medical-notes/content/Biokemi/! Målbeskrivning.md

Biokemi/Kemisk binding och biologiska makromolekyler/index

Lipider

• Energi-lager: fria fettsyror och triacylglycerol.  • Membranlipider; amfipatibegreppet.  • Kolesterol (struktur ska kunnas).  • Fosfolipider (principiell struktur ska kunnas).  • Glykolipider (principiell struktur ska kunnas).  • Bildning av miceller och membran.  • Transportformer: översikt om lipoproteiners struktur och funktion.
Beskriva lipiders struktur och biologiska funktioner. 

Från aminosyror till proteiner

• Primära aminosyror: uppbyggnad och joniseringstillstånd.  • Stereoisomerer.  • De 20 aminosyrornas kemiska egenskaper och principiella struktur.  • Kovalent modifiering av aminosyror.  • Peptidbindningen; prolin och cystein – speciella egenskaper.  • Primär-, sekundär-, tertiär- och kvartärstruktur.  • a-helixar och b-flak: uppbyggnad och stabilisering.  • Principer för proteinveckning; stabilisering av 3D-struktur.  • Disulfidbindningar; protein-disulfidisomeras.  • Chaperoner och chaperoniner.  • Prioner.  Redogöra för aminosyrornas egenskaper och hur de kan interagera.  Redogöra för de olika nivåerna av proteinveckning. 

Kolhydrater. Struktur

• Kolhydraters struktur: aldos/ketos, isomeri, ringbildning, glykosidisk bindning.  • Monosackarider: glukos (struktur ska kunnas), galaktos, N-acetylglukosamin, N-acetylgalatosamin, fukos, sialinsyra.  • Disackarider: laktos, galaktosemi, laktosintolerans.  • Glykokonjugat: glykoproteiner (N-/O-länkade), glykolipider, proteoglykaner (principiell struktur ska kunnas), mucopolysackaridos.  • Diversitet - AB0-systemet.  Beskriva kolhydraters struktur och biologiska roller. 

Att utforska proteiner

• Proteom-begreppet.  • Proteiners kemiska/fysikaliska egenskaper som grund för rening.  • Gelfiltrering, jonbytes- och affinitetskromatografi.  • Elektrofores: SDS-PAGE, isoelektrisk fokusering.  • Immunologiska tekniker och ”blottning”; antikropp/antigen.  • Mono- vs polyklonala antikroppar.  • ELISA-princip och kliniska exempel.  • Struktur-bestämning: röntgenkristallografi, NMR, cryo-EM. 

Hemoglobin

• Receptor-ligand-interaktion.  • Myoglobin och hemoglobin: struktur (porfyrinring, Fe).  • Kooperativitet; syrebindningsförmåga.  • Alloster reglering: CO₂, H⁺, BPG – molekylär bakgrund.  • Mättnadskurvor; syretransport till vävnad.  • HbF vs HbA – konsekvenser.  • Sickle-cell-anemi: molekylär bakgrund. 

Nukleotider

• Centrala dogmen: replikation, transkription, translation, genetisk kod, läsram.  • Enzymer: DNA-pol, RNA-pol, ribosom.  • Nukleotider/nukleosider: principiell struktur.  • Komplementär basparning; stabilitet hos dsDNA/RNA.  • Ribonukleotidreduktas. 

