3 - Regulering af kulhydratstofskiftet Flashcards
Hvad er homeostasis?
Opretholdelsen af konstante koncentrationer i biologiske systemer.
Hvad er distinktionen mellem metabolisk regulering og metabolisk kontrol?
Reguleringens funktion er at holde homeostase af koncentrationen af for eksempel metabolitter, hvorimod metabolisk kontrol er en proces, der ændrer metabolismens out-put.
Hvad er en transkriptionsfaktor?
Et protein, der hvis det aktiveres, kan aktivere eller deaktivere transkriptionen af et en gen ved at binde sig tæt ved genets promotor.
Hvad er rapid turnover?
Syntese af et protein umiddelbart efterfulgt af en nedbrydning af proteinet.
Hvilken metabolit virker på FBPase-1 ved feed-forward regulering?
Citrat.
Hvad er en sekundær metabolit?
En metabolit, der ikke bliver omsat, men stadig tjener en funktion i metabolismen. Som for eksempel fruktose-2,6-bisphosphat (regulatorisk molekyle).
Hvad er en fordel ved at have sekundære metabolitter?
Niveauet af sekundære metabolitter kan reguleres uden at ændre koncentrationen af primære metabolitter og derved forhindre at de forstyrrer andre pathways.
Hvordan kan inddelingen af cellen med membraner regulere enzymaktivitet?
Et enzym kan adskilles fra dets substrat, hvilket hindrer den enzymkatalyserede reaktion. Transport af substrat over de intracellulære membraner kan derfor være en begrænsende faktor i nogle reaktioner
Hvad er isoenzymer?
Enzymer, der katalyserer den samme reaktion, men som tjener til forskellige funktioner og derfor har forskellige aktiviteter, Km-konstanter, aminosyresekvens og lokalitet.
Hvad betyder en allosterisk effektor typisk for enzymkatalyseret reaktions kinetik?
Effektoren vil typisk ændre en hyperbolsk kurve til en sigmoid kurve eller omvendt. (Fra sigmoid til hyperbolsk).
Hvad er den mest udbredte kovalente modifikation i reguleringen af enzymer og proteiners aktivitet?
Fosforylering og defosforylering
Hvad kalder man enzymer, der katalyserer defosforyleringen af fosforylerede proteiner?
Phosphoprotein phosphataser
Hvad betyder reaktionsbrøken, Q, for en reaktion som phosphoryleringen af fruktose-6-phosphat til fruktose-1,6-bisphosphat, og hvilket enzym katalyserer reaktionen?
Reaktionsbrøken er under fysiologiske forhold meget mindre end ligevægtskonstanten, K, hvilket betyder at reaktionen kan forløbe exergonisk. Reaktionen er katalyseret af phosphofructokinase- 1 (PFK-1).
Hvorfor er det, at ændringen i cellens AMP-niveau er en mere sensitiv indikator for en celles energiforbrug end cellens ATP-niveau?
Der er en højere koncentration af ATP i en celle end af AMP. Når ATP hydrolyseres til ADP under en celles arbejde, kan 2 ADP omdannes til ATP og AMP, hvilket katalyseres af adenylat kinase. Dette resulterer i en meget højere relativ stigning i niveauet af AMP end det relative fald i niveauet af ATP.
Hvilken funktion har AMP-aktiveret protein kinase (AMPK)?
AMPK regulerer en række enzymers aktiviter ved fosforylering under en stigning i koncentrationen af AMP.
Hvad udtrykker flux-kontrol-koefficienten, C?
C er et udtryk for effekten af et enzyms koncentration på en pathways metaboliske flux.
Hvad udtrykker elasticitetskoefficienten, ε?
Elasticitetskoefficienten udtrykker et enzyms evne til at reagere på ændringer i metabolitkoncentrationer eller regulatormolekyler.
Hvor findes hexokinase IV, og hvad er fordelen ved det?
Dens kinetik afspejler leverens funktion: når glukosekoncentrationen er lav fosforyleres glukose i mindre grad og frigives derfor til blodet. Når glukose derimod er høj fosforyleres glukose i højere grad og indgår i leverens metabolisme.
Ved hvilke enzymer reguleres glukoneogenesen og hvad reguleres de af?
