reversibel fosforylering styrd av hormoner
+- Ca²⁺-beroende aktivering vid muskelarbete
+
+![[Pasted image 20251203112517.png|300]]
+
+Glykogenfosforylas växlar mellan två konformationer:
+- **R-state (a-formen):** aktiv, stabiliseras av fosforylering.
+- **T-state (b-formen):** mindre aktiv, stabiliseras av defosforylering och vissa ligander.
+
+### Lever vs. muskel
+
+- **Levern** prioriterar blodglukos. Glukagon aktiverar fosforylas. När glukosnivån stiger binder glukos allosteriskt och gynnar T-state → nedbrytning stoppas.
+- **Muskeln** använder glykogen för egen ATP-produktion och reagerar inte på glukosnivåer. AMP (lågt energiläge) aktiverar fosforylas, medan högt ATP och/eller glukos-6-fosfat hämmar.
+
+---
+
+## Reglering av glykogensyntas
+
+- Den defosforylerade formen är mest aktiv (motsatsen till fosforylaset).
+- Minst tre fosforyleringsställen bidrar till finjustering; flera kinaser deltar (PKA, GSK3 m.fl.).
+- Glukos-6-fosfat är en stark allosterisk aktivator och speglar cellens glukostillgång.
+
+![[Pasted image 20251203113615.png|200]]
+
+---
+
+## Hormoner
+
+- **Insulin:** frisätts från pankreas β-celler vid högt blodglukos, stimulerar glykogensyntes och defosforylering via fosfataser.
+- **Glukagon:** frisätts från α-celler vid lågt blodglukos, verkar främst på levern och stimulerar glykogenolys + glukoneogenes.
+- **Adrenalin (epinefrin):** produceras i binjuremärgen från tyrosin, förbereder muskler för akut arbete genom att mobilisera glykogen.
+
+---
+
+## Hormonella signalvägar
+
+![[Pasted image 20251203114330.png]]
+
+1. Hormon (glukagon/adrenalin) binder receptor.
+2. Adenylatcyklas höjer [cAMP].
+3. Protein kinas A (PKA) aktiveras och fosforylerar nedströms mål.
+4. Fosforylaskinas aktiveras och omvandlar glykogenfosforylas b → a.
+
+### Fosforylaskinas och Ca²⁺
+
+- Har katalytiska och reglerande subenheter (calmodulin-lika enheter binder Ca²⁺).
+- Ca²⁺ från muskelsammandragning kan delvis aktivera fosforylaskinas även utan hormon, vilket kopplar muskelarbete till glykogenolys.
+
+### Proteinfosfatas 1 (PP1)
+
+- Tar bort fosfatgrupper från glykogenfosforylas, fosforylaskinas och glykogensyntas.
+- Insulin aktiverar PP1 → stoppar nedbrytning och stimulerar syntes.
+- Glukagon och adrenalin hämmar PP1 via PKA-medierade mekanismer → bibehåller fosforylerade (aktiva) nedbrytningsenzymer.
+
+### GSK3 och insulin
+
+- GSK3 (glykogensyntaskinas) fosforylerar glykogensyntas och gör det mindre aktivt.
+- Insulinaktiverad PKB/Akt fosforylerar och hämmar GSK3 samt stimulerar PP1.
+- Resultatet blir defosforylerat (aktivt) glykogensyntas och defosforylerat (inaktivt) glykogenfosforylas.
+
+![[Pasted image 20251203114930.png]]
+
+![[Pasted image 20251203115628.png]]
+
+Glukagons primära målorgan är levern, medan adrenalin framför allt riktar sig till muskler.
