Biokemi læringsmål

Question 1

Kende prokaryoter og eukaryoter (Livsformernes udvikling):

Answer 1

Prokaryoter: encellede organismer uden en cellekerne, nucleus fritflydende i cytoplasma.

Eukaryote: encellede organismer med et membranomsluttet nucleus (cellekerne). Eukaryote celler er langt mere komplicerede end prokaryote, bl.a. grundet disses store variation af organeller. Eukaryote celler skelnes ml. dyre- og planteceller.

Question 2

Kende størrelsesordenen for vira, bakterier og eukaryote celler:

Answer 2

vira: 10-100 nm
bakt: 1 um
dyre: 10 um
plan: 100 um

Question 3

Kunne beskrive proteinsyntesen

Answer 3

Proteinsyntese defineres som dannelse af proteiner i cellen, udfra genetisk arvemateriale i DNA.

Det centrale dogme (DCD).
DCD foregår i de fritflydende ribosomer i cellens cytoplasma. I cellens nucleus replikeres specifikke DNA-sekvenser, der ønskes udtrykt, til mRNA.

Question 4

Replikation

Answer 4

Nucleus, mitose, diploid, DNA helicase, binding site, Hydrogen bindinger, små proteiner, nukleotider, primase, primer, DNA-polymerase, nukleotid, leading/lagging strand(RNAP), Okazaki fragmenter, G1, S, G2.

Question 5

Transskription

Answer 5

RNA polymerase, promoter, binding site, Hydrogen bindniger, nukleotid, mRNA, terminator, dobbelt helix, nucleus, porrer.

Question 6

Translation

Answer 6

Nucleus, transkription, porrer, mRNA, cytoplasma, translation, proteiner, ribosmer, rRNA, tRNA, Anticodons, aminosyre, peptidbinding, Aminosyren Met (Start), ribosoms midterste kammer, peptidkæde

Question 7

Cellekernes struktur og funktion

Answer 7

To dobbeltlagede lipidmembraner, phospho- og glykolipider, overfladeproteiner, lipider, polaritetsforskel, diffusion, mindre molekyler, afgrænsning fra cytoplasma, genetisk arvemateriale, overfladeproteiner = porre (mRNA).

Funktion: Afgrænsning af arvemateriale fra cytoplasma, Det centrale dogme, produktion af essentielle proteiner

Question 8

Ribosomers struktur og funktion

Answer 8

rRNA, stor og lille underenhed, 3 kamre, anticodons, aminosyre, dannelse af peptidkæder.
Findes i Ru endoplasmatisk retikulum, translation.

Lille enhed: aflæser mRNA, større enhed: binder aminosyre sammen

Question 9

Vesiklers struktur og funktion

Answer 9

Væg af proteiner og fedtstoffer

En vesikel er en transportpartikel, omkranset af proteiner og fedtstoffer. Vesiklerne dannes i alle celler, og bruges som regel til transport af proteiner, fedt, genom mm.

Transport af molekyler, hormoner, proteiner, ioner

Question 10

Ru endoplasmatisk retikulums struktur og funktion

Answer 10

Ru endoplasmatisk retikulum, lysosomale enzymer, proteiner, opbevaring af ribosomer, Granulært hvis ribosomer, mærker proteiner m. sukkerstoffer.

Funktion: Syntese af lipider, lysosomale enzymer, proteiner og opbevaring af ribosomer.

Lang forklaring :D
Endoplasmatisk reticulum er et membransystem der udspilles af nucleus ydre dobbeltlipidmembran. I udfoldningen af ydre nucleic cellemembran laver EU folder for at øge overfladearealet af organellet. Langs dele af ER findes bundter af ribosmer, der gør endoplasmatisk retikulum granulært og betegnes RU.
FUnktionen af ru endoplasmatisk retikulum er, at være bindingstres for mRNA så translationsprocessen og proteinsytnesen kan finde sted. I RU ER dannes såledse proteiner og enzymer. ER er dannet således at når mRNA fra cytosolsiden bindes til lille ribosomal underenhed translateres det så peptidkæden dannes inde i ERs lumen.
PRoteiner og enzymer flyttes fra ER ved exocytose hvor proteinerne samles i vesikler og transporteres ud i cellen.

Question 11

Glat endoplasmatisk reticulum struktur og funktion

Answer 11

Glat ER syntetiserer steroider. Specifikke celler, der har stor udskillelse af disse, har stor glat ER.

Funktioner:
ER sørger for syntese af lipider
Syntese af steroider

Question 12

Golgiapperats struktur og funktion

Answer 12

GAP, Færdiggøelse af proteiner, Cisternesystem, Modtagelse, mærkning og sending, cellulære molekyler, enzymer, modificering, tilføje/fjerner kulhydrater, exocytose
_____________________________

Golgiapperatet (GAP) er den afsluttende færdiggørelse af proteiner, og sorterer disse alt efter hvor de skal sendes hen (cellen, blodbane etc). GAP opbygges af 4-8 cisterner.

