2 - Glykolyse, glukoneogenese, pentosefosfat-pathway Flashcards
Hvordan bliver glukose opbevaret?
Som stivelse eller glycogen
Hvad står ATP for?
Adenosine triphosphate
Hvad bruges glukose til? (4 mest almindelige)
Lagring, oxidation via glycolysis, oxidation via pentose phosphate pathway, syntese af strukturelle polymerer
Hvad fås når glukose oxideres via glykolysis?
Pyruvate
Hvad fås når glukose oxideres via pentose phosphate pathway?
Ribose 5-phosphate
Hvad står NAD+ (NADH) for?
Nicotinamide adenine dinucleotide
Fermentering er en anaerob / aerob proces?
Anaerob
Glykolyse: Hvad sker der i den preparatory phase?
Glukose nedbrydes til 2x glyceraldehyd 3-fosfat
Glykolyse: Hvad hedder første intermediære produkt? (preparatory phase)
Glukose 6-fosfat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af glukose til glukose 6-fosfat? (step 1)
Hexokinase
Glykolyse: Hvor kommer P fra, når glukose omdannes til glukose 6-fosfat?
ATP -> ADP
Glykolyse: Hvad hedder andet intermediære produkt? (preparatory phase)
Fruktose 6-fosfat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af glukose 6-fosfat til fruktose 6-fosfat? (step 2)
Fosforhexose isomerase
Glykolyse: Hvad hedder tredje intermediære produkt? (preparatory phase)
Fruktose 1,6-bisfosfat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af fruktose 6-fosfat til fruktose 1,6-bisfosfat? (step 3)
Fosfo-fruktokinase-1
Glykolyse: Hvad hedder fjerde intermediære produkt? (Der er to)
(preparatory phase)
Glyceraldehyd 3-forfat og dihydroxyacetonefosfat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af fruktose 1,6-bisfosfat til glyceraldehyd 3-fosfat og dihydrogenacetonefosfat? (step 4)
Aldolase
Glykolyse: Hvad hedder femte intermediære produkt? (payoff phase)
Glyceraldehyd 3-fosfat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af dihydrogenacetonefosfat til glyceraldehyd 3-fosfat? (step 5)
Triose fosfat isomerase
Glykolyse: Hvad hedder sjette intermediære produkt? (payoff phase)
1,3-bisfosfoglycerat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af glyceraldehyd 3-fosfat til 1,3-bisfosfatglycerat? (step 6)
Glyceraldehyd 3-fosfat dehydrogenase
Glykolyse: Hvad hedder syvende intermediære produkt? (payoff phase)
3-fosfoglycerat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af 1,3-bisfosfoglycerat til 3-fosfoglycerat? (step 7)
Fosfoglycerat kinase
Glykolyse: Hvad hedder ottende intermediære produkt? (payoff phase)
2-fosfoglycerat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af 3-fosfoglycerat til 2-fosfoglycerat? (step 8)
Fosfoglycerat mutase
Glykolyse: Hvad hedder niende intermediære produkt? (payoff phase)
Fosfoenolpyruvat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af 2-fosfoglycerat til fosfoenolpyruvat? (step 9)
Enolase
Glykolyse: Hvad hedder tiende intermediære produkt? (payoff phase)
Pyruvat
Glykolyse: Hvilket enzym bruges i omdannelsen af fosfoenolpyruvat til pyruvat? (step 10)
Pyruvat kinase
Hvilke 3 steps i glykolyse er irreversible? (under normale biologiske omstændigheder)
- Glukose -> glukose 6-fosfat 3. Fruktose 6-fosfat -> Fruktose 1,6-bifosfat 10. Fosfoenolpyruvat -> Pyruvat
Hvor meget ATP skabes når glukose omdannes til pyruvat?
To molekyler ATP pr molekyle glukose
Glykolyse: Hvor meget ATP bruges i the preparatory phase?
To molekyler ATP pr molekyle glukose
Glykolyse: Hvor meget ATP skabes i the payoff phase?
Fire molekyler ATP pr molekyle glukose
Hvordan kan pyruvat blive til CO2?
Det oxideres med tab af sin cabonyl-gruppe som CO2 til acetyl-coenzym A, hvorefter acetylgruppen oxideres fuldstændigt til CO2 i citronsyrecyklussen
Hvordan kan pyruvat reduceres til laktat?
Gennem mælkesyrefermentering: Ved at acceptere elektroner fra NADH, der bliver til NAD+
Hvordan kan pyruvat omdannes til ethanol?