Glukoneogenesen reguleres ved pyruvat carboxylase (aktiveres af acetyl-CoA og inhiberes af ADP) og FBPase-1 (inhiberes primært af fruktose-2,6-bisfosfat og AMP og aktiveres af Citrat).
Hvad betyder den allosteriske effektor, fruktose-2,6-bisfosfat, for substrat-cyklussen mellem glukolyse og glukoneogenese?
Da fruktose-2,6-bisfosfat henholdsvist aktiverer og inhiberer FBK-1 og FBPase-1 minimeres substrate-cycling.
Hvilken rolle har fruktose-2,6-bisfosfat i reguleringen af glukolysen og glukoneogenese?
Fruktose 2,6-bisfosfat inhibere FBPase-1 og aktiverer PFK-1 og medfører en netto glukolyse.
Hvilken del af det dobbelte enzym PFK-2:FBPase-2 henholdsvist nedbryder og synteserer fruktose2,6-bisfosfat?
PFK-2 synteserer, FBPase-2 defosforylerer.
Hvad betyder en defosforylering af det bifunktionelle enzym PFK-2/FBPase-2?
Defosforylering aktiverer PFK-2- delen og inhiberer FBPase-2-delen af enzymet, hvilket øger glukolysen og inhiberer glukoneogenese ved at stimulere syntesen af fruktose-2,6-fosfat.
Hvad er substratet for glykogensyntase?
Substratet er et sukkernukleotid, UDP-glukose.
Hvordan dannes UDP-glukose?
Glukose 6 fosfat omdannes til glukose-1-fosfat, kondenseres med UTP for at danne UDP-glukose og PPi (pyrofosfat)
Hvilken ende af glukogenmolekylet påsættes glukose?
Den ikke-reducerende ende.
Hvilken rolle har glykogenin?
Den virker som primer for 1,4-alpha-glykogensyntasen, ved at katalysere påsættelsen af de syv første glukosemolekyler.
Hvad er et andet navn for amylo-(1-4) til (1-6)-transglykosylase?
Glykosyl(4-6) transferase.
Hvad er fordelen ved at lagre glukose som glykogen?
Man undgår at glukosekoncentrationen udøver et enormt stort osmotisk tryk.
Hvad kaldes epinefrin også?
Adrenalin.
vad betyder en signalkaskade for responsen af et signal?
Kaskaden betyder at responsen bliver mange gange større, end det oprindeligt var (et epinefrinmolekyle kan betyde at 10000 glukosemolekyler bliver lukket ud i blodet).
Hvad bliver phosphoprotein phosphatase 2A aktiveret af?
når glucose mængden forøges dannes der mere xylulose 5-phosphate, som er det stof, der aktiverer phosphoprotein phosphatase 2A
Hvilken funktion har phosphoprotein phosphatase 2A?
Dephosphorylation af den bifunktionelle PFK-2/FBPase-2 enzym, hvilket aktiverer PFK-2 og hæmmer FBPase-2
Hvilken effekt har fructose 2,6-bisphosphate på Glykolysen og Glukoneogenesen?
Fremmer glykolysen og hæmmer gukoneogenesen
Hvilken syntese er Acetyl-Coa og NADPH start materialer for?
Fedtsyre-syntesen
Hvilket stof øger produktionen af alle enzymer, som indgår i fedtsyresyntesen?
Xylulose 5-phosphate
Hvilke tre ting, som kommer når der er energi nok, hæmmer allosterisk pyruvate kinase?
ATP, acetyl-CoA og langkædede fedtsyrer (Alanin hæmmer også)
Hvad kaldes et enzym, som har sin funktion tilfælles med andre enzymer?
isozym
I hvilket organ findes den version af pyruvat kinase, som kan gøres inaktiv, også kaldet pyruvat kinase L?
leveren
Hvordan hæmmes pyruvate kinase i leveren?
c-AMP-afhængig protein kinase phosphorylerer L isozymet af pyruvat kinase, hvilket gør det inaktivt
Når Acetyl-CoA begynder at blive ophobet, hvilket enzym fremmer det så, for at undgå at få en for høj koncentration?
pyruvate carboxylase, som omdanner pyruvat til oxaloacetat og dermed starter glukoneogenesen
Hvor mange gener reguleres transkriptionelt af insulin?
over 150 gener
Hvilken transkriptionsfaktor er særligt vigtig for kulhydrat metabolismen?
