Biokemi Flashcards
Enantiomeri/spegelbildsisomeri
- För att en molekyl ska uppvisa enantiomeri så ska det finnas minst en atom som är bunden till fyra OLIKA grupper/atomer.
- Denna atom (kol) markeras med * och kallas:
kiralt kol / asymmetsiskt centrum / optiskt centrum - Antal enantiomerer = 2^n där n=antal kirala kol
- Enantiomerer vrider planpolariserat ljus.
- Ett sätt att analysera vilken isomer man har.
- Åt höger ger + eller D eller R
- Åt vänster ger - eller L eller S
- Ett racemat innehåller lika mycket av båda isomererna och vrider därför inget ljus.
Neurosedynskandalen
1960-talet.
En blandning av de båda spegelformerna såldes som läkemedel. Den ena motverkade illamående hos gravida kvinnor men den andra gav missbildningar på foster.
Kiralt reagens
Med hjälp av ett kiralt reagens framställs mest av den ena spegelformen.
OBS! För varje molekyl som framställs förbrukas en molekyl av reagenset.
Losec
Aktuell svensk tillämpning av spegelbildsisomeri. AstraZenecas Losec består av två spegelformer.
GI
- Vitt bröd har index 100
Stiger långsamt (lågt GI)
Bark (cellulosa med ß-bindningar)
Gräs
Grönsaker
Bönor
Fullkorn
Pasta
Vitt bröd
Ris
Potatis
Potatismos
Socker
Juice
Sockrad läsk
Dextrosol
Stiger snabbt (högt GI)
- Man vill ha få och låga toppar pga hjärt- och kärlhälsa och diabetes
Vetekorn
- Består av ett skal av cellulosa “vetekli” (fibrer)
- Kärna av stärkelse “vitt mjöl”
- Grodd med proteiner, fetter, mineraler
- Hela kallas fullkorn “grahamsmjöl”
Aminer
- Derivat av NH3
- T.ex etylmetylamin (två H har bytts ut mot en CH3 och en C2H5, trimetylamin (har CH3-grupper istället för H)
- NH2 kallas amingrupp
- Aminer är svaga baser pga fritt elektronpar (ledig plats för väte)
- Generellt illaluktande ämnen.
Metabolismens två delar
Anabolism - bygga upp
Katabolism - nedbrytning t.ex matspjälning
Lipider
- Steroider (ex flera hormoner, kolesterol, testosteron)
- Tiglycerider (fetter)
- Tensider (tvålämnen, finns i tvål, diskmedel, tvättmedel, emulgeringsmedel)
- Fosfolipider (i membran inklusive cellmembran)
- Karotenoider
Triglycerider bildas
glycerol + 3 fettsyror → triglycerid + 3 vatten
(alkohol + karboxylsyra → ester + vatten)
- Substitutionsreaktion (kondensationsreaktion)
- Fetter är estrar
Karotenoider
- Varannan dubbelbindning ger lokaliserade e-, ett konjugerat system
- Finns i morötter
Lykopener
- Antioxidanter
- Lykopen är en karotenoid och sålunda släkt med A-vitamin och karoten (finns i moröter)
- Finns i cis- och transformer. Cis finns i rå tomat och är relativt inaktiv som antioxidant. Vid upphettning sker en isomerering cis ⇄ trans och den aktiva transformen bildas.
Fosfolipider
- En fettsyra ersätts med en laddad grupp för att den ska bli mer vattenlöslig
- Ett hydrofilt huvud ger ett stabilare membran
Micell
- En liten boll bestående av fosfolipider
- De vattenlösliga huvudena är riktade utåt och de fettlösliga svansarna är riktade inåt.
Varför finns det proteiner?
- Byggnadsmaterial (muskler, brosk, hud)
- Transport av ämnen
- Enzymer
- Näringsämne
- Immunförsvar (antikroppar)
BCAA
Branched Chain Amino Acid (aminosyra med grenad kedja)
Aminosyror
- Har en sidogrupp som varierar (20 olika)
- 9 st är essentiella (behöver tillföras via födan)
- Är amfolyter
- Blir plusladdade i sur miljö och minusladdade i basisk
Aminosyra i sur miljö
+NH3CHRCOO- + H3O+ ⇄ +NH3CHRCOOH + H2O
Aminosyra i basisk miljö
+NH3CHRCOO- + OH- ⇄ NH2CHRCOO- + H2O
- Det pH vid vilket nettoladdningen är 0 är den isoelektriska punkten, Ip
- Aminosyror kan bindas ihop med peptidbindningar. Sådana kemiska föreningar kallas amider.
