Biokemi - Læringsmål Flashcards
Størrelse molekyle
1 nm
Størrelse ribosomer
20 nm
Størrelse vira
50 nm
Størrelse bakterie
1 µm
Størrelse mitokondrier
2 µm
Størrelse dyrecelle
7-50 µm - ca.10 µm (gennemsnit)
Ranger molekyler, ribosomer, vira, bakterier, mitokondrier og dyreceller fra størt til mindst
1.dyrecelle (ca. 10-20 µm)
2.mitokondirier ( 2 µm)
3.bakterie (1 µm)
4. vira ( 50 nm)
5. ribosomer (20 nm)
6. molekyler ( 1 nm)
Beskriv prokayot
Celle uden cellekerne bakterier og vira
Beskriv eukaryot
Celle med cellekerne dyr, planter, gær og svampe
Beskriv nucleus
Cellekernen. Består af kromatin (hetrokromatin og eukromatin), samt nucleolus
Beskriv nucleolus
Er mørk grynet RNA, som findes i cellekernen. Funktionen af nucleus, er at synkronisere og opbevare DNA.
Beskriv plasmamembran
Er den yderste membran på cellen. Der hvor den består af et dobbelt lag af fosfatlipider. Er bestående af et dobbeltlag af fosfolipider. Et lag med fosforlipider består af 1 fosfat (hydrofil) og 2 fedtsyre (hydrofob), de er bundet til glycerol. Dobbeltlaget af fosfolipider, har en hydrofil side, som er ydrekanten, og har en hydrofob side, som er der hvor fedtsyren mødes med hinanden. På ydre membranen kan kulhydrater bindes, og sættes fast. Dette er en glycocalyx, det er det som overfor immunsystemet fortæller hvilken slags celle det er.
Beskriv nuclear envelope
Er en dobbelt membran
Beskriv kromatin
Er grynet masse DNA og proteiner. Heterokromatin er inaktiv, og mørk. Eukromatin er aktiv og har en lys farve
Beskriv cytosol
Den del af cytoplasmaet, som ikke indeholder intercellulære membraner
Beskriv cytoplasma
Er væsken indeni cellen, som indeholder organeller som har en membran
Beskriv mitokondrier
Er cellens kræftværk, mitokondrierne får energi ved at transformere kulhydrater, proteiner og fedt til ATP molekyler. Mitokondrien består af en indre og ydre membrane. Inde I organellet er der foldninger af den indre membrane, som kaldes cristae, dette giver en større overflade aeral til kemiske reaktioner kan finde sted.
Beskrib Golgi apparat
Er specaliceret i at udskille store mængder protein. Det er golgi apparatet, som håndtere og modificere de molekyler, som er lavet af endoplasmatisk reticulum, og som enten skal udskilles eller transpoteres til en anden celle
Beskriv endoplasmatisk reticulum (ER)
ER sørger for exocytose (udskillese). ER udskiller de stoffer som bliver dannet inde i cellen, de stoffer hvis translation koder for at den skal ekspoteres, står ER for dette. Der er et hulrum i ER, og er membransystem.
Beskriv atomer
En atom er et grundstof, det består af protoner, neutroner og elektroner
Beskriv protoner
En posetiv ladet subatom, som findes i nukleus på en atom. Det er antallet af protoner, som bestemmer atom nummert. Antallet af protoner er med til at finde vægten på atomet, 1 proton vejer 1 dalton. Total vægten er 2*atom nummer for det meste, grundet neutronerne
Beskriv neutroner
Er neutralt ladet subatomer. De er med til at skabe balance i atomet, og er dem som kan gøre atomet ustabilt
Beskriv isotoper
Når atomer har samme antal protoner, men forskellige antal neutroner, denne ubalance kan skabe forskellige former, men kan også gøre atomet ustabilt og radioaktivt.
Beskriv elektroner
Er en negativt ladet subatom, som kører i baner rund om atomets nukleus.
Elektroner lever op til oktetreglen, og vil altid gerne have 8 elektroner i deres yderste orbital. Der skal dog fyldes op
Beskriv elektronskaller
En elektronskal er de omkredse/ omløb som er rundt om nukleus.
