medical-notes/content/🧪 Biokemi/🏋️‍♀️ Metabolism/👋 Introduktion till metabolismen/Slides.md

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