En cisterne er en flad sæk. På cis siden af cisternerne kobles eller fjernes kulhydrater fra proteinerne, og på trans siden samles molekylerne i vesikler, hvis overflademolekyler angiver destinationen

GAP er ansvarlig for sending og lagring af cellulære molekyler (hormoner eks).

GAP indeholder enzymer der modificerer og ændre på den molekylære opbygning, og kan enten tilføje eller fjerne kulhydrater.
Når dette er gjort sorteres molekylerne og opsamles i gap’s transportvesikler. Via exocytose sendes vesiklerne afsted.

Funktioner:
Golgi-apparatet sorterer proteiner og sender disse til cellemembranen etc.

Question 13

Cytoskelet struktur og funktion

Answer 13

Cytoskelettet hjælper cellen med at opretholde essentiel struktur og mulig strækbarhed. Cytoskelettet spiller også en rolle ift. den intracellulære transport af molekyler.
Cytoskelettet kan inddeles i 3 forskellige komponenter: Aktinfilamenter, intermediære filamenter og mikrotubuli (centrioler).

Mikrotubuli er små rør med protein vægge (bestående af tubulin).
De intermediære filamenter kan beskrives som strækbare “kabler” der holder cellens udspændt.
Aktinfilamenter kan flytte cellen ved hhv. at forkorte og forlænge cellen (ligesom regnorme! :))

Question 14

Mitokondrie struktur og funktion

Answer 14

Mitokondrier er organeller, der står for produktionen af ATP. De kaldes derfor ofte cellens kraftværker, da molekylet rummer stor kemisk energi.
Mitokondrierne involveres desuden i andre processer som celledeling og -signalering samt apoptose.

Question 15

Cytosol struktur og funktion

Answer 15

Cytosol kendes også som en del af cytoplasma og er med at fungerer som lager for cellens øvrige organeller. Cytoplasmaet afgrænses af den indre cellekerne og den ydre membran.

Question 16

Centriole

Answer 16

Celledeling

Question 17

Nucleus cellemembran struktur og opbygning

Answer 17

Cellemembranen består af to dobbeltladede lipidlag. Lipidlagene virker beskyttende og anvendes både til at afgrænse cellens cytoplasma, og til transport af specifikke molekyler ind og ud af cellen.

I lipidlaget vender de hydrofile fedtmolekylers hoveder udad, mens fedtmolekylernes lange carbonkæder (haler) vender indad og danner et hydrofobt indre.

Funktioner:
Transport af molekyler, proteiner, ioner etc.
Beskyttelse af cellens indre.
Afgrænsning af cellens cytoplasma.

Question 18

Anabolisme

Answer 18

En stofskifteproces, hvori der syntetiseres større molekyler.
Disse indgår i opbygning af elementer som væv og organer. AP har også indflydelse på celledifferentiering og -vækst, samt syntese af proteiner, kulhydrater og fedtstoffer .

Question 19

Katabolisme

Answer 19

En katabolsk process er omvendt en stofskifteproces der inkluderer spaltning af større molekyler.

Både anabolske og katabolske processer katalyseres af specifikke hormoner og molekyler.

Question 20

De tre inhiberingstyper

Answer 20

1) Kompetitiv inhibering: Inhibitor i aktiv site
kM= OP Vmax=neutral

2) Antikompetitiv inhibering: allosteriske site
kM= NED Vmax=NED

3) Nonkompetetiv (mixed): bindes i det regualtoriske site = afgør om reaktion kan foregå.
kM= neutral Vmax=NED

Question 21

Redegør for kompetetiv inhibering

Answer 21

Inhibitor bindes til enzym i aktiv site

Question 22

Redegør for antikompetitiv inhibering

Answer 22

Antikompetitiv inhibering: bindes til ES kompleks og ikke det frie enzym

Question 23

Redegør for nonkompetetiv (mixed) inhibering:

Answer 23

Nonkompetetiv (mixed): Bindes til ES og enzymets aktiv site = selvom substrat bindes til et enzym m. nonkompetetiv inhibitor kan reaktionen ikke foregå

Question 24

Redegør for ATPs opbygning og funktion i mitochondrier

Answer 24

ATP er et nukleotid adenosintriphosphat.
Adenin gruppe (nitrogenholdig base)
Sukker gruppe: (ribose)
Fosfatkæde (3 fosfatgrupper).

Under hydrolyse sker en fosforylering process hvor den yderste phosphatgruppe fjernes fra fosfat kæden og ATP bliver til ADP.
Under fosfatgruppens flytning frigives energi, der har holdt bindingerne ml. fosfaterne.

Note:
ATPs hovedfunktion i celler er at fungerer som energilager, hvis energi kan frigives i biokemiske reaktioner.