Beskriv atommasse
Atommassen er vægten på atomet, som er afgjort ud fra hydrogen atomet ( protonerne)
Beskriv stofmængde
Betegnes n. Er antallet af atomer eller molekyler. Måles i mol
N=m/M
(m=masse i gram)
Beskriv Mol
Mol svare til 6.022*1023 (avogadros tal)
Beskriv molarmassen
Betegnes M, og måles i gram/mol. Vil ses i det periodiske system
Beskriv koncentrationen - molaritet
Det er stofmængdekoncentrationen. Svarer til stofmængde pr. liter opløsning (Volumen V). Det betegnes med c
C=n/V
Betingelser for bindinger
En forudsætning for alle bindinger er at atomer enten vil af med elektroner, eller vil optage en. Det er ifølge oktetreglen at der kan ses om et atom vil optage eller afgive en elektron
Kovalente bindinger
Det er når begge atomer mangler en ekstra elektron, og de derfor deler med hinanden. Denne binding er stærk, og gør at de har svært ved at komme fra hinanden. Denne binding skaber nye molekyler
Ionbindinger
Det er en binding som er hvor atomet vil afgive eller optage en eller flere elektroner. Når et atom afgiver bliver det negativt ladet, og når det optager bliver det positivt ladet. Ionbindingen gør at de sidder godt fast sammen
Non-kovalente bindinger
Er svage bindinger der holder atomer og molekyler sammen. De er dog stærke nok til at holde markomolekyler sammen i specielle strukturer/konformationer, og derfor gør at de kan indgå i vigtige cellulære processer
bindinger: hydrogenbindinger, elektrostatiske kræfter, van der Waals kræfter og hydrofob interaktioner
Hydrogenbindinger
Er en binding der opstår mellem de meget elektronegative oxygen (O-) og nitrogen (N)-molekyler, og de mere elektropositive hydrogenatomer (H). Der ses hydrogenbindinger mellem baseparrene i DNA, samt i proteiner, hvor det er med til at holde proteinernes rumlige struktur. H2O-molekyler bliver tiltrukket af hinandens modsatte ladninger (O- med H+), derfor er der også hydrogenbindinger i vand
Elektrostatiske kræfter
De elektriske kræfter som tiltrækker modsatladede ioner
Van der Waals kræfter
Svage og afstandsafhængige interaktioner mellem neutrale atomer og molekyler. Disse bindinger opstår kun kortvarigt når atomernes elektronrige og fattige regioner passerer tæt på hinanden, og brydes nemt igen.
Disse bindinger giver ophav til fænomenet overfladespænding
Hydrofob interaktion
Det er hvor molekylerne bliver frastødt af de andre i væsken f.eks. fedtstoffer som finder sammen. Det sker på grund af atomernes elektronegativitet, og om molekylerne er hydrofile eller hydrofobe. Hydrofobe og hydrofile molekyler bliver frastødt af hinanden og vil derfor aggregere sig i klumper dette ses f.eks med vand og olie.
Disse interaktioner giver ophav til flere strukturer bl.a cellemembranen
Syre definition
Er en proton (H+) donor
Base definition
Er et stof som kan acceptere en proton (H+)
Struktur alkan
Alkaner er skeletterne.
Endelse:- ane
(se dokument med billeder)
Alkyl
Alkyler er alkaner hvor man har smidt et H væk.
Huskeregel: Vi KYLer det H ud.
Endelse: -yl
Alkene
Alkene består af et dobbeltbundet C.
Huskeregel: Alkene=alene, C har kun sig selv, så holder ekstra godt fast.
Endelse: -ene
(Se dokument med billeder)
Alkyne
Alkyne består af et triplebundet C.
Huskeregel: Alkyne er KYNisk, så den vil heller have et ekstra greb på sig selv end på sine H’er.
Endelse: -yne
(Se dokument med billeder)
Arene
Arene består af 6 C’ere i en ring. Hver anden binding er dobbelt, hver anden er enkelt.
Huskeregel: Kaldes også aromatisk ring, nemt at huske.
Endelse: Ingen systematisk endelse.
(Se dokument med billeder)
Halid
Halider består af et C atom med 3 tilhørende H’er(eller andet tror jeg), og så enten et F, Cl, Br eller I.
Huskeregel: Hallid/hallåd hvor kom alle de spændende atomer fra.
Endelse: Ingen systematisk endelse.
(se dokument med billeder)
Alkohol
Alkohol = OH gruppe
Huskereglen: “OH!!” udbryder man når man drikker alkOHol.
Endelse: -ol
(Se dokument med billeder)
Ether
En ether består af et O for sig selv, enkeltbundet til to C’er eller andre grupper.