+
+---
+
+## Sammanfattning
+
+![[Pasted image 20251203115653.png]]
+
+### Glykogenolys – viktiga enzymer
+- Glykogenfosforylas
+- Debranching-enzym (transferas + 𝛼-1,6-glukosidas)
+- Fosfoglukomutas
+- Glukos-6-fosfatas
+- Protein kinas A
+- Fosforylaskinas
+- Proteinfosfatas 1
+
+### Glykogensyntes – viktiga enzymer
+- Hexokinas/Glukokinas
+- Fosfoglukomutas
+- UDP-glukospyrofosforylas + oorganiskt pyrofosfatas
+- Glykogenin
+- Glykogensyntas
+- Branching-enzym
+- Protein kinas A
+- Glykogensyntaskinas (GSK3)

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Instuderingsuppgifter.md

@@ -0,0 +1,23 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - glykogen
+  - instuderingsuppgifter
+date: 2025-12-03
+---
+#### 1. Kroppens stora bränslereserv är triglyceriderna. Varför är det nödvändigt att också lagra   glykogen?
+#### 2. Redogör för den molekylära uppbyggnaden av glykogen.  
+#### 3. I vilka av kroppens organ finns huvuddelen av glykogenet lagrat? Vilka funktioner har   glykogenet i respektive organ?  
+#### 4. Nedbrytningen av glykogen kan delas in i tre steg. Vilka?  
+#### 5. Vilket enzym katalyserar den initiala nedbrytningen av glykogenmolekylen? Vad kallas denna   typ av klyvning och vilka blir produkterna?  
+#### 6. Enzymet som katalyserar den initiala spjälkningen av glykogen kan inte spjälka hela   glykogenmolekylen. Varför och vilket är enzymet?  
+#### 7. Vid spjälkningen av glykogen förflyttas de korta grenarna inom glykogenmolekylen. Vad  heter enzymet som katalyserar denna reaktion och vilken annan funktion har enzymet?  Vilka blir produkterna vid detta enzyms verkan?  
+#### 8. Hur kommer det sig att levern kan frisätta glukos men inte skelettmuskulaturen?  
+#### 9. Glykogensyntes kan sägas ske i fyra steg. Vilka? Vilka enzymer är involverade i syntesen av   glykogen och vilka reaktioner katalyserar de?  
+#### 10. Vid glykogensyntesen används en aktiverad form av glukos. Vilken?  
+#### 11. Vilken funktion fyller glykogenin vid glykogensyntesen?  
+#### 12. Framförallt två enzymers aktivitet moduleras för att kontrollera glykogenmetabolismen. Vilka är enzymerna och via vilka två övergripande mekanismer regleras deras aktivitet?  
+#### 13. Vad är en så kallad alloster modulator? Vilka allostera modulatorer är av vikt i regleringen av   glykogenmetabolism och vad gör de?  
+#### 14. Vilka hormoner deltar vid regleringen av glykogenmetabolismen och vilken övergripande  påverkan har respektive hormon på processen, d.v.s. inducerar de nedbrytning eller syntes av glykogen? Hur påverkar hormonerna aktiviteten på de två enzymer via vilken glykogenmetabolismen främst regleras?  
+#### 15. Beskriv kortfattat signalvägen som leder till aktivering av glykogenfosforylas. Vilken roll spelar samma signalväg för regleringen av glykogensyntas? Effekten av signaleringen via signalvägen motverkas av insulin. Hur sker detta?

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Lärandemål.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - glykogen
+  - lärandemål
+date: 2025-12-03
+---
+Glykogen – förgrenad polymer av glukosenheter; alfa-1,4- och alfa-1,6-glykosidiska bindningar.
+Glykogens huvudsakliga funktion i lever och muskel.
+Glykogenolys (glykogennedbrytning).
+Glykogenes (glykogensyntes).
+Alloster reglering av glykogenmetabolism i lever och skelettmuskel.
+Hormonell reglering av glykogenmetabolism.
+Redogöra för glykogens funktion och strukturella uppbyggnad.
+Beskriva hur glykogen syntetiseras och bryts ner.
+Beskriva hur glykogenmetabolismen styrs via allostera mekanismer och hormoners signalering.