ChREBP – Carbohydrate Response Element Binding Protein
Hvilket enzym fjerner den phosphorgruppe på ChREBP, som gør det inaktivt?
phosphoprotein phosphatasen PP2A
Hvilke to enzymer, som indgår i glukoneogenesen, dannes langsommere, hvis deres syntese påvirkes af insulin?
PEP carboxykinase og glucose 6-phosphatase
Er det glykolysen eller glukoneogenesen, som hæmmes af SREBP-1c (medlem af familien af Sterol Regulatory Element Binding Proteins)?
glukoneogenesen hæmmes, mens glykolysen fremmes da SREBP-1c fremmer syntesen af mange af de nødvendige enzymer mv.
Hvilken transkriptionsfaktor fremmer syntesen af glukose 6-phosphatase og PEP-carboxykinase pga. forhøjet [cAMP] og signaleret af glucagon?
CREB – cyclic AMP response element binding protein
Hvilke synteser henholdsvis stimulerer og hæmmer FOXO1 (forkhead box other)?
Syntesen af glukoneogenetiske enzymer stimuleres, mens syntesen af enzymer for glucolysen hæmmes
Hvilket stof får FOXO1 til at forlade nukleus?
insulin
Hvilket enzym i glukoneogenesen regulerer selve glukoneogenesen (altså fremmer/bremser)?
pyruvate carboxylase
Hvilket stof er ”hovedregulatoren” af glykolysen og glukoneogenesen?
De modsatrettede effekter af fruktose 2,6-bisphosphate på PFK-1 og FBPase-1 bremser den ene, når den anden fremmes.
Hvilket enzym ”klipper” en for en glukose 1-phosphat af glukogenkæderne?
glykogen phosphorylase
Hvilket enzym ”afgrener” glykogenen, for at glykogen phosphorylase kan fortsætte med at ”Klippe”?
Glukantransferase
Hvor få led i glykogenkæden skal der være tilbage, for at glykogen phosphorylase holder op med at virke?
4
Hvilket enzym katalyserer den reversible reaktion Glukose 1-phosphate Glucose 6-phosphate?
phosphoglucomutase
Hvad hedder det sukker nukleotid, som via enzymet glycogen synthase sætter et til glukose molekyle på glykogenkæden?
UDP-glukose
Hvad er Cori-cyklussen?
glycogen->laktat i væv (ofte muskler) og laktat->glycogen i leveren
Hvad hedder det enzym, som skaber grenene på glykogen?
(Amylo (1-4) til (1-6) transglykosylase eller glykosyl (4-6) transferase)
Hvad hedder det protein, som starter sammensættelsen af glukoser til glykogen?
glykogenin
Hvor bliver glykogen opbevaret?
muskler og lever
Hvad hedder den mest aktive form af (glykogen) phosphorylase i muskler?
phosphorylase a – phosphorylase b er mindre aktiv
Hvilket stofs øgede koncentration aktiverer protein kinase A (PKA)?
cAMP
Hvad kaldes phosphorylase a phosphatase også?
phosphoprotein phosphatase 1/PP1
Hvilket stof har samme effekt i muskler som glukagon har i leveren?
Epinephrine
Hvilket enzym deaktiverer glykogen syntase a ved at phosphorylere stoffet?
Glycogen syntase kinase 3 (GSK3)
Hvilken anden protein kinase skal først ”prime”, før GSK3 kan phosphorylere glycogen syntase?
Casein kinase II (CKII)
Insulin aktiverer PKB som så phosphorylerer og dermed inaktiverer hvilket stof?
GSK3
Hvilket enzym kan dephosphorylere både phosphorylase kinase, glycogen phosohorylase og glycogen syntase?
PP1 – phosphoprotein phosphatase 1
PP1 bliver deaktiveret af hvilket stof?
PKA som phosphorylerer PP1
PP1 bliver aktiveret af hvilket stof?
Glukose 6-phosphat
I muskler stimulerer epinephrine hvad?
Glycogen nedbrydning og glycolyse, hvilket giver ATP, som skal bruges for muskel sammentrækning