- Två aminosyror som sitter ihop kallas dipeptid, tre tripeptid, fyra tetrapeptid osv.
Isoelektriska punkten, Ip
- Det pH vid vilket nettoladdningen är 0
pH < lp [+NH3-CHR-COOH] är störst (netto +)
pH ≈ lp [+NH3-CHR-COOH] = [NH2-CHR-COO-]
pH > lp [NH2-CHR-COO-] är störst (netto -)
Två huvudtyper av proteiner
Fiberproteiner:
- Trådformiga, starka, svårlösliga i vatten
- Finns i hår, muskelfibrer, bindväv, cellskelett m.m
Globulära proteiner
- Kompakta, lösliga i vatten
- Biologiskt aktiva (som enzymer och receptorer)
- Har en hydrofil utsida (sidogrupper hos aminosyror) och en hydrofob insida.
Primär struktur (protein)
- Aminosyrasekvensen
(Asp-Gly-Ala…)
Sekundär struktur
α-helix, β-sheet, random coil
Tertiär struktur
- Utseendet på hela proteinet
- Finns hos globulära proteiner
- Tredimensionell struktur
- Viktigt för den biologiska funktionen hos enzymer och andra biologiskt aktiva proteiner såsom receptorer.
- På ett enzym finns ett aktivt säte/centrum där reaktionen sker.
- Ett substrat är det som reagerar.
- Substratet / substraten passar in steriskt (form) och polärt.
- När reaktionen skett bildas en produkt.
Kvartär struktur
- Flera proteiner som sitter ihop, t.ex 4 proteiner som bygger upp en hemoglobin.
- Flera peptidkedjor bygger upp ett större protein.
- Denaturering förstör den tredimensionella tertiär- eller kvartärstrukturen.
Denaturering
- Förstör den tredimensionella tertiär- eller kvartärstrukturen på ett protein.
Kan ske genom:
- Uppvärmning. Bindningar MELLAN aminosyrornas sidokedjor bryts. Peptidbindningar påverkas inte.
- Ändring av pH-värde ger ändrade laddningar på t.ex
-COOH, -NH2 och jonattraktion bryts.
- Salter/joner påverkar laddningar och därmed bindningar.
Bindningar inuti protein
Disulfidbrygga:
- Kovalent bindning mellan S och S.
- Är en permanent bindning och avger formen på håret.
Vätebindning:
- Mellan aminosyror där H finns bundet till N, O eller F.
- I första hand mellan NH- och CO-grupper i närliggande spiraler men också mellan NH- och CO-gruper i sidokedjor.
- Vätebindningarna löses upp när man blöter ner håret.
Jonbindning:
- Mellan prositivt och negativt laddade aminosyror (mellan
sura och basiska sidokedjor).
- Känslig för pH-förändringar och tillsats av salter/joner.
vdW:
- Hydrofob attraktion.
Namngivning av enzymer
- Många enzymer namnges så att substratet eller reaktionen finns med i namnet. Ändelsen är ofta -as.
- Lipas spjälkar en lipid t.ex triglycerid i fettsyra och glycerol.
- Alkoholdehydrogenas (dehydrogenera=ta bort väte) överför etanol till etanal.
- Maltas spjälkar maltos i två glukosmolekyler.
- Vissa enzymer har en annan ändelse. T.ex pepsin i magsäcken som spjälkar proteiner till peptider.
Kompetetiv (tävlande) inhibitor
- Liknande molekyl som binder till det aktiva sätet och tävlar om platsen.
- Ökad konc. substrat ger ökad reaktionshastighet.
Icke-kompetetiv (icke-tävlande) inhibitor
- Binder in på en annan del av enzymet.
- Enzymet ändrar form och aktiviteten försämras.
- Ökad konc. substrat ger inte ökad reaktionshastighet om sätet är blockerat.
Monosackarider
En sockerenhet. Glukos, galaktos, fruktos, m.m.
Disackarider
Två sockerenheter. Maltos, sackaros, laktos, cellobios, m.m.
