Johan Dahlin
0ffbf03f21
All checks were successful
Deploy Quartz site to GitHub Pages / build (push) Successful in 1m18s
240 lines
7.3 KiB
Markdown
240 lines
7.3 KiB
Markdown
---
|
|
föreläsare: Ingela Parmryd
|
|
tags:
|
|
- biokemi
|
|
- introduktion-till-metabolismen
|
|
- anteckningar
|
|
date: 2025-11-28
|
|
---
|
|
Viktigt att veta Delta H för att veta vilket håll en reaktion går
|
|
punkt = metabolit
|
|
- något som ingår i en metabol väg
|
|
|
|
Glykolysen är den enda som finns i alla celler.
|
|
|
|
----
|
|
|
|
Vi gör eller förstör ingen energi, bara omvandlar
|
|
Olika typer av energi
|
|
- kemisk bindningsenergi
|
|
- kinetisk energi - rörelser, vibrationer EJ i kroppen
|
|
- potentiell energi - separation av laddningar
|
|
- elektromagnetisk energi - strålning-fotosyntes
|
|
|
|
---
|
|
|
|
Metabolism
|
|
|
|
| Katabolism | Anabolism |
|
|
| ------------------ | ------------------ |
|
|
| nedbrytning | uppbyggnad |
|
|
| låg energikvot | hög energikvot |
|
|
| $NAD^+$/$NADH$ | $NADP^+$/$NADPH$ |
|
|
| oxidation (av kol) | reduktion (av kol) |
|
|
| hydrolys | kondensation |
|
|
|
|
|
|
----
|
|
Entropi som bara kan öka
|
|
|
|
#### Celler upprätthåller ordning
|
|
- Makromolekyler eller mindre
|
|
- Gradienter
|
|
- Organisation
|
|
- Organeller
|
|
- Celler
|
|
- Organ
|
|
- Organism
|
|
- Kostnad: oordningen måste öka mer på annan plats
|
|
- genom omvandling av energi
|
|
|
|
----
|
|
Upp och ner 10 ggr
|
|
Vad händer?
|
|
- Andas mer
|
|
- Blir varmare
|
|
- Piggare
|
|
- Högre hjärtfrekvens
|
|
- Värk i benen
|
|
|
|
Behöver mer blod till benen, pumpa mer blod, kräver mer syre
|
|
|
|
Verkningsgrad
|
|
- förbränningsmotor: 10-20%
|
|
- katabolism: 50%
|
|
- bättre beroende på uppdelning i flera steg
|
|
|
|
Det vi inte klarar av att göra avges som värme
|
|
|
|
### Fotosyntes
|
|
Indirekt eller direkt förutsättning för liv
|
|
![[Pasted image 20251128144158.png]]
|
|
# $6H_2O (vatten) + 6CO_2 (koldioxid) → 6O_2 (syre) + C_6H_{12}O_6 (socker)$
|
|
|
|
|
|
----
|
|
|
|
Katabolismen sker i 3 stadier
|
|
1. munhåla/mattarmkanal - extracelulärt
|
|
1. amyl**as** (stärkelse)
|
|
2. peptid**aser** (protein)
|
|
3. oligosackarid**aser** (kolhydrater)
|
|
4. lip**aser** (lipider)
|
|
2. Cytoplasman
|
|
1. Glykolysen - alla celler
|
|
1. anaerob kräver inte $O_2$
|
|
2. ~10% av kroppens ATP
|
|
3. Mitokondrier (finns inte i röda blodkroppar)
|
|
1. Citronsyracykeln
|
|
2. β-oxidation (fettsyra)
|
|
3. Elektrontransportkedjan
|
|
1. aerob, kräver $O_2$
|
|
4. Oxidativ fosforylering
|
|
1. aerob, kräver $O_2$
|
|
5. ~90% av kroppens ATP
|
|
|
|
----
|
|
![[Pasted image 20251128145049.png|300]]
|
|
Inneboende egenskap hos A & B, ändras inte
|
|
- ∆G°= skillnad i standard fri energi, 1M & pH=7
|
|
- T = temperaturen som kan påverkas
|
|
- koncentrationerna A, B, C, D
|
|
|
|
I isolering går en reaktion mot jämvikt, MEN det kan ta tid
|
|
- grafit och diamant har hög aktiveringsenergi, kan ta miljontals år
|
|
|
|
I en metabol väv uppnås ej jämvikt
|
|
- konkurrens om substrat
|
|
- produkt avlägsnas
|
|
- substrat tillförs
|
|
jämvikt = oordning => död
|
|
----
|
|
En reaktion med pistivt delta g kan drivas av en reaktion med större negativt delta
|
|
-
|
|
-
|
|
|
|
| A <→ B | $\Delta G$ 4kcal/mol |
|
|
| ---------- | --------------------- |
|
|
| C <→ D | $\Delta G$ -7kcal/mol |
|
|
| A+C <> B+D | $\Delta G$ -3kcal/mol |
|
|
En fosfatgrupp är ungefär 7kcal/mol. (i provrör, i celler kan det vara ännu mer fördelaktigt)
|
|
|
|
---
|
|
|
|
ATP
|
|
adenosintrifosfat, en av nukleotiderna som används för att bygga RNA & DNA
|
|
- cellens energivaluta
|
|
- Katabolismens mål är att bygga ATP-molekyler som vi kan använda för att tex bygga upp protein
|
|
- *två stycken fosfoanhydridbindning*
|
|
- 11-13kcal per mol vid klyvning, pga av jonstyrkan i cellen
|
|
- man kan frigöra energi genom att klyva bindingarna, men det är inte bindingar i sig som innehåller energin
|
|
- Fördelaktigt att spjälka
|
|
- minskar repulsion
|
|
- Alla 3 har negativ laddning, en inneboende repulsion
|
|
- ökad oordning
|
|
- gör två molekyler av en, när man klyver
|
|
- mer fördelaktigt interaktion med vatten
|
|
- bättre arrangemang med vatten när man klyver än man har trifosfaten
|
|
- resonansstabilisering
|
|
- En fosfatjon kan förekomma i fyra olika former, som står i balans med varandra
|
|
- ![[Pasted image 20251128152451.png|200]]
|
|
- ![[Pasted image 20251128152516.png]]
|
|
|
|
|
|
Cellens energikvot
|
|
![[Pasted image 20251128153544.png|200]]
|
|
Koppling med ATP förskuter jämvikt med $10^8$ per ATP
|
|
|
|
0.9-0.95 i välmående celler.