Ved phosphorylering (flytning af phosphatgruppe) frigives energi, og molekylet omdannes til ADP (diphosphat).
Phosphorylerings processen frigiver en masse energi, og reaktionen kaldes derfor exergonisk, idet at den overskydende energi kan fungere som aktiveringsenergi til øvrige biokemiske reaktioner.

Question 25

Redegør for proteiners primær struktur og disses bindinger

Answer 25

Primær struktur
udgøres af aminosyresekvensen i proteinet. Proteiner består almindeligt af alt fra 60 til flere hundrede aminosyre, bundet til hinanden vh.a. peptidbinding.

Question 26

Redegør for proteiners sekundære struktur og bindingstyper heri

Answer 26

Sekundær struktur
Proteiners sekundære struktur sammenholdes af hydrogenbindinger mellem aminosyrernes NH-, samt carboxylsyregrupper. Disse sekundære strukturer inddeles i to underkategorier: alfa-helixer (gul), og beta-foldeblade (blå).
α-helix’er har en vindeltrappe-struktur, der bevirker at radikalerne vender udad.
Disse bindes, som før nævnt, sammen af
hydrogenbindinger mellem aminosyrernes NH grupper og en
carboxylgrupper 4 led længere oppe i peptidkæden.
β-foldeblade består af to eller flere polypeptidkæder, der ligger på
langs og danner en tæppe lignende struktur. β-foldeblade består af
hydrogenbindinger mellem NH og carboxylgrupper.

Question 27

Redegør for proteiners tertiære struktur og bindingstyper

Answer 27

Tertiær struktur
Udover CO- og NH-grupper sammenholdes den tertiære proteinstruktur også af hydrogenbindinger mellem OH- og O-grupper.
I den tertiære proteinstruktur dannes der ionbindinger, hvor forskellen i elektronegativiteten er det som forårsager bindingsypen.
Dette foregår typisk mellem et NH3 og O-grupper, hvor Natrium har hevet 3 elektroner fra hydrogen, hvilket gør hydrogen til et positivt ladet stof. Det vil som resultat kunne danne en ionbinding med Oxygen som er et meget elektronegativt stof.
London Bindingerne foregår i den tertiære proteinstruktur og sker når elektronfordelingen er ujævn. Det kan bl.a. ske ved, at et upolært stof kortvarig kan blive polært, hvis der sker en forskydning af elektroner fra et af atomerne til et andet.

Som resultat vil de kortvarige elektrisk ladet poler, forøge tiltrækningskraften til et af nabomolekylerne.

Question 28

Kvaternær struktur

Answer 28

Subunits i proteiner.

Question 29

Denaturering
Er et fænomen, der opstår når et proteins struktur spaltes pga. ydre faktorer såsom:

Answer 29

Temperatur
For høje temperaturer kan tilføre stor mængde termisk energi, der er høj nok til at bryde bindingstyper, der gør sig gældende i proteinets tertiære struktur.
Under denaturering brydes ikke-kovalente bindinger, der har betydning for proteinets foldning og dermed også biologiske funktion.

pH værdi
Ligeledes med temperaturen er surhedsgraden en vigtig faktor for bakteriers vækst.
Opstår der en pH ændring, vil det have konsekvenser for bakterien, idet proteinerne i bakterien kan ændre struktur.
Denatureringen sker i den tertiære struktur mellem aminosyrernes radikaler, hvorved hydrogenatomer kan binde sig til negativt ladet oxygenatomer og derved bryde ion bindingen mellem hydrogen- og oxygen atomet.
Andre bindinger som hydrogenbinding og disulfidbinding (se bilag. Disulfide Bonds) denaturerer også ved pH ændringer. Hvis interaktionen mellem aminosyrerne bliver brudt vil proteinet miste sin oprindelige struktur, og kan derved miste sin funktion, hvilket resulterer i at cellen skades eller dør.
Sænke saltkoncentration

Question 30

Renaturering
Når et proteins oprindelige tertiære struktur genopnås ved enten:

Answer 30

Sænkning af temperatur
Ved sænkning af temperatur fjernes den omkringliggende energi, der skal til for at bryde ikke-kovalente bindinger som CO- og NH-.
I det øjeblik at den omkringliggende energi sænkes, vil tiltrækningskraften mellem de ikke kovalente bindings-reaktanter være størst, og proteinet vil vende tilbage til sin oprindelige struktur.
Sænkning af pH
Øgning af saltkoncentration

Question 31

Kunne forklare begreber som ligander og binding sites:

Answer 31

En ligand er et molekyle der specifikt kan bindes til et binding site i et overflade udtrykt protein i cellemembranen. Dette ses særligt i kroppens neurotransmittersystem, hvor kommunikation bl.a. foregår ved hjælp af ion regulerede Ca++ kanaler, i forbindelse med genoptagelse af Ca++.
Ligander bindes ved:
Nonkovalente bindninger, ionbindinger, hydrogenbindinger, van der waals interaktioner, og hydrofobe interaktioner