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Provfrågor.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - glykogen
+  - anteckningar
+date: 2025-12-03
+---
+
+```dataviewjs
+for (const path of dv.pagePaths("#provfråga and #glykogen")) {
+	dv.span(" \n[[" + path + "]]\n")
+	const content = await dv.io.load(path)
+	dv.span(content)
+	dv.span(" \n \n-----\n\n\n")
+}
+```

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Slides.md

@@ -0,0 +1,245 @@
+---
+föreläsare: Martin Lidell
+tags:
+  - biokemi
+  - glykogen
+  - slides
+date: 2025-12-03
+---
+
+# Glykogenmetabolism – föreläsningsupplägg
+• Glykogen – en lagringsform av glukos
+• Glykogens funktioner
+• Hur sker nedbrytningen av glykogen?
+• Hur bildas glykogen?
+• Hur regleras glykogenmetabolismen?
+
+Gerty and Carl Cori
+The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1947
+"for their discovery of the course of the catalytic conversion of glycogen"
+
+Triglycerider – en reducerad och vattenfri form av energiupplagring
+1 gram fett innehåller ca 6.75 ggr mer energi än hydrerad glykogen
+(1 g glykogen binder normalt 2 g vatten)
+Del av Tabell 9.1 i ”Om kroppens omsättning av kolhydrat, fett och alkohol”,
+Anders Eklund, Studentlitteratur, 2004
+
+Triglycerider en effektivare form av energilagring – varför har vi då glykogen?
+Varför behöver vi glykogen?
+Hjärnan behöver glukos även mellan måltider
+Muskel kan använda glukos som energikälla vid arbete; även anaerobt
+(fettsyror kan ej användas vid anaerobt arbete)
+Glukos kan ej bildas från fettsyror
+Kroppen behöver ett lager av glukos!
+
+Glukos – en essentiell energikälla
+Problem:
+Glukos kan inte lagras eftersom molekylen är osmotiskt aktiv.
+Höga koncentrationer av glukos skulle förstöra den osmotiska balansen i en cell och orsaka cellskador/celldöd.
+Table 27.1 in ”Biochemistry, 4th ed”, Garrett and Grisham, Brooks/Cole, 2010
+
+Hur kan en tillräcklig mängd glukos lagras utan att orsaka cellskador?
+Lösning:
+Glukos lagras som icke-osmotiskt aktiv polymer
+• Glykogen (djur)
+• Stärkelse; amylos och amylopektin (växter)
+Polymererna kan ses som lättmobiliserade lagringsformer av glukos, vilken kan frisättas när energi behövs
+
+Glykogen – en väldigt stor och grenad polymer av “glukosenheter”
+Strukturen är optimerad för att lagra/frigöra energi snabbt
+Glykogenet tillgodoser behovet av glukos på kort sikt
+Glykogenmetabolismen styrs av allostera effektorer och hormoner
+Vi kan lagra upp till ca 450 g glykogen; ungefär 1/3 i levern
+och resterande del främst i skelettmuskulaturen.
+
+Two types of glycosidic bonds in glycogen
+a-1,4-glycosidic linkages in linear parts
+a-1,6-glycosidic linkages at branching points
+
+b-particles / a-rosettes
+The elementary particle of glycogen is sometimes called the b-particle.
+The particle is about 21 nm in diameter, consists of up to 55000 glucose residues with about 2000 nonreducing ends.
+20–40 b-particles can cluster together to form a-rosettes.
+
+Different functions of glycogen in liver and muscle
+Liver glycogen serves in the maintenance of the blood glucose level between meals.
+Muscle glycogen serves as an energy reserve for the muscle itself. Muscles lack glucose-6-phosphatase and cannot release glucose to blood.