Huskeregel: Ether lyder lidt som edgy, en edgy ether og på billedet sidder det her O mellem to C’ere og udstaver coc som i diller, mega edgy.
Endelse: ether
(Se dokument med billeder)
Monofosfat
En monofosfat er en enkelt fosfatgruppe og består af et P, bundet til fire Oer. Det ene O sidder fast på Cet. Det andet O har en dobbeltbinding til P. De sidste to O’er har således en elektron i underskud.
Huskeregel: Fire O’er fordi Fosfat starter med F. De sidder lidt fucked og den har lidt kaosvibes med de her forskellige bindinger og ladninger på O’erne, så den er sådan “Fosfatan jeg har mange O’er”.
Endelse: phosphate
(Se dokument med billeder)
Amine
Aminer består af et enkelt N atom, siddende på C. N er yderligere bundet til to Her og har således et løst elektronpar siddende.
Huskeregel: Amine lyder som navnet på en mean girl som ser ned på sine klassekammerater og siger “Nhh”
Endelse: -amine
(Se dokument med billeder)
Imine
Iminer indeholder et C med en dobbeltbinding til N. På N sidder et H og et løst elektronpar.
Huskeregel: Imine er lillesøsteren til Amine. Næsten magen til, men hun er ikke helt klar til at sige “Nhh” så hun siger pt bare “Nh”. Deraf kommer jo så at der må være en dobbeltbinding til C.
Endelse: Ingen systematisk endelse
(Se dokument med billeder)
Nitril
Nitril består af et N med en triplebinding til C.
Huskeregel: Man kan huske N fordi Nitril starter med N. Man kan huske tripelbinding fordi “niTRIl”.
Endelse: -nitrile
(Se dokument med billeder)
Nitro
Hos nitro haves også en N forbindelse til C. Derudover sidder en dobbeltbinding til et O og en enkeltbinding til et andet O. N har således kun 4 bindinger og bliver positivt ladet. O’et med enkeltbindingen bliver negativt ladet.
Huskeregel: Det er helt NitrOOligt at den kun er bundet til C (dvs. så skal jeg selv huske at der kommer ladninger som følge heraf)
Endelse: Ingen systematisk endelse
(Se dokument med billeder)
Thiol
Thiol består alene af SH bundet til C.
Huskeregel: Når nogen ikke kan stoppe med at fnise, de siger “thi hi thi hi” men det er irriterende, så man tysser på dem “SH!!”
Endelse: -thiol
(Se dokument med billeder)
Sulfid
Sulfid er bare et ensomt S på et organisk molekyle, dvs mellem to C er
Huskeregel: S for Solo
Endelse: sulfide
(Se dokument med billeder)
Disulfid
Disulfid minder ikke overraskende meget om sulfid, men med to Ser.
Huske reglen: dobbelt solo
Endelse: disulfide
(Se dokument med billeder)
Carbonyl
Carbonylgruppen kendes ved C dobbeltbundet til O. C har to yderligere bindinger.
Huskeregel: ok nu bliver det lidt kringlet. Der har været er CARcrash for NYLigt. Over C som repræsenterer Car, hænger en redder ud fra en helo(O), med sine to arme strakt ned for at redde C. C snurrer rundt i hoistet, og strækker sine ben til hver side for at stabilisere sig.
(Se dokument for billede)
Aldehyd
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Ved aldehyden, holder C’et i et enkelt H, og noget andet derudover.
Huskeregel: Fordi aldehyd lyde helt simpelt og der er ét H i aldeHyd.
Endelse: -al
(Se dokument med billeder)
Ketone
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Ketoner kendes ved at carbonylgruppen har et C på hver side af sit C(Nogle gange står det så som R men, giver jo det samme).
Huskeregel: Keton lyder også helt simpelt så det er den. (som i du du du du duel): Ce-Ce-Ce-Ce-Ceton
Endelse: -one
(Se dokument med billeder)
Carboxylsyre
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Carboxylsyren har en OH-Gruppe på siden af sit C. Huskeregel: Tænk at carboxylsyre lyder mega giftigt, kunne godt lyde alkoholagtigt. Og der sidder jo så en OH gruppe på C’et ligesom for alkoholler. Og ved jo at O’et sidder der fordi det er i carbonylgruppen.
Endelse: -oic acid
(Se dokument for billeder)
Ester
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Esteren har et O og et C i forlængelse af C’et i carbonylgruppen.