Question 32

Antistoffers opbygning

Answer 32

Antistoffer, også kendt som immunoglobuliner er proteiner, der anvendes i immunsystemet, til at detektere hvilke proteiner, der høre til i kroppen og hvilke, der ikke gør.
Karakteristisk har immunoglobuliner en klasses Y-form, der består af to tunge lange kæder og to lette kæder, der er bundet til de tunge, og danner en Y form.
Eksempelvis ses på figuren til venstre (IgG) den karakteristiske Y struktur. De to lange kæder bindes sammen af disulfidbindinger, og selvsamme binding sker også mellem de lette og de tunge kæder.
Alle immunoglobuliner består af en Fc-region, bestående kun af de lange kæder, og en Fab-region (de lette og tunge kæder) hvorpå antigenet til antistoffet kan bindes ved hjælp af Londonbindinger, Ionbindinger og hydrogenbindinger.

Question 33

Forstå enzymers funktion, herunder kompetitiv og non-kompetitiv inhibition, samt begreberne aktive sites og regulatoriske sites:

Answer 33

Proteins funktion: styres af primær struktur.
OBS. Et proteins biologisk egenskaber afhænger af dets interaktioner med ligander.
Enzymers funktion: biologisk katalysator.
Katalysator er et stof der forøger reaktionshastighed uden selv at
indgå i reaktionen. En katalysator sænker
aktiveringsenergien og kan derfor forløbe ved lavere temperatur.

Enzymhæmmerer kan ændre reaktionshastighed i enzymatisk reaktion:
Kompetitive inhibitorer bindes reversibelt til enzymets reaktive center. Bindes inhibitoren med svage intermolekylære kræfter vil processen være reversibel.
Non kompetitive inhiitore bindes til enzymets regulatoriske center.
Irreversible hæmmere er inhibitorer der bindes med en kovalent binding.

Question 34

Kunne forklare begrebet allosteri og kunne give eksempler på regulering af protein-aktivitet ved konformationsændringer:

Answer 34

Allosteri er en regulationsform, hvor et reguleret molekyle (inhibitor såvel som aktivator) bindes til enzymets allosteriske site. Ved binding til allosteriske site sker en konformationsændring af proteinet så substratet ikke længere er komplimentært til enzymets oprindelige active site.

Allosteri: flere forskellige typer binding til enzym i det regulerende site = konformationsændirng. OBS: Ka+-kanal.

Question 35

Kunne beskrive strukturen af DNA, herunder begreberne komplementaritet, polaritet og anti parallelitet:

Answer 35

DNA er opbygget af rækker af sammensætte nukleotider.
Nukleotider er baser der udgøres af
en sukker-gruppe (cyklohexan: 6 Carbon)
(kendes som deoxyribose i DNA og ribose i RNA)
1-3 fosfatgrupper
samt en base.

Nukleotider kan enten være puriner eller pyrimidiner. Hvor pyrimidiner (thymin, cytosin og urasil) består af en 6 leddet ring, består puriner (adenin og guanin) udelukkende af en 5 leddet ring.

Nukleotidets kemiske struktur består som sagt af en sukker gruppe, 1-3 phosphater og en base. Basen er altid placeret på 1 carbonatom i cyklohexanen. Således vil phosphatgruppen være placeret på det 5 carbon i cyklohexanen, samt det 3 carbon i det tilbundne nukleotid.

Sukkergruppen i nukleotider navngives: 2-deoxyribose, da det mange en hydroxygruppe i 2. carbon (hydroxygruppen ses istedet på ribosen).

Nukleotiderne er bundet sammen af phosphor esterbindinger ml. fosfat på 5. og 3. carbonatom i de to nukleotider (se fig. 3).
Rækkefølgen i nukleotid rækkefølgen vil på leading strand gå 5’-3’, og omvendt på den komplementære DNA sekvens.
Den modsatte 5-3 retning kaldes anti parallelitet.

Udover at to nukleotider kan knyttes sammen af en phosphatgruppe, vil der også dannes kovalente bindinger mellem komplementære nukleotider.
Ml. cytosin og guanin dannes 3 hydrogenbinidnger (se fig. 2), og ml. adenin og thymin dannes 2 hydrogenbindinger (se fig. 1).

Question 36

Forstå den rumlige opbygning af DNA, herunder begreberne minor og major groove:

Answer 36

DNAs rumlige opbygning, helixstruktur, sammensatte nukleotider, fosfordiesterbindinger, 5-3 carbon i hver nukleotid.
Hydrogenbindinger afhænger af purin eller pyrimidin.

Major groove er en større åbning direkte ind til strengen hvor hydrogenbidingerne ml. nukleotidene kan tilgås. Den ståre pbning i major groove giver mulighed fr større proteinkomplekser, som transkriptionsfaktorer, eller enzymer, at binde sig til .

Question 37

Gener og genom:

Answer 37

Et gen er et stykke DNA der koder for et protein.
Faktisk er kun 1% af det humane genom, der koder for proteiner. De resterende 99% har vist sig ved undersøgelser at have betydning for regulering af proteinsyntesen, men benævnes ofte som junk-DNA.