Disackarider bryts ner av enzym till monosackarider i tarmen och tas upp i blodet.
Polysackarider
Långa kedjor x1000. Amylos (ogrenad stärkelse), amylopektin (förgrenad stärkelse), cellulosa, glykogen m.m.
Stärkelse
Polysackarid. Innehåller α-bindningar som vi kan bryta ner. Bryts ner till maltos med enzymet amylas i munnen. Maltos (disackarid) bryts sedan ner till glukos (monosackarid).
Cellulosa
Polysackarid. Innehåller β-bindningar som vi inte kan bryta ner (“fibrer”).
Bryts ner till cellobios som bryts ner till glukos.
Sackaros
Disackarid. Bryts ner till fruktos och glukos med enzymet sackaras.
Laktos
Disackarid. Bryts ner till glukos och galaktos med enzymet laktas. Laktas saknas hos laktosintoleranta. Laktos jäser i tarmen och ger magknip pga gaser.
Blodsocker
- (När blodsockret är på väg upp). Glukos tas upp från tarm till blod.
- (När blodsockret är på väg ner). Hormonet insulin öppnar kanaler (proteiner) i cellerna och glukos tas upp i cellerna. Glukos lagras som glykogen (polysackarid).
- (Fastenivå). Glukos bildas från glykogen i lever och muskler.
α-1,4-glykosidbindning
α-D-glukos + α-D-glukos → maltos
- Binds ihop med en α-1,4-glykosidbindning
- Syret i bindningen är riktat nedåt
- Riktning på OH-grupper:
ner, upp, ner, ner. - Det kolhydratspjälkande enzymet amylas som utsöndras från bukspottkörteln och spottkörtlarna (munnen) hos oss människor, kan enbart själka kolhydrater som innehåller α-glukos och därmed α-bindningar. (Laktos innehållande β-glukos kan spjälkas av enzymet laktas.)
β-1,4-glykosidbindning
β-D-glukos + β-D-glukos →cellobios
- Binds ihop med en β-1,4-glykosidbindning
- Syret i bindningen är riktat uppåt
- Riktning på OH-grupper: ner, upp, ner, upp
- Idisslare och termiter (en typ av insekt) kan spjälka β-bindningar eftersom de har bakterier i mag-/tarmkanalen som producerar enzymet cellulas. Dessa djur kan därför äta cellulosa (t.ex. gräs) och använda det som en energikälla.
- Fördelen med detta för oss människor är att mat som innehåller mycket kostfibrer (t.ex. cellulosa) inte höjer vårt blodsocker.
ATP
- Adenosintrifosfat
- ATP är en energirik förening som kan “laddas upp” och “laddas ur”.
- Består av kvävebasen adenin, sockret ribos och tre fosfatgrupper.
- Det är bindningarna mellan fosfatgrupperna som är energirika.
- ATP är en så kallad energibärare.
ADP + Pi + energi ⇄ ATP + vatten
CoA
- Koenzym A
- Hjälp- och bärarmolekyl (ej e- och H+)
- Transporterar acetylgrupper, CH3CO-
- När acetylgruppen binds till CoA bildas acetyl-CoA.
NADH och FADH2
- Bärarmolekyler som transporterar väte och elektroner.
NAD+ + H+ + 2e- ⇄ NADH
FAD + 2H+ + 2e- ⇄ FADH2
Glykoslysen
- Sker i cytoplasman.
- Bildas lite NADH och lite ATP.
- Kan ske anaerobt (utan syre) ex vid mjölksyraträning.
- 2 ATP investeras och 4 kommer ut (totalt får man ut 2 ATP).
- 1 glukos (6 C) blir till 2 st pyrovatjoner, CH3COCOO- (3 C vardera)
Citronsyracykeln
- Sker i mitokondriens innandöme (matrix)
- Sker aerobt (behöver syre)
- Bildas lite ATP och mycket NADH och FADH2.
- Den stora oxidationen där kolatomerna blir CO2.
- En acetyl-CoA (2 C) möter en oxalättiksyra (4 C) och bildar citronsyra (6 C).
- Sedan avges 2 CO2 och det blir 4 C igen.
- Under ett varv i citronsyracykeln avges 1 ATP, 3 NADH och 1 FADH2. Men av en glukos bildas två pyruvatjoner (blir till acetyl-CoA efter 1 CO2 har avgetts) så det blir två varv i citronsyracykeln.