Gennem alkoholfermentering
Hvordan kan pyruvat bruges anabolsk?
Det kan give carbon-skelettet til alanin eller kan bruges til syntese af fedtsyrer
Omdannelsen af glukose til pyruvat er endergonisk / exergonisk?
Exergonisk
Dannelsen af ATP fra ADP og Pi er endergonisk / exergonisk
Endergonisk
Glykolyse drives af en stor forøgelse / et stort fald i den frie energi
Et stort fald
Hvad består en fosforyl-gruppe af?
P bundet til 3x O
Hvorfor kan den fosforylerede glykotiske intermediær ikke forlade cellen?
Fordi plasmamembranen mangler transportorer til fosforylerede sukkerer
Hvor ses mælkesyrefermentering?
I hårdtarbejdende muskler, der ikke kan nå at få nok oxygen
Hvad hedder de to forskellige hexokinase isozymer?
Hexokinase (alle celler) og glucokinase (leveren)
Nettoreaktion af første halvdel af glykolysen: Glukose + 2 ATP → ?
2 Glyceraldehyd-3-P + 2 ADP
Nettoreaktion af anden halvdel af glykolysen: 2 Glyceraldehyd-3-P + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → ?
2 Pyruvat + 4 ATP + 2 NADH
Nettoreaktion af første halvdel af glykolysen: ? → 2 Glyceraldehyd-3-P + 2 ADP
Glukose + 2 ATP
Nettoreaktion af anden halvdel af glykolysen: ? → 2 Pyruvat + 4 ATP + 2 NADH
Glyceraldehyd-3-P + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
Hvordan kan det ses ud fra ΔG (i cellen), at en reaktion er irreversibel?
Den er negativ, mens den er omkring 0 ved reversible
Hvilken slags reaktioner er afgørende for glykolysens hastighed?
De 3 irreversible
Hvorfor fosforyleres glukose?
Så det ikke kan slippe ud af cellen og derfor kan metaboliseres derinde
Hvad kaldes et molekyle, der har to fosfat eller fosforyl-grupper på forskellige positioner?
Et bisfosfat
Hvad kaldes et molekyle, der har to fosfat eller fosforyl-grupper linket sammen?
Et difosfat
Hvad kræver enzymet pyruvat kinase for at virke?
K+ og enten Mg2+ eller Mn2+
Hvilken tautomer af pyruvat er mest almindelig ved pH 7?
Keto-formen
Hvor foregår glykolyse?
I cytosolen
Hvilke hormoner regulerer glykolysen på lang sigt?
Glucagon, adrenalin og insulin
Hvilket enzym omdanner sucrose til glukose?
Sucrase
Hvilket enzym omdanner lactose til glukose?
Lactase
Hvilket enzym omdanner trehalose til glukose?
Trehalase
Hvordan omdannes stivelse (i kosten) til glukose?
Med enzymet α-amylase
Hvordan ender fruktose i glykolysen? (Hos mennesker)
- Fruktose -> Fruktose-1-fosfat (enzym: fruktokinase)
- Fruktose 1-fosfat -> Glyceraldehyd + Dihydroxyacetonefosfat (enzym: fruktose 1-fosfat aldolase)
- 1 Glyceraldehyd -> glyceraldehyd 3-fosfat (enzym: triose kinase) 3.2 Dihydroxyacetonefosfat -> glyceraldehyd 3-fosfat (enzym: triose fosfat isomerase)
Hvordan ender endogent glycogen i glykolysen?
- Glykogen -> Glukose 1-fosfat (enzym: fosforylase) 2. Glukose 1-fosfat -> Glukose 6-fosfat (enzym: fosfoglukomutase)
Hvordan ender galaktose i glykolysen?
- Galaktose -> UDP-galaktose-> UDP-glukose -> Glukose 1-fosfat 2. Glukose 1-fosfat -> Glukose 6-fosfat (fosfoglukomutase)
Hvordan ender mannose i glykolysen?
- Mannose -> Mannose 6-fosfat (enzym: hexokinase) 2. Mannose 6-fosfat -> fruktose 6-fosfat (enzym: fosfomannose isomerase)
Hvad står UTP for?
Uridine triphosphate
Hvad er Pi?
Inorganisk fosfor
Hvilken funktion tjener glykolyse?
Giver energi, reduktionsækvivalenter og precursor molekyler for andre pathways
Hvad bruges ATP til?