Question 38

Kromosomers opbygning (kromatid, centromer, kromatin, histoner, heterokromatin, eukromatin)

Answer 38

Kromosomer er oprullede DNA helixer, omkring proteiner. Under celledeling replikeres kromosomet, og vil derfor bestå af to kromatider.
Kromosomer findes i cellekernens nucleus og bære på genetisk information.
Et enkelt kromosom består af to kromatider, der er genetisk identiste da kromatidet dannes i interfasen under DNA replikation af leading strand.

Sammensnøringen mellem de to kromatider kaldes centromeret, og er den primære konstriktion. I nogle kromosomer hvor centromeret er placeret i midten, er kromatid armene lige lange, men dette varierer alt efter centromerets plads.
Et kromatid udgøres af sammensnørede kromatin fibre. Kromatin fibre består af proteinkugler (kromatin), der er grupper af histoner (proteiner) der sammenholdes af omkring viklede DNA-sekvenser.
Er kromatinet heterokromatin er det tæt og kompakt pakket med
gener, mens et eukromatin er løst pakket med gener.

Et kromosompar kan være haploide (1 par kromosom) eller diploide (2 par).
Genom: Samlede arvemasse. Totale mængde baser i en celle. Kan være cirkulært (prokaryot) eller lineært (eukaryot).

Question 39

Redegøre for Histon octamer og nucleosomer

Answer 39

På Histon octamer er aminosyrekæder der rækker ud med positive ion ladninger som egner sig godt til at DNA-sekvenser kan bindes sig rundt om.
Nucleosom: Histon octamer med omkringliggende DNA sekvens. Histonpartiklen er forbundet med andre via linker-DNA

Question 40

Karotyp

Answer 40

Karyotype er en oversigt over det samlede sæt kromosomer der findes for en specifik organisme med genetisk information.
Mennesker har eksempelvis 22 par autosomer og 1 par af kønskromosomer (x og y).

Question 41

Kende kromosomets lysmikroskopiske elementer(kromatider, centromer, telomer, nucelus)

Answer 41

Telomere: Samme DNA sekvens bestående af samme 8 basepar. Telomereren forhindre nedbrydning af kromosomets ende, og en overkrydsning af de to kromatider.
Efter hver celledeling nedbrydes et stykke af DNA-sekvensen i kromosomet, da DNA polymerase ikke kan kopiere telomeren.
Centromer: sammenknob i kromosom

Question 42

Tegne: et meta- og et telo-centrisk kromosom

Answer 42

:)

Question 43

Kunne forklare kompakteringen af DNA som heterokromatin i interfasen:

Answer 43

Under interfasen rulles de lange DNA-sekvenser op til kromatider.
Sammen rulningen skyldes delvist at et kompakt kromosom beskytter det genetiske materiale langt bedre end tynde strenge af DNA-helixer.

Oprulning af DNA-sekvenserne i kromatidet forenkler samtidig det kommende cellestadie, anafases, transport og adskilningsprocessen af kromosomparrene. Det bliver således lettere for tentrådene, der trækker førnævnte fra hinanden.
Der er derfor også tale om et spar af ressourcer, da det vil kræve dannelse af langt flere tentråde end normalt, for at holde på de mange DNA-sekvenser.
OBS: EN stor sort nulceolus = en meget aktiv celle, da de mange dannede proteiner klister til kromosomer

Question 44

Kunne forklare hvordan X kromosom inaktivering virker og hvordan det kan give skildpaddefarve hos hunkatte:

Answer 44

OBS: i 64 cellesdeling sker en tilfældig lyonisering/inaktivering af x kromosomerne i de pågældende celler. Når morens stærke sorte x kromosom inaktiveres, vil farens x kromosm der giver anlæg til en mindre kraftig farve (rød) end hunnens x kromosom (sort).

I hunlige celler, sker der tidligt i fosterlivet en inaktivering af det ene X kromosom.
Processen kendes som lyonisering, og er irreversibel. Som produkt af reaktionen når det ene X kromosom en tilstand kendt som Barr (inaktiv = Xb). Idet at lyoniseringen foregår mens fosteret er i blastula, vil alle klonede celler have samme Barr inaktiveret.

Der transskriberes derfor kun det aktive X-kromosom i hunlige somatiske celler.
Det ene X kromosom vil kode for orange pels (XB), mens det andet koder for sort pels (Xb).
Homozygote hunkatte vil derfor have (XbXb) eller (XBXB) og således kun blive sorte eller orange.

Da inaktiveringen af X-kromosomer sker i hver celle, under det tidlige fosterstadie, kan det også ende med, at der inaktiveres en XB, såvel som en Xb.
I dette tilfælde vil hunkatten have (XB xb). Nogle steder på kroppen, hvor cellerne har kromosomet XB, vil katten være orange, mens at katten andre steder, med kromosomet Xb være sorte. Deraf kommer den karakteristiske tortoiseshell farve.

