Johan Dahlin
30bc89f28c
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m39s
367 lines
12 KiB
Markdown
367 lines
12 KiB
Markdown
---
|
||
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
|
||
-
|
||
|
||
|
||
|