Energiforbrug i cellen (fx biosyntese eller bevægelse)
Hvad bruges NADH til?
ATP-produktion (respiration), biosyntese af visse cellulære komponenter
Hvad er reduktionsækvivalenter?
Elektroner
Hvad er det vigtigt at være opmærksom på mht enzymers navne?
Nogle enzymer er opkaldt i den “forkerte retning” i forhold til deres primære biologiske virkning
Hvad sker der, når NADH oxideres ved respiration med O2 som elektron-acceptor?
NADH + O2 → → → NAD+ + H2O + ~2.5 ATP
Hvad sker der, når NADH oxideres ved reduktion af pyruvat til laktat under anaerobe betingelser?
Pyruvat + NADH → Laktat + NAD+
Hvad sker der, når NADH oxideres ved reduktion af pyruvat til ethanol i visse mikroorganismer?
Pyruvat + NADH → → Ethanol + CO2 + NAD+
Hvilken slags fermentering sker der her?: Glukose → 2 mælkesyre
Homolaktisk fermentering
Hvilken slags fermentering sker der her?: Glukose → mælkesyre + syrer/alkoholer/H2
Heterolaktisk fermentering
Hvilken slags fermentering sker der her?: Glukose → 2 ethanol + 2 CO2
Ethanol fermentering
Hvilken slags fermentering sker der her?: Alanin + 2 glycin → 3 acetat + CO2 + 3 NH4+
Stickland fermentering
Hvad skal der ske med et monosakkarid før det kan indgå i glykolysen?
Det skal fosforyleres
Hvad sker der her?
Første skridt i glykolysen.
Glukose omdannes til glukose 6-fosfat
Hvad sker der her?
- Skridt i glykolysen:
Glukose 6-fosfat omdannes til fruktose 6-fosfat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
Fruktose 6-fosfat omdannes til fruktose 1,6-bisfosfat
Hvad sker der her?
- og 5. skridt af glykolysen:
Fruktose 1,6-bisfosfat omdannes til glyceraldehyd 3-fosfat og dihydrogenacetonefosfat.
Dihydrogenacetonefosfat omdannes derefter til glyceraldehyd 3-fosfat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
Glyceraldehyd 3-fosfat omdannes til 1,3-bisfosfoglycerat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
1,3 bisfosfoglycerat omdannes til 3-fosfoglycerat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
3-fosfoglycerat omdannes til 2-fosfoglycerat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
2-fosfoglycerat omdannes til fosfoenolpyruvat
Hvad sker der her?
- skridt i glykolysen:
Fosfoenolpyruvat omdannes til pyruvat
Beskriv strukturen af glukose

Beskriv strukturen af pyruvat
Hvilket step i glykolysen producerer 2 NADH fra 2 NAD+?
Step 6: Glyceraldehyd 3-fosfat -> 1,3 bisfosfoglycerat (enzym: glyceraldehyde 3-fosfat dehydrogenase)
Hvad er de to måder glykolyse producerer energi på?
Direkte gennem fosforylering. Indrekte gennem reduktionen af NAD+ til NADH
Generelt: Hvad er fermentering?
En metabolisk pathway, hvor et næringsstof oxideres og hvor elektronerne herfra til sidst overføres til et nedbrydningsprodukt af næringsstoffet.

2 eksempler på fermentering
Mælkesyrefermentering:
Ethanolfermentering:
(Pyrovat + NADH –> –> Ethanol + CO2 + NAD+)
(Pyrovat + NADH –> Laktat + NAD+)
Reaktionen ved mælkesyrefermentering
Hvilket enzym er reduktionen af pyruvate i mælkesyrefermentering-pathway er katalyseret af?
Laktatdehydrogenase
Kommer af den omvente reaktion, hvor laktat bliver dehydrogeniseret (afgivelse af to hydroner H+)
To typer af mælkesyrefermenteringer
Glukose –> 2 Laktat
(Homolaktisk fermentering)
Glukose –> Laktat + syrer/alkoholer/H2
(Heterolaktisk fermentering)
Bliver pyrovat oxideret eller reduceret i mælkesyre fermenteringen?
Pyrovat bliver reduceret (da NADH –> NAD+)
Hvorfor er fermentering nyttig for en organisme?
Så organismen kan regenere NAD+ under anaerob glykolyse ved at overføre elektroner fra NADH således et reduceret slutprodukt dannes, f.eks. ethanol eller lactate
Hvad står TPP for?