Question 45

Forstå hvordan kompakteret DNA kan løsnes op til eukromatin i forbindelse med transskription

Answer 45

Struktur af kromatinet reguleres ved at modellerings enzymer bruger energi fra ATP hydrolyse og rykker position af nukleotiderne. Samtidig kan enzymkomplekserne også ændre strukturen/kompakteringen af DNA sekvenserne omkring histoner.

Strukturen af kromatin kan også ændres kemisk. Ved brug af kovalente modifikationer på histonernes haler. På histonhalerne kan der bindes eller fjernes acetyl, methyl og phosphatgrupper. Acetylering, fosforylering eller methylering har indflydelse på stabiliteten af kromatin fibrene, så de kan løsnes. Samtidig kan disse kemiske modifikationer af histonhalerne danne binding sites, for en række proteiner, der kan kondenserer eller dekondenserer

Question 46

(a) Forstå hvor og hvordan DNA syntetiseres/replikeres:
(b) Kunne forklare hvad der forstås ved semikonservativ replikation:

Answer 46

a) DNA replikeres i nucleus under s-fasen i celledeling.
Replikationsprocessen, DNA helicase, binding site, bryde lokale hydrogenbindinger så helixet åbnes i en replikationsgaffel, SMå proteiner bindes til nukleotiderne så helixet ikke kan samles igen. Ved en transkriptionsstart/promoter bindes DNA polymerase og sætter komplimentære deoxynukleotider på det leading strang. Laggins strand er i 5-3 ende og kan ikek syntetiseres i samme retning - primase - primere - RNA polyemrase - okazaki fragmenter. ANTIPARRALEL replikation

b) Semikonservativ replikation er når en DNA sekvens replikeres til to genetisk ens DNA-sekvenser

ANDET:
- DNA-replikation (syntese) sker i interfasen i cellekernen
- Semikonservativ
o halvdelen af dobbelthelix (den ene enkeltstreng i hvert kromatid) er fra en
gammel DNA-streng, den anden halvdel er nydannet
- Semidiskontinuerlig
o på den ene streng (leading strand) er replikationen kontinuerlig, sker
flydende på den anden streng (lagging strand) er replikationen
diskontinuerlig, replikation sker i små bider fra primer til primer, de små
bider hedder Okazaki fragmenter
- Bidirektionel
o DNA syntesen sker i to retninger, begge med origo som udgangspunkt, flere
origo pr. kromosom

Question 47

Kende betydningen af replikations maskineriets komponenter:
(replikations origo, initiator protein, bidirektional repliaktion, okazaki fragmenter)

Answer 47

Replikations origo er startpositionen for replikation.
Initiator proteinet er et specifikt protein der er komplementær til en specifik del af DNA sekvensen i replikations origoet.
DNA Helicase åbner DNA strengen i to sekvenser. Under DNA replikation holdes de to strenge adskilt af SSB’er, specifikke proteiner, der bindes rundt om de enkelte DNA sekvenser.

Åbningen af DNA strengen kaldes en replikations gaffel. Der kan foregå to typer replikation af DNA sekvenserne.
Bidirektional replikation: Er en samtidig replikation af begge DNA sekvenser.
Asymmetrisk replikation: opstår istedet under dannelse af komplimentære DNA strenge til de oprindelige DNA sekvenser, i assymetrisk tid.

Okazaki fragmenter:
Små korte DNA sekvenser, der efterfølgende via- DNA ligase, limes sammen til en samlet DNA sekvens, ved at danne fosfordiesterbindinger ml. basernes fosfatgrupper.

Question 48

Forstå princippet bag og den biologiske betydning af DNA polymerasens proofreading:

Answer 48

DNA polymerases proofreading kendes også som mismatch reperation.
Processen starter ved at proteinkomplekser genkender og straks bindes til fejlplacerede baser. Som respons til dette vil et andet proteinkompleks bryde bindingerne til omkringliggende baser, således at DNA sekvensen kan fjernes.

Derefter bindes DNA-polymerase til hullet i DNA strengen, og udfylder det med komplimentære nukleotider. DNA ligase danner bindinger ml. fosforgrupperne så den nye DNA sekvens bindes fast til DNA strengen.

NOTER at nyligt syntetiserede DNA strenge ofte ikke er i en methyleringstilstand, og således kan proteinkomplekserne detekterer hvilken base, der skal fjernes.

Question 49

Kende telomer replikationen og telomerasens rolle deri:

Answer 49

DNA polymerase, Lineære kromosomer, telomere, celledeling, telomerase, nukleotid tilføjelse, binding site til primase, primer, RNA polymerase, okazaki fragmenter

Replikation af telomerase:
DNA polymerase kan ikek replikere DNA i ender af lineære kromosomer. Enderne kaldes telomerer og beskytter genom under celledeling.
Telomerase bindes til enderne og tilføjer nukleotider i enden af kromosomerne sp telomerene kan replikeres.
Under celledeling ofrkortes telomere fordi at de fleste somatiske celler ikek laver telomerase = aldring.