Elektrontransportkedjan
FADH2 → FAD + 2H+ + 2e-
NADH → NAD+ + H+ + 2e-
- Bildas mycket ATP
- FAD och NAD+ går tillbaka i cykeln och återanvänds.
- NADH och FADH2 åker till mitokondriens innermembran. Lämnar av e-.
- e- springer längs en kedja och landar tillslut på syret som reagerar med 2 H+ och bildar H2O när det tar upp 2e-.
- Längs kedjan finns Cytokrom C som är en molekyl med Fe2+/Fe3+. Cyt C blockeras av cyanid (CN-). HCN i gaskammare eller KCN som gift (kvävning).
- H+ pumpas till intermembrane space (mellan membranen) där det blir hög [H+] (surt, lågt pH).
- Innanför membranen blir det låg [H+]
- H+ “vill tillbaka” för att jämna ut skillnaden i konc.
- Jonen H+ kommer inte igenom det opolära membranet utan måste gå genom ATP-syntetaset.
- Varje NADH som når elektrontransportkedjan genererar 3 ATP.
Vitamin
En molekyl som vi inte själva kan syntetisera men som har en nödvändig funktion i vår kropp.
Antioxidant
Förhindrar oxidation av DNA, cellmembran. Motverkar fria radikaler.
Transaminering
En amingrupp (NH2) tas bort från aminosyran. Kvar blir en acetylgrupp/karboxylsyra som kan gå in i citronsyracykeln.
Amingruppen används till:
- Syntes av nya aminosyror
- Syntes av nytt DNA
- Avfall som urea/karbamid/urinämne, kissas ut.
Fettmetabolismen/β-oxidationen
- Sker i matrix
- Varje β-kol har oxiderat med 4e- (oxidationstal -II till +II)
- β-kolatomen är kolatom nr 2 räknat från karboxylgruppens kolatom.
- Fettsyrorna “klipps” i bitar två och två i form av acetyl-CoA (2 C)
C15H31COOH (16 C)→ 8 st acetyl i 8 cykler
Brunt fett
- En mycket lite del av vårt fett är så kallat brunt fett (brunt pga mycket mitokondrier).
- Detta fett producerar värme.
- Finns rikligt (flera gram) hos spädbarn.
- Hos vuxna finns lite kvar. Främst nära aortan (stora kroppspulsådern).
- Proteinet termogenin i mitokondriens innermembran släpper tillbaka H+ utan att ATP bildas. Detta ger värme.
Cx:y
x-antal kolatomer
y-antal dubbelbindningar
Cisfettsyra
En omättad fettsyra där väteatomerna bundna till dubbelbundna kolatomer är på samma sida, vilket resulterar i en krökt form av kolkedjan.
Transfettsyra
Transfettsyror innehåller en eller flera dubbelbindningar i trans-ställning, vilket innebär att väteatomerna sitter på motsatt sida av dubbelbindningen. Detta medför att transfettsyror blir raka kedjor och får liknande egenskaper som mättade fettsyror, trots att de är omättade.
Pappers- / tunnskiktskromatografi
- Stationär fas, t.ex cellulosa (polär)
- Mobil fas/elueringsvätska, t.ex surgjord 2-propanol + butanon (mindre polär)
- Retardationsfaktor: Rf = a/b
a: hur långt ämnet har vandrat
b: hur långt elueringsvätskan har vandrat - Elueringsvätskan kommer att sugas upp i den stationära fasen på grund av kapilärkrafter.
- Den mobila fasen kommer att dra med sig molekylerna.
- Ju starkare de binder till den stationära fasen, desto mer bromsas de upp av den.
- De olika proven kommer vandra olika långt beroende på hur bra de binder till den stationära och mobila fasen.
Anaerob nedbrytning
- Om inte syre finns så kan inte NAD+ bildas i elektrontransportkedjan. Då skulle även glykolysen stanna om inte NAD+ hade återbildats när mjölksyra bildas.
- Energin (ATP) bildas då glykolysen kan fortsätta. Mjölksyra omvandlas till glukos i levern.
Aerob metabolism: citronsyracykel + elektrontransportkedjan
Anaerob metabolism: mjölksyrajäsning (djur), alkoholjäsning (jäst)