Thiamine pyrophosphate
Hvad er produkterne ved ethanolfermentering?
Ethanol og CO2
Reaktionsligningen for ethanolfermentering
Glukose + 2ADP + 2Pi —> 2 Ethanol + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
Hvilke steps mangler her?
1) TPP (Co-enzym)
2) Mg2+ (Co-faktor)
3) Pyrovate decarboxylase (enzym)
4) Alkohol dehydrogenase (enzym)

Hvor foregår glukoneogenesen hovedsagligt?
I liveren
Leveren kan udskille glukose via to forskellige pathways, hvilke?
Glukoneogenese og glukogenolyse
Hvad kaldes denne cyklus?

Cori cyklus
(Asynkron)
Antal specifikke trin i ‘Glukoneogenese’ (forskelligt fra ‘Glykolysen’)
3 trin:
1) Omdannelsen af Pyruvat til PEP, Phosphoenolpyrovat, via to trin
2) Omdannelsen af Fructose 1,6-bisphosphat til Fructose 6-phosphat
3) Omdannelsen af Glukose 6-phosphat til Glukose
I hvilke organismer findes glukoneogensen i?
I alle organismer findes glukoneogensen
Hvorfor reguleres de irreversible trin nøje i glukoneogensen?
For at undgå energispild
Hvilke aminosyrer kan ikke indgå i glukoneogensen?
Leucin og lysin, alle andre aminosyre (glukogene aminosyre) kan indgå via intermediaterne:
Pyruvate
Succinyl-CoA (intermediat i citronsyrecyklus)
α-Ketoglutarate (intermediat i citronsyrecyklus)
Fumarat (intermediat i citronsyrecyklus)
Oxaloacetat (intermediat i glukoneogensen)
Hvad er glukoneogenese?
Dannelsen af glukose ud fra simple organiske C3-og C4-enheder
Hvad kræver glukoneogensen af for at danne et Glukose-molekyle fra Pyruvat?
4 ATP, 2 GTP og 2 NADH
Nævn de tre irreversible trin i glukoneogensen
1) Konverteringen af pyruvat til PEP via oxaloacetat, catalyseret af pyruvat carboxylase og PEP carboxykinase
2) Dephosphorylering af fructose 1,6-bisphosphat til fruktose 6-phosphat vha. Fructose 1,6-bisphosphatase-1
3) Dephosphorylering af glukose 6-phosfat til glukose vha. glukose 6-phosphatase
Hvad står GTP for?
GuanosinTriPhosphat
Hvordan bliver fedtsyre omsat til glukose i pattedyr?
Fedtsyre kan ikke omsættes til glukose i pattedyr.
Forklaring: Katabolisme af fedtsyre giver kun acetyl-CoA. Acetyl-CoA kan ikke omdannes til pyruvat (ikke glukogent), da pyruvatdehydrogenasen er irreversibel.
Hvad betyder det at et substrat er glukogent?
Hvis der er en forøgelse af glykogen i leveren beskrives substratet som
værende glukogent. Altså indgår substratet i glukoneogensen.
Er glycerol glukogent?
Ja. Ved phosphorylering af glycerol ved glycerol kinase efterfulgt af oxidation af det centrale carbon giver dihydroxyacetonephosphat, som er et intermediate i glukoneogenesen.
Hvad sker der hvis glykolysen og glukoneogensen forløbet samtidigt?
ATP vil blive forbrugt og der vil blive produceret varme
ATP + H2O + ADP + Pi + varme (s. 574)
I hvilket trin regulerer omdannelsen af Pyruvat til PEP i glukoneogensen?
Det første trin. Pyruvat til oxaloacetat via pyruvat carboxylase og 2ATP
Nævn de fire enzymer (ikke co-enzymer) der er specifikke for glukoneogensen.
1) Pyruvat carboxylase
2) PEP carboxykinase
3) Fructose 1,6-bisphosphatase-1
4) Glucose 6-phosphatase
Nævn to pathways som er TPP-afhængige
Ethanol fermentering (enzym: Pyruvate decarboxylase)
Pentose phosphat pathway, PPP (enzym transketolase)
Hvor i cellen findes enzymet pyruvat carboxylase?
Pyruvat carboxylase er et mitokondrienzym og findes derfor i mitokondrierne.
Hvordan omdannes pyruvat til oxaloacetat?