Telomer: Gentagen nukleotidsekvens i hver ende af eukaryotisk kromosom - beksytte rmod nedbrydning
Telomerase: ENzym der tilføjer nukleotider på 3’enden af DNA-sekvensen i kromosomet.
Primase og DNA polymerase syntetiserer okazaki fragmenter i telomerase 3’-enden.

Telomerase er et enzym, der forlænger telomerer (DNA kromosom endestykker), med små DNA sekvenser. Telomerases funktion er at sikre at der er nok telomert genetisk materiale til at sikre at der ikke nedbryde genetisk arvemateriale.

Question 50

Kende væsentligste DNA-beskadigelser (mutationer):

Answer 50

Genmutationer er en ændring i et enkelt gens DNA, som indeholder de informationer, hvorfra proteiner dannes. Genmutationer kan forårsages af en række forskellige årsager:

Frameshift mutation, Substitution, Deletion, Insertion.

UV lys: = dobbeltstrengsbrud på DNA-strengen:
DSB forårsages af gamma- og røntgenstråling.

Question 51

Kende udgangspunkter og produkter fra transskriptionen, herunder de 4 almindeligste RNA typer hos eukaryoter: (mRNA, rRna, tRNA, miRNA)

Answer 51

RNA (ribonucleinsyre) er komplekser, i proteinsyntesen, der erstatter DNA i replikation eller flytning af genetisk information.
Ligesom baser i DNA sammensættes RNA af fire nitrogenbaser (adenin, cytosin, uracil og guanin). Modsat DNAs nitrogenbaser har sukkermolekylet i RNA’et en kemisk bundet -OH gruppe, bundet til C(2) i sukkermolekylet, som derfor er mere tilbøjelig til at indgå i hydrolyse.

NOTER at der bindes methyl (m flere)-grupper til nitrogen baserne i DNA/RNA for at muliggøre kompleks 3d struktur og forvridninger af DNA helixen.

Der findes en del forskellige typer RNA, herunder mRNA, rRNA og tRNA.

mRNA er essentiel for proteinsyntese da disse bærer på genetisk information om specifikke proteiner der ønskes udtrykt. Ribosomer er store proteinkomplekser, der kommer af rRNA.

tRNA vil samtidig være et ‘t’-formet RNA-streng, der spiller stor rolle i translationen af mRNA i ribosom komplekserne.
Udover disse tre findes miRNA (micro), der har til formål at regulerer specifik translation. MiRNA og RISC (RNA-induced silencing complex) bindes begge til RNA molekyler, for at destabiliserer molekylets struktur og hæmme translation.

Question 52

Kende transskriptionens start- og stopsignaler, samt transskriptionsmaskineriets dele (prokaryot og eukaryot):

Answer 52

Promoter er en genetisk basepar rækkefølge, der angiver startstedet for transskriptionen.
Terminator er samtidig en genetisk basepar rækkefølge, der angiver stoppestedet for transskriptionen.

Question 53

Kende de 3 post-transskriptionelle processeringer:

Answer 53

5-capping:
i 5-enden af mRNA sættes en særligt modificert nukleotid: en methyleret guanosin med tre triphosfater.

Polyadenylering (tailing):
ved polydeanylering bindes polyadenosin-haler på mRNA’et. Poly-A-halen består af adskillige adenosin monophosfater. Under polydenylation fjernes nogle af nukleotiderne i 3’enden hvorefter der bindes en AAAAA-række på.
Poly-A-polymerase kan kun sættes hvis mRNA’et er “trimmet”.

Capping og polydeanylering 1) giver mRNA stabilitet, 2) faciliterer transport af mRNA fra nucleus til cytosol og 3) færdig-markerer RNA som mRNA

Splejsning m. snRNPs (small nuclear ribonucleoproteins):
Efter transkriptionen fjernes alle ikke essentielle DNA sekvenser (introns) ved splejsning. snRNP’er klipper og limer resterende exons sammen.

Question 54

Capping (4 steps) (posttranskriptionel process)

Answer 54

5-capping:
i 5-enden af mRNA sættes en særligt modificert nukleotid: en methyleret guanosin med tre triphosfater.

Funktion af capping er bl.a. at beskytte mRNA mod enzymatisk nedbrydning.

Question 55

Polyadenylering (posttranskriptionel process)

Answer 55

Polyadenylering (tailing):
ved polydeanylering bindes polyadenosin-haler på mRNA’et. Poly-A-halen består af adskillige adenosin monophosfater. Under polydenylation fjernes nogle af nukleotiderne i 3’enden hvorefter der bindes en AAAAA-række på.
Poly-A-polymerase kan kun sættes hvis mRNA’et er “trimmet”.