Huskeregel: Ester er ligesom Ether, men går hele vejen, så den er mESTER og udstaver således altid COC(som en fast del af gruppen, modsat etheren) og er i øvrigt en carbonylgruppe modsat ether, så den er bare det sejere og derfor mester. Ja det lidt plat ok
Endelse: -oate fordi okay he ate
(Se dokument for billede)
Amid
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Amid har et N med et lone pair elektroner på C’et i carbonylgruppen.
Huskeregel: N’et ligner en person(med øjne, strækte arme og samlede ben). Amid lyder som et navn, så personen hedder Amid. Husk er det er et N. Tænk at den burde hedde Anid.
Endelse: -amide
(Se dokument med billeder)
Carboxylsyre anhydrid
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Carboxylsyre anhydrid har to carbonylgrupper med et O imellem.
Huskeregel: Carboxylsyre anhydrid lyder som et eller andet sindssygt mutant/hybrid, og den er lidt mutantagtig idet den er sådan dobbelt. Så man har carboxylsyren og så stiller man et spejl ned igennem O’et og får denne her kloning/hybrid/hydrid.
Endelse: -oic anhydride
(Se dokument for billeder)
Carboxylsyre chlorid
Det som C hænger fast i, afgør navnet på gruppen:
Her sidder et Cl atom på carbonylgruppen.
Huskeregel: Ja fordi der indgår chlorid i navnet, fjolle.
Endelse: oyl chloride
(Se dokument for billede)
R-gruppens betydning
R står for rektant, og det symbolisere at det er en ukendt rektant som kan sidde på molekylet. Bruges oftes i generale termer
IUPAC
- Find stam navn
- Nummerer carbonatomerne i kæden
- Find substituenter og nummerer dem
- Skriv det fulde navn alfabetisk
Tallene til navngiving (1-10)
-Methan (1)
- Ethan (2)
- Propan (3)
- Butan (4)
- Pentan (5)
- Hexan (6)
- Heptan (7)
- Octan (8)
- Nonan (9)
- Decan (10)
Reaktion typer
Addition, elimination, substitution og omlejring
Addition
To grupper kobles på, og bryder dobbelt bindingen
Elimination
To grupper forlader molekylet, og der dannes en dobbelt binding
Substitution
En af atomerne på rektanten bytter plads med et af atomerne i det andet molekyle
Omlejring
Dobbelt bindingen skifterplads, dvs. at de har samme sumform, men ikke samme stregform
Primær alkohol
Har 1 rektant gruppe, 2 H atomer og en OH
Sekundær alkohol
Har 2 rektant grupper, 1 H atom og en OH gruppe
Tertiær alkohol
Har 3 rektanter og 1 OH gruppe
Alkohols fysiske egenskaber
Højt koge punkt – grundet hydrogenbindingerne
Kan oxideres – Kan her danne aldehyder, ketoner og carboxyl syre (det er i forhold til om det er primær, sekundær)
De kan både reagere basisk og som en syre
Alkohols hydrogenbindinger
Alkoholer er polære og kan derfor danne hydrogen bindinger med vand. Oxygen inde i alkohol molekylet er negativt ladet, og hydrogen positivtladet. De kan derfor knytte sig svagt til hinanden
Hvad er enatiomere
Det er et molekyle som er forskellige fra deres spejlbilleder. En sammenligning af to stereomer
Hvad er chiralt
Et molekyle som ikke identisk med sit eget spejlbilledet
Stereogentcenter/ Chiralitetscenter/ Assymmetrisk carbon
Hvis et carbonatom er bundet til 4 forskellige grupper
Superimposable
Når molekylet kan spejlvendes, og dække en model af molekylet når det er spejlvendt
Achiralt
Et molekyle som er identisk med sit spejlbillede
Vands ionisationskonstant
Kaldes Kvand
Kvand =
[H_3 O^+ ]x[〖OH〗^- ]=1,0x〖10〗^(-14) M^2 hvor-log〖(1,0x〖10〗^(-14) )=14〗
Så kan ph regnes:
pH=-log(1,0x〖10〗^(-7) M)=7
7 er neutralværdien for vand
(Se dokument for at se ligning ordenligt)
amfolyt
Det er en kemisk forbindelse som både kan optræde som syre eller base
pH ligning/ defination
pH=-log[H_3 O+ ] (koncentrationen af oxoniumioner)
Lav pH = surt miljø
Høj pH = basisk miljø
pH = 7 (neutralt miljø)
(se dokument for ligning ordenligt)
pOH ligning/ definition
pOH=-log[OH- ] (koncentrationen af hydroxidioner)
(se dokument for ligning ordenligt)
Opskriv Kb for en korresponderende base
ksempel på eddikesyres korresponderende base, acetat (CH3COO-):
B-+H_2 O→HB+OH-
K_a=([HB]*[OH- ])/[B- ]
(se dokument for ligning ordenligt)
Opskriv Ka for en korresponderende syre
Eksempel på eddikesyre (CH3COOH) i vand:
HB+H_2 O→B- H_3 O+
K_a=([H_3 O+ eller H+ ]*[B- ])/[HB]
(se dokument for ligning ordenligt)
Syrestyrke vha pKa
pKa=-log(Ka)
Jo større Ka (eller jo mindre pKa) des stærkere syre
Syrestyrke vha pKb
pKb=-log(Kb)
Jo større Kb (eller jo mindre pKb) des stærkere base
Cellens markromolekyler
Består af en primærstrukturen/ sekvensen i makromolekyler består af underenheder, som bliver bundet sammen i en skevens. Det er sekvensen, som styre hvilket slags makromolekyle det bliver.