+
+The three steps in glycogen degradation (glycogenolysis)
+1. release of glucose 1-phosphate from glycogen
+2. remodeling of the glycogen substrate to permit further degradation
+3. conversion of glucose 1-phosphate into glucose 6-phosphate for further metabolism
+
+Polysaccharides can be degraded by hydrolysis or phosphorolysis
+
+Glycogen phosphorylase – key enzyme in glycogen degradation
+Cleaves substrate by addition of orthophosphate (Pi) to yield glucose 1-phosphate
+Phosphorolysis
+Allosteric enzyme regulated by reversible covalent modification
+
+Glycogen phosphorylase cannot cleave α-1,6 bonds, stops 4 residues from branch → limited degradation
+
+Debranching enzyme needed — dual activity: transferase + α-1,6-glucosidase
+
+α-1,6 linkage hydrolyzed → glucose + shortened glycogen
+
+Phosphoglucomutase converts G1P → G6P (reversible)
+
+Glucose-6-phosphatase in liver/kidney allows release of glucose to blood
+
+Metabolism of G6P:
+1. fuel (muscle)
+2. glucose release (liver)
+3. NADPH/ribose-5-P (many tissues)
+
+Four steps in glycogen synthesis:
+1. UDP-glucose activation
+2. primer
+3. elongation
+4. branching
+(occurs in cytosol)
+
+UDP-glucose: activated glucose donor
+Synthesized from G1P + UTP, catalyzed by UDP-glucose pyrophosphorylase
+Driven by pyrophosphate hydrolysis
+
+Glycogen synthase: key enzyme in glycogenesis
+Adds glucosyl units to non-reducing end via α-1,4 bonds
+Needs existing chain ≥4 residues
+
+Glycogen synthesis requires primer:
+Glycogenin (two subunits)
+Autocatalytic polymerization on tyrosine
+UDP-glucose donor
+Synthase later extends chain
+
+Branching enzyme:
+Break α-1,4, form α-1,6
+Transfers block of ~7 residues
+Rules:
+• chain ≥11 long
+• block includes non-reducing end
+• new branch ≥4 residues away from existing
+
+Summary of glycogen synthesis
+
+Glycogen metabolism control:
+Key enzymes: glycogen phosphorylase & glycogen synthase
+Mechanisms:
+• Allosteric regulation (glucose, G6P, AMP, ATP)
+• Reversible phosphorylation (glucagon, epinephrine, insulin)
+
+Regulation of glycogen degradation:
+Phosphorylase b ↔ phosphorylase a
+R ↔ T states
+Allosterics + phosphorylation
+
+Different isozymes:
+Liver vs muscle glycogen phosphorylase → different responses
+
+Liver phosphorylase:
+Purpose: export glucose
+Acts as glucose sensor:
+• senses glucose → inactive
+• no glucose → active
+
+Muscle phosphorylase:
+Purpose: energy for contraction
+Sensors:
+• AMP → activate
+• ATP/G6P → inhibit
+
+Regulation of glycogen synthase:
+G6P sensor:
+• senses G6P → activate
+• no G6P → inactive
+Phosphorylated form = inactive (b)
+Dephosphorylated = active (a)
+
+Allosteric summary:
+Glc-6-P stimulates synthesis
+AMP stimulates degradation (muscle)
+ATP & G6P inhibit degradation (muscle)
+Glucose inhibits degradation (liver)
+
+Hormones:
+INSULIN
+• released when blood glucose high
+• stimulates glucose uptake and storage as glycogen/fat
+
+GLUCAGON
+• low blood glucose
+• targets liver to raise blood glucose via glycogenolysis & gluconeogenesis
+
+ADRENALINE
+• stress
+• activates glycogenolysis & lipolysis
+
+Hormonal overview:
+• Insulin → favors synthesis
+• Glucagon/Epinephrine → favor degradation
+Mechanism: phosphorylation states of phosphorylase and synthase