Capping og polydeanylering 1) giver mRNA stabilitet, 2) faciliterer transport af mRNA fra nucleus til cytosol og 3) færdig-markerer RNA som mRNA

Question 56

Splejsning (posttranskriptionel process)

Answer 56

Splejsning m. snRNPs (small nuclear ribonucleoproteins):
Efter transkriptionen fjernes alle ikke essentielle DNA sekvenser (introns) ved splejsning. snRNP’er klipper og limer resterende exons sammen.

Når alle tre posttranskriptionelle processeringer har fundet sted kan mRNA molekylet forlade cellekernen gennem porrene, og gennemgå translation i ribosomerne.

Question 57

Kende genernes anatomi og strukturens betydning

Answer 57

Promoter (start - eukaryote - TATA-box)
Terminator (Slut - eukaryot)
Transkriptionstart (initieringskompleks - genetisk kode - her har prokaryote sigma faktor)
Intron (ikke kodende)
Exons (kodende)

Question 58

Kunne forklare begrebet alternativ splejsning og dets betydning:

Answer 58

Alternativ splejsning - forskelligt mRNA af samme sekvens.
Transkription starter forskellige steder.
Dermed dannes der også forskellige proteiner.

Question 59

Forstå selektiviteten i RNA-eksporten fra kernen:

Answer 59

I kernen er porre-protein-komplekserne udstyrret således at de genkender mRNA-sekvenser, der har været igennem 5’-capping, 3’-capping, polydenylation og splejsning.
Således kan kun færdige mRNA molekyler forlade cellekernen og ryge ud i cytoplasmaet.
Resterende mRNA, der ikke er færdigt nedbrydes og nukleotiderne anvendes til ny transskription.

Question 60

Kende opbygningen af mRNA, herunder betydningen af 5´-UTR (utranslateret region) og 3´-UTR (utranslateret region):

Answer 60

mRNA er en RNA streng opbygget af kompliemntære ribonukleotider til template-DNA sekvensen, som blev transkriberet i nucleus. I hver ende af mRNAet ses hhv en 5’- og 3’-UTR-ende. UTR er mRNAs untranslated region, der er en baseparrækkefølge osm ikke koder for noget protein. UTR er til for at sikre mRNAet stabilitet og beskytte genetisk infomration mod enzymatisk nedbrydning. DEtte sker ved at enzymer under tailing trimmer dele af 3’UTR enden for at poly-A-polymerase kan bindes til og syntetiserer en lang adenosin-peptidkæde.

5’- og 3’-UTR er mRNA’s untranslated region, som ikke koder for noget protein. UTR regionerne er til for at give mRNAet større stabilitet og beskytter den genetiske information mod enzymatisk nedbrydning.

Under tailing, trimmer nogle klipper-enzymer et stykke af mRNA’et i 3-UTR enden og der går således intet genetisk informaiton til spilde :))

Når UTR er trimmet kan poly-A-polymerase bindes til mRNAet og danne en lang adenosin-peptidkæde med adskillige A-nukleotider.

Question 61

Forstå tRNA’s rolle som adaptor-molekyle, codons og anticodons:

Answer 61

tRNA består af et anticodon (bestående af 3 nukleotider, der er komplimentære til en specifikt del af mRNA’ets gen-sekvens.
tRNA sammensættes med den tilhørende aminosyre, der hører til tRNA, baseret på de tre nukleotider.

Question 62

Ribosomer

Answer 62

Ribosomer består af en stor og en mindre underenhed.
Den mindste underenhed bindes mRNA’et. Når denne har fundet base koden AUG (met), sendes et signal så den store ribosomale underenhed også kan bindes til mRNA’et.
Et ribosom er et stort proteinkompleks, med en størrelse svarende til ca. 80 proteiner pr. ribosom.
Udover proteiner inkluderer ribosomer også RNA, og har 4 ribosomale RNA-sekvenser (3 i store underenhed, og 1 i det mindste).

Question 63

Kende og forstå translationsinitieringsprocessen og dets startsignal og stopsignal hos eukaryoter:

Answer 63

Methionin, LRU, SRU, Binding site VED 5-CAPPEN, AUG, 3 lommer, Anticodon, codon, mRNA, Aminosyre, peptidbinding, stop, release-factor-protein

Question 64

Kende principperne i proteinernes nedbrydning (ubiquitin):

Answer 64

Ubiquitin + slidte proteiner m nedsat funktion - proteasomer

Proteiner med nedsat funkion nedbrydes i proteasomer.
ubiquitin sættes på nedslidte proteiner. ubiquitin genkendes af proteasomet som tager proteinerne og nedbryder dem med adskillige enzymer.

proteiner nedbrydes ved brydning af peptidbindingerne i peptid-“rygraden”. Nedbrydning af proteiner sker som funktion af for stor koncentration i kroppen, eller fejl i proteinet.

Question 65

Beskrive opbygningen af Acetyl CoA og give et eksempel på en reaktion