Overordnet set er der 4 grupper af markomolekyler: sukker/ kulhydrater, fedtsyre, aminosyre og nukleotider. De kan enten være monomere (alene) eller polymere (sammensat i en kæde). Eksempler på makromolekyler er DNA, RNA, proteiner (sammensat af aminosyre), kulhydrater (glykogen), Cellulose, fedtstof (fosforlipider)
Markomolekyler primærstruktur/ sekvens
Det er det, som bestemmer hvilke egenskaber en makromolekyle skal have. Det er underenheder som bliver bundet sammen til en sekvens. De bindinger som opstår her er kovalente bindinger
makromolekyler konformation
Konformation er den måde sekvensen ligger dig på. Den kan ligge sig spiralt, og på mange andre forskellige måder. Molekylet folder sig på forskellige måder, grundet de kræfter som er i nogle af molekylerne, hvilket afgør hvor de bindes henne. De bindinger der opstår de forskellige steder på molekylet er non-kovalente bindinger, hvilket er svage bindinger, dog er der mange af dem
Intermolekylære interaktioner - makromolekyler
Det er de svage bindinger som sker ved makromolekyler
Grundtilstand for et atom + de 3 regler for elektroner
Grundtilstanden for et atom er når den har protoner i nukleous (samme antal som dets atomnummer) samt neutroner – samme antal som protoner. Ude i skallerne er der elektroner, og i grundtilstanden er der lige antal elektroner og protoner.
Når det kommer til elektronernes konfiguration er der 3 regler som de følger:
1. Orbitalen med laveste energi fyldes først
2. Kun 2 elektroner kan være i en orbital, og de skal have modsat spin ( markeret med pilenes retning)
3. Hvis 2 eller flere orbitaler med samme energi er frie, vil en elektron foretrække at gå i en tom orbital, indtil halvdelen af dem er fyldt
Grundtilstanden er det laveste mulige energiniveau for en elektron. Hvis den skal kunne hoppe en skal, så kræver det, at den exciteres ved at absorbere energi.
Elektroner vil altid forsøge at opfylde oktetreglen
lone-pair elektroner
Er elektroner som ikke er med i en binding, og længes derfor efter at være med i en kovalent binding
Bindingsstyrke
Det er den styrke to atomer skal bruge på at bindes sammen
Bindingslængde
Det er den længde atomerne skal være fra hinanden når de skal bindes dvs. deres optimal position
Sp3
En sp3 orbital opstår når en s-orbital og tre p-orbital hybridiserer. Det kan ses som et C-atom bestående af 4 identiske sp3 orbitaler
sp-hydridisering
Når orbitalerne hybridiserer og danner bindinger mellem atomerne, da elektronerne hermed overlapper hinanden og danner kovalente bindinger.
Bindinger dannet ved ende-ende overlap = sigma (σ)-bindinger.
Bindinger dannet ved side-side overlap = pi (π)-bindinger.
Orbitaler og elektroners regler
- Orbitalen med den laveste energi fyldes først
- Kun 2 elektroner kan være i en orbital, og skal have modsat spin
- Hvis 2 eller flere orbitaler med samme energi er frie, vil en elektron foretrække at gå i en tom en
Redegøre for om bindinger er kovalente, polær kovalente eller ioniske og anvende 𝛿+ og 𝛿- til at vise polariseringen.
