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