Biokemi ur ett evolutionsperspektiv

•	Evolution: grundkoncept, livets evolution, RNA-värld, endosymbios; tillämpningar.  
•	DNA-replikation: grundläggande processer; replikationsgaffel/repliosom.  
•	Enzymaktiviteter: endo-/exonukleas, restriktionsendonukleaser, omvänt transkriptas, DNA-ligas.  
•	Processivitet och proofreading.  
•	DNA-topologi: superhelicitet, topoisomeraser.  
•	Transkription: RNA-pol I/II/III; capping, polyadenylering, splicing; snRNA.  
•	Prokaryot transkription: särdrag; koppling transkription-translation; operon; bakteriofag; plasmid.  
•	Kromatin: DNA-organisation; nukleosom; kromatin-nybildning.  
•	Replikationsstart i eukaryoter: ARS/ori; ORC, CDC6, MCM; cellcykelkoppling; telomerer.  
•	Translation: tRNA-struktur/funktion; aminoacylering; ribosom; initiering/elongering/translokation/terminering; reglering.  
•	Termodynamikens 3 lagar; H, S, G, ΔG, E0′; exergon/endregon; aktiveringsenergi; standardtillstånd; kopplade reaktioner.  
•	Enzymer I: aktiveringsenergi, övergångstillstånd, katalys.  
•	Enzymer II: aktiva säten; hastighetskonstanter; steady-state; Michaelis-Menten (KM, Vmax, kcat); inhibitorer (kompetitiv/okompetitiv/non-kompetitiv); kofaktorer; vitaminer; kopplade reaktioner; exempel: proteaser (chymotrypsin, katalytisk triad), Ser/Thr- och Tyr-kinaser, fosfataser, syntaser, oxidoreduktaser.  
•	Introduktion till metabolism: energiomvandling; anabolism/katabolism; katabolismens stadier; metaboliter/vägar; ATP, NAD(P)H, FADH₂; fosforyltransferpotential; energikvot; oxidation/reduktion; hydrolys/kondensation; B-vitaminer.  
•	Glykolys: reaktioner/metaboliter; enzymer; substratnivåfosforylering; reglering (alloster, feedforward, feedback); anaerob/aerob; GLUT; Warburg-effekten.  
•	Glykogen: struktur (α-1,4/α-1,6); funktion i lever/muskel; glykogenolys; glykogenes; alloster/hormonell reglering.  
•	Glukoneogenes: reaktioner/enzymer/reglering; PFK-2/FBP-2; substrat; laktatdehydrogenas; Cori-cykeln; laktatets öden.  
•	Citronsyracykeln: PDH-komplex; prostetisk grupp; CoA/acetyl-CoA; reaktioner/enzymer; dekarboxylering; dehydrogenering; reglering; hypoxi, HIF-1.  
•	Betaoxidation och TAG-syntes: fettsyrefrisättning; mitokondrietransport; betaoxidation; ketonkroppar; fettsyra/TAG-syntes.  
•	Elektrontransportkedja/oxidativ fosforylering: mitokondriens suborganeller; redoxpotential; elektronbärare; NADH→O₂; respiration; protonpumpning; elektrokemisk gradient; ATP-syntas; frikopplare; membrantransport; inhibitorer; NADH-shuntar; ATP-utbyte.  
•	Aminosyrametabolism: proteinogena/icke-proteinogena aminosyror; användning; upptag; essentiella/icke-essentiella; glukogena/ketogena; biosyntes; aminotransferaser; PKU; glutamat/glutamatdehydrogenas; ureacykel; extrahepatiska vävnader; kvävetransport; påfyllnadsreaktioner.  
•	Nukleotidnedbrytning: puriner/pyrimidiner; pentoser; skillnader i slutprodukter; pentosfosfat till glykolysintermediär/acetyl-CoA; gikt; två behandlingsstrategier.  
•	Pentosfosfatvägen: NADPH och ribos-5-fosfat – uppgifter; oxidativ/icke-oxidativ fas; koppling till glykolys/glukoneogenes; behovsstyrd slussning; G6PD-brist; oxidativ stress → hemolys.  
•	Kolesterolsyntes: källor; position i metabolism; ATP-citratelyas; HMG-CoA-reduktas (fyra regleringsmekanismer); tre huvudmekanismer för intracellulär kolesterolkontroll; funktion; utsöndring; enterohepatiska kretsloppet.  
•	Heme: syntes; nedbrytning; porfyrier (översikt).  
•	Cellmembran: membranlipider/proteiner; barriärfunktion; membrandomäner; glykokalyx (struktur/igenkänning); cell-cell-interaktioner; adhesionsmolekyler.  
•	Transport över membran: diffusion; faciliterad diffusion; bärarproteiner; aquaporiner; jonkanaler/aktivering; osmos; kanalfogar; aktiv transport (primär/sekundär; P-typ; Na⁺/K⁺-ATPase; ABC-transportörer; MDR-proteiner); uniport/antiport/symport.  