Pyruvat transporteres fra cytosolen til mitrokondrierne, hvor pyruvatcarboxylase vha. coenzymet biotin, der bærer aktiveret bicarbonat (HCO3-) omdanner pyrovat til oxaloacetat. Trinet bruger 1x ATP
Hvilket enzym katalyserer omdannelsen af oxaloacetat til PEP?
phosphoenolpyruvat carboxykinase (PEP-carboxykinase)
Hvilke elementer mangler i dannelsen af PEP fra oxaloacetat? (se billede)
Enzym phosphoenolpyruvatcarboxykinase (2x GTP –> 2x GDP)
Hvilken process i glukoneogensen katalysere enzymet fructose 1,6-bisphosphatase (FBPase-1)?
Bonus: FBPase-1 er Mg2+ afhængig
Hydrolysen af fructose 1,6-bisphosphate til fructose 6-phosphat
Fructose 1,6-phosphat + H2O –> Fructose 6-phosphat + Pi
Hvilket enzym katalyserer følgende irreversible proces i glukoneogensen:
Glukose 6-phosphat + H2O –> Glukose + Pi
Glukose 6-phosphatase
Hvad står PPP for?
Pentosephosphat pathway
Hvad er funktionen af et mutase enzym?
Mutase er en undergruppe til enzymklasssen isomerase. Mutaser katalyseret flytning af en funktionelgruppe fra en position til en anden i samme molekyle.
Hvad bruges NADPH ofte til?
Biosyntese af bl.a. fedtsyre og steroler
PPP består af to dele, hvilke?
Den oxidative fase
Den non-oxidative fase
Hvad bruges Ribose-5-phosphat til?
DNA, RNA og coenzymerne ATP, NAD+, FAD, m.m.
Beskriv generelt den oxidative del af PPP
Oxidation af Glukose-6-phosphat til ribulose , CO2 og NADPH
(bemærk ikke ribose-5-phosphat)
Hvad kan erytrose-4-phosphat omsættes til?
Aromatiske aminosyrer
Beskriv følgende proces:
Første del af første trin i den oxidative fase i PPP: Glukose 6-phosphat bliver oxideret til lactonen 6-Phosphoglukono-δ-lactone ved glukose 6-phosphatdehydrogenase. NADP+ er elektronaccepter.
Nettoreaktionen for omdannelse af glukose-6-phosphat til ribose-5-phosphat
Glukose-6-P + 2 NADP+ → Ribose-5-P + CO2 + 2 NADPH
Beskriv følgende proces i PPP
Anden del af første trin i den oxidative fase. Laktonen 6-phosphoglukonatdehydrogenase hydrolyseres til 6-phosphoglukonat ved laktonase.
Beskrive følgende reaktion i PPP
Anden del af den oxidative fase. 6-phosphoglukonat oxideres og decarboxyleres til ketopentosen D-ribulose-5-phosphat og CO2 ved 6-phosphoglukonatdehydrogenase. Der dannes desuden NADPH
D-Ribulose-5-phosphat fat kan bruges til to ting, hvilke?
1) Omrokering til glukose-6-phosphat via den non-oxidative fase i PPP
2) Til biosyntese
Indsæt de rigtige tal istedet for x i omdannelsen af ribose-6-P til glukose-5-P:
x pentose-phosphater omdannes til x hexose-phosphater
6 pentose-phosphater (i alt 30 C-atomer) omdannes til 5 hexose-phosphater (i alt 30 C-atomer)
Opskriv nettoreaktione for omdannelse af ribose-5-P til glukose-6-p via den non-oxidative fase
6 Ribose-5-P + H2O → 5 Glukose-6-P + Pi
Hvad bestemmer om glukose-6-phosphat er medvirkende i glykolysen eller PPP?
Koncentrationsforholdet mellem NADP+ og NADPH i cytosolen.
(uden en elektron acceptor kan den første reaktion i PPP ikke foregå, da NADP+ katalyserer processen).
Hvilken pathway er denne reaktion en del af?
Første trin omdannelsen af Ribulose-5-P til Glukose-6-P i den non-oxidative fase.
Hvad er navnet på enzymet der katalyserer følgende reaktion i PPP
Transketolase, katalysere overførslen af en 2-carbon fragment fra en ketose doner til en aldose acceptor.
Hvilket enzym katalyserer følgende trin i den non-oxidative phase af PPP?
Transaldolase, katalyserer en aldolreaktion.
Hvilket enzym katalyserer følgende trin i den non-oxidative phase af PPP?
Transketolase