|
|
|
|
100-250 gram beroende på vikt i kroppen är ATP vid ett enskilt tillfälle
|
|
|
|
En lugn dag behöver. vi ungefär våran kroppsvikt i ATP
|
|
|
|
---
|
|
|
|
### Fosforyltransferpotential
|
|
förmågan att överföra fosforyltransferpotential
|
|
Hur fördelaktigt det är för en cell att bli av med sin fosfatgrupp
|
|
|
|
|
|
kreatinfosfat hittar vi i skellmuskler
|
|
fosfoenulpyruvat PEP
|
|
1,3BPG bifosfatglycerat
|
|
|
|
fördel att bli av med fosforylgrupp - fosforylera
|
|
ATP har en annan egenskap, **kinetisk stabil** behövs för reaktionen
|
|
**Termodynamiskt instabil** det finns energi att utvinna, men du behöver investera för att få ut det
|
|
|
|
----
|
|
|
|
När man överför elektroner
|
|
### $NAD^+$ / $NADH$ nikotinamidadenindinukleotid
|
|
|
|
Den kan också ha en fosfatjon på sig ett på ett ställe, behöver ett annat enzym för att känna igen den då blir det NADP+ eller NADPH.
|
|
|
|
![[Pasted image 20251128154328.png|300]]
|
|
|
|
|
|
Oxiderade formen <----> reducerade formen
|
|
Mer stabilt é-arrangemang
|
|
|
|
Resonansstabilisering, dubbelbindningar kan sitta på lite olika ställen (benzinringsanalogin)
|
|
oxidation/reduktion
|
|
### $FAD$/$FADH_2$
|
|
|
|
flavinadenindinukleotid
|
|
oxiderande formen FAD och den reducerande $FADH_2$
|
|
![[Pasted image 20251128154656.png]]
|
|
Väte kommer hamna på kvävebindingarna
|
|
Har ett mer stabilit é-arrangemang till vänster
|
|
|
|
oxidation/reduktion
|
|
|
|
|
|
----
|
|
Om $\frac{[NAD^+]}{[NADH]}$ i cell hög → katabolism då kommer kol att oxideras
|
|
Om $\frac{[NADP^+]}{[NADPH]}$ i cell är låg → anabolism då kommer kol att reduceras
|
|
|
|
---
|
|
|
|
Vanliga reaktionstyper i metabolismen
|
|
- **reduktion** tillförsel av elektroner
|
|
- **oxidation** för
|
|
|
|
| Reaktionstyp | | |
|
|
| --------------- | ---------------------------------------------------------------------- | --------------- |
|
|
| reduktion | tillförsel av elektroner och $H^+$ | laddningsbalans |
|
|
| oxidation | förlust av elektrioner<br>$H^+$ kommer att följa med | laddningsbalans |
|
|
| ligering | sammanfogar molekyler<br>- subgrupp kondensation - $H_2O$ som avges | |
|
|
| klyvning | spälkar en molekyl<br>- subgrupp hydrolys - $H_2O$ förs till | |
|
|
| isomerisering | atomer förflyttas i molekylen, gör en isomer | |
|
|
| gruppöverföring | flyttas funktionella grupper mellan molekyler<br>från en till en annan | |
|
|
Ju mer reducerat kol är ju mer kemisk bindningsenergi kommer att tillföras
|
|
Om vi har en enkolsförening, det mest reducerade vi kan ha är metan $CH_4$ (-IV)
|
|
det mest oxiderande är koldioxid $CO_2$ (+IV)
|
|
|
|
Vad innehåller mest energi, glykos, mättad eller omättad fettsyra?
|
|
- mättad fettsyra
|
|
- Vem har mest väten på sina kol?
|
|
- glykos 4.1
|
|
- fett fullt reducerat 9.4
|
|
- fett oxiderat 4.3
|
|
-
|
|
|
|
----
|
|
katabolismen bryta ner (3 platser, cytoplasman, mitokondrien)
|
|
anabolism senare i kursen
|
|
metabolit en sak som följer med i metabolismen
|
|
delta G, fördelaktig eller inte
|
|
jämvikt uppnås aldrig, bra då det leder till död
|
|
kopplade reaktioner driver både katabolism och anabolism
|
|
cellens energikvot 0.9 är bra balans
|
|
ATP vill ge bort en P-grupp, det är fördelaktigt
|
|
ATP/NAD(P)H/FADH2 är kinetiskt stabila
|
|
reduktion kol
|
|
oxidation kol
|
|
|
|
|
|
|