Mål • Beskriva hur olika bindningar bidrar till strukturen hos makromolekyler.  • Beskriva lipiders struktur och biologiska funktioner.  • Redogöra för aminosyrornas egenskaper och hur de kan interagera.  • Redogöra för de olika nivåerna av proteinveckning.  • Beskriva kolhydraters struktur och biologiska roller.  • Beskriva metoder för undersökning av proteiners struktur och funktion.  • Beskriva hur proteiners funktion beror på proteinstruktur, bindningspartner och enskilda aminosyrors egenskaper.  • Beskriva byggstenarna för DNA och RNA, deras syntes och konsekvenser av störd nukleotidsyntes.  • Kunna översiktligt beskriva stegen i den centrala dogmen.  • Primär- och sekundärstruktur för DNA och RNA (kunna översiktligt).  • Övergripande förståelse för utvecklingen av biologiska vägar och biomolekyler.  • Beskriva hur DNA replikeras i eukaryota celler.  • Funktionen hos enzymer som verkar på DNA.  • Beskriva hur information i cellens DNA översätts till RNA.  • Modifieringar av eukaryot mRNA (capping, poly(A), splicing).  • De typer av DNA som finns i prokaryoter.  • Överföring av genetisk information från DNA till RNA i prokaryoter.  • Beskriva den eukaryota kromosomens uppbyggnad.  • Beskriva hur replikation startar i eukaryota celler.  • Beskriva överföringen av genetisk information från mRNA till protein.  • Förstå sambandet mellan fri energi, entalpi, entropi och jämviktskonstanter.  • Förstå kopplingen mellan biokemiska reaktioner och biomolekyler med högt energi-innehåll.  • Redogöra för enzymkinetik och reglering av enzymkatalyserade reaktioner.  • Beskriva enzymers och koenzymers struktur och funktion.  • Beskriva mekanismer för reglering av proteiners aktivitet.  • Redogöra för vad som karaktäriserar anabolism och katabolism, energirika molekyler och cellens energivaluta.  • Redogöra för glykolysens reaktioner, enzymer och reglering.  • Förstå skillnaden mellan anaerob och aerob glykolys.  • Redogöra för glykogens funktion och strukturella uppbyggnad.  • Beskriva hur glykogen syntetiseras och bryts ned.  • Beskriva hur glykogenmetabolismen styrs via allostera mekanismer och hormonsignalering.  • Redogöra för glukoneogenesens reaktioner, enzymer och reglering.  • Redogöra för laktats roll i metabolismen.  • Redogöra för länken mellan glykolys och citronsyracykeln och dess reglering.  • Redogöra för citronsyracykelns reaktioner, enzymer och reglering.  • Redogöra för omsättningen av triacylglycerol.  • Redogöra för elektrontransporten och dess koppling till protonpumpning.  • Redogöra för ATP-syntes via oxidativ fosforylering.  • Beskriva hur celler får tillgång till aminosyror och vad dessa kan användas till.  • Förstå skillnaden på essentiella och icke-essentiella aminosyror.  • Översiktligt redogöra för varifrån aminosyrors α-aminogrupp och kolskelett kommer.  • Beskriva reaktionerna katalyserade av 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.  • Översiktligt beskriva purinnukleotiders nedbrytning.  • Redogöra för hur nedbrytning av puriner och pyrimidiner skiljer sig m.a.p. slutprodukter (kväven/kolskelett).  • Redogöra för pentosfosfatvägens huvudsakliga funktion.  • Ge exempel på vad NADPH och ribos-5-fosfat används till.  • Översiktligt beskriva pentosfosfatvägens två faser och interaktion med glykolys/glukoneogenes.  • Översiktligt beskriva varför G6PD-brist särskilt påverkar erytrocyter och kan ge hemolys vid oxidativ stress.  • Redogöra för kolesterolets omsättning samt huvudprinciper för kolesterolsyntes och reglering.  • Redogöra för omsättningen av heme.  • Beskriva hur det eukaryota cellmembranet är uppbyggt.  • Beskriva mekanismer för transport över cellens plasmamembran. 