+
+Hormonal stimulation of phosphorylase:
+Glucagon/epinephrine → kinase cascades → active phosphorylase
+
+Phosphorylase kinase activated by Ca2+ + phosphorylation
+
+Protein phosphatase 1 (PP1):
+Dephosphorylates phosphorylase & kinase → inhibits degradation
+
+Hormonal regulation of PP1:
+• Glucagon/Epi inhibit PP1
+• Insulin activates PP1
+
+Hormonal inhibition of glycogen synthase:
+Glucagon/Epi → phosphorylation → inactive synthase
+
+Insulin stimulation of glycogen synthase:
+Insulin inactivates GSK3, activates PP1 → activates synthase (dephosphorylation)
+
+Insulin favors synthesis:
+PP1 activates synthase + inactivates phosphorylase
+
+Glucagon/Epi favor degradation:
+PKA activation → phosphorylase activation + synthase inhibition
+
+Summary table:
+Glucagon (liver): synthesis ↓, degradation ↑
+Epinephrine (muscle/liver): synthesis ↓, degradation ↑
+Insulin: synthesis ↑, degradation ↓
+
+Enzymes involved:
+Degradation:
+• Glycogen phosphorylase
+• Debranching enzyme
+• Phosphoglucomutase
+• Glucose-6-phosphatase
+• Protein kinase A
+• Phosphorylase kinase
+• PP1
+
+# Synthesis:
+• Hexokinase/glucokinase
+• Phosphoglucomutase
+• UDP-glucose pyrophosphorylase
+• Inorganic pyrophosphatase
+• Glycogenin
+• Glycogen synthase
+• Branching enzyme
+• Protein kinase A
+• GSK3
+• PP1
+
+# Summary:
+• Liver glycogen maintains blood glucose
+• Muscle glycogen fuels muscle
+• Glycogen phosphorylase → breakdown
+• Glycogen synthase → synthesis
+• Regulated by allosterics + hormones
+• Glucagon/Epi → degradation
+• Insulin → synthesis
+
+Läsanvisningar:
+Kapitel 21 i Biochemistry, 10th ed, Berg et al. 2023
+Instuderingsfrågor på Canvas

content/Biokemi/Metabolism/🧂 Glykogen/Stoff.md

@@ -0,0 +1,27 @@
+Muskel kan använda glukos som energikälla vid arbete; även anaerobt
+fettsyror kan ej användas vid anaerobt arbete
+Glukos kan ej bildas från fettsyror
+Glukos kan inte lagras eftersom molekylen är osmotiskt aktiv. 
+Höga koncentrationer av glukos skulle förstöra den osmotiska balansen i en cell och orsaka cellskador/celldöd
+Glukos lagras som icke-osmotiskt aktiv polymer 
+Hur kan en tillräcklig mängd glukos lagras utan att orsaka cellskador? Glykogen eller Stärkelse
+Polymererna kan ses som lättmobiliserade lagringsformer av glukos, vilken kan frisättas när energi behövs
+amylopektin påminner om glykogen men är något mindre förgrenad
+amylos kan ses som en linjär typ av ....
+glykogen är väldigt stor och förgrenad
+glykogen är optimierad för att snabbt dra ur energi
+Glykogenet tillgodoser behovet av glukos på kort sikt 
+Glykogenmetabolismen styrs av allostera effektorer och hormoner
+Vi kan lagra upp till ca 450 g glykogen; ungefär 1/3 i levern och resterande del främst i skelett- muskulaturen.
+𝛼-glykosidiska bindingar är linjära
+β-glykosidiska bindingar vid förgreningar
+𝛼-position går neråt, β-position går uppåt (kallas ibland även konformation)
+Glykogen är ibland kallad β-particle
+Vi har glykogen i huvudsakligen i lever och muskler
+I levern har glykogen uppgiften att upprätthåla glukosnivåerna vid fastande
+I musklerna reglerar glykogen aldrig blodsockernivåerna, det är upp till muskeln själv att använda
+glukos-6-fosfatas finns inte i musklerna, bara i levern
+- Viktigt
+
+
+