• Beskriva metoder för undersökning av proteiners struktur och funktion. 
• Beskriva hur proteiners funktion beror på proteinstruktur, bindningspartner och enskilda aminosyrors egenskaper. 
• Beskriva byggstenarna för DNA och RNA, deras syntes och konsekvenser av störd nukleotidsyntes. 
• Kunna översiktligt beskriva stegen i den centrala dogmen. 
• Primär- och sekundärstruktur för DNA och RNA (kunna översiktligt). 
• Övergripande förståelse för utvecklingen av biologiska vägar och biomolekyler. 
• Beskriva hur DNA replikeras i eukaryota celler. 
• Funktionen hos enzymer som verkar på DNA. 
• Beskriva hur information i cellens DNA översätts till RNA. 
• Modifieringar av eukaryot mRNA (capping, poly(A), splicing). 
• De typer av DNA som finns i prokaryoter. 
• Överföring av genetisk information från DNA till RNA i prokaryoter. 
• Beskriva den eukaryota kromosomens uppbyggnad. 
• Beskriva hur replikation startar i eukaryota celler. 
• Beskriva överföringen av genetisk information från mRNA till protein. 
• Förstå sambandet mellan fri energi, entalpi, entropi och jämviktskonstanter. 
• Förstå kopplingen mellan biokemiska reaktioner och biomolekyler med högt energi-innehåll. 
• Redogöra för enzymkinetik och reglering av enzymkatalyserade reaktioner. 
• Beskriva enzymers och koenzymers struktur och funktion. 
• Beskriva mekanismer för reglering av proteiners aktivitet. 
• Redogöra för vad som karaktäriserar anabolism och katabolism, energirika molekyler och cellens energivaluta. 
• Redogöra för glykolysens reaktioner, enzymer och reglering. 
• Förstå skillnaden mellan anaerob och aerob glykolys. 
• Redogöra för glykogens funktion och strukturella uppbyggnad. 
• Beskriva hur glykogen syntetiseras och bryts ned. 
• Beskriva hur glykogenmetabolismen styrs via allostera mekanismer och hormonsignalering. 
• Redogöra för glukoneogenesens reaktioner, enzymer och reglering. 
• Redogöra för laktats roll i metabolismen. 
• Redogöra för länken mellan glykolys och citronsyracykeln och dess reglering. 
• Redogöra för citronsyracykelns reaktioner, enzymer och reglering. 
• Redogöra för omsättningen av triacylglycerol.
• Redogöra för elektrontransporten och dess koppling till protonpumpning. 
• Redogöra för ATP-syntes via oxidativ fosforylering. 
• Beskriva hur celler får tillgång till aminosyror och vad dessa kan användas till. 
• Förstå skillnaden på essentiella och icke-essentiella aminosyror. 
• Översiktligt redogöra för varifrån aminosyrors α-aminogrupp och kolskelett kommer. 
• Beskriva reaktionerna katalyserade av 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. 
• Översiktligt beskriva purinnukleotiders nedbrytning. 
• Redogöra för hur nedbrytning av puriner och pyrimidiner skiljer sig m.a.p. slutprodukter (kväven/kolskelett). 
• Redogöra för pentosfosfatvägens huvudsakliga funktion. 
• Ge exempel på vad NADPH och ribos-5-fosfat används till. 
• Översiktligt beskriva pentosfosfatvägens två faser och interaktion med glykolys/glukoneogenes. 
• Översiktligt beskriva varför G6PD-brist särskilt påverkar erytrocyter och kan ge hemolys vid oxidativ stress. 
• Redogöra för kolesterolets omsättning samt huvudprinciper för kolesterolsyntes och reglering. 
• Redogöra för omsättningen av heme. 
• Beskriva hur det eukaryota cellmembranet är uppbyggt. 
• Beskriva mekanismer för transport över cellens plasmamembran.