𝛿+ er der hvor atomet har flest protoner/ H+ og den derfor er den ladet del af atomet.
𝛿- der hvor atomet er negativt ladet
Paulings elektronnegativitetsskala
Paulings elektronnegativitets skala:
De grønne = trækker ikke så meget i elektronerne
De gule = trækker okay i elektroner
De orange = trækker meget i elektronerne
De hvide = de trækker ikke, da det er ædelgasserne
(Se skala i dokument)
anabolisme
En syntese, som er energikrævende. Er en opbyggende proces
Katabolisme
Er nedbrydende processer, og derfor energigivende
Fri energi (G), ∆G og ∆Go
G = fri energi som er bunden (potentiel energi)
∆G = forskellen i fri energi (G) mellem produkt og substrat
∆Go = Forskellen i fri energi mellem produkt og substrat under standard-betingelser. Den gør det lettere at sammenligne reaktioner energi-forhold end ∆G som er koncentrationsafhængig
Ligevægt og ligevægtskonstanten
Ligevægt er når G=0
Ligevægtskonstanten = er en homogen blanding som er i en fase
Koblede reaktioner
Koblede reaktioner muliggør at anabole reaktioner kan ske. Hvis reaktionen x→y skal forløbe, skal der kobles et større negativ ∆G, for at få reaktionen til at forløbe
Katalyse
Enzymer katalysere reaktioner d.v.s de øger sandsynligheden for dannelse af produkt. Enzymer nedsætter aktiveringsenergien for en reaktion, hvilket er grunden til at reaktionen forløber hurtigere end hvis enzymet ikke var til stede. Enzymer katalysere kun bestemte reaktioner.
Enzymer tillader en reaktion at nå ligevægtstilstanden hurtigere
ATP – hvilken funktionel gruppe bærer den?
Fosfat
NADH – hvilken funktionel gruppe bærer den?
2 Elektroner og hydrogen
NADPH – hvilken funktionel gruppe bærer den?
Elektroner og hydrogener
CoA – hvilken funktionel gruppe bærer den?
Acetyl gruppe
Biotin – hvilken funktionel gruppe bærer den?
Carboxyl gruppe
Primær alkohol oxidation
Primær -> aldehyd -> carboxylsyre (Hvis der oxideres videre)
Sekundær alkohol oxidation
Sekundær -> Keton
Tertiær alkohol oxidation
Tertiær -> kan ikke
Har 3 R-grupper og kan derfor ikke fortage en oxidation
Definer monosakkarider
Kulhydrater der ikke kan nedbrydes til mindre enheder ved hydrolyse. “Byggestenene”. Det er et glucose molekyle
Mono = et
(Se dokument for at se molekyle)
Definer oligosakkarider
Nogle få enheder sat sammen. Det er en kæde sammensat af få glukoser
Oligo = Nogle få sammen
(Se dokument for at se molekyle)
Definer polysakkarider
Mange enheder sat sammen i lange kæder. En lang kæde med mange glukoser
Poly: Mange
(Se dokument for molekyle)
Generel sumformel for kulhydrater
CxH2yOy eller Cx(H2O)y
(Ofte er x=y)
Hvad betyder prefix tri, tetr, pent og hex
Prefix fortæller hvor mange carbon atomer kulhydraterne indeholder.
Tri = 3
Tetr = 4
Pent = 5
Hex = 6
Forklar glycosider
Det er et sukker molekyle som er bundet til en OH-gruppe på et andet molekyle i en kovalent binding mellem sukkermolekylets hemiacetal gruppe og OH-gruppe.
Forklar glycokonjugering
Ved glyco-konjugering forstås at der til frie OH- eller NH2-grupper på proteiners sidekæder bindes mono eller oligosaccharider i glykosidbindinger
Bindingsvinkel
Den vinkel atomerne skal have for at binde sig bedst
Bufferligning
En buffer defineres som en væske/ opløsning som indeholder en syre og dens korresponderende base i betydelige koncentrationer, som dermed kan opretholde en relativt stabil pH, selvom syrer eller base tilføjes til den
Bufferligningen:
pH=pKa+log[(mol base)/(mol syre)]
Hvornår har en buffer størst effekt?
En buffer er mest effektiv i området:
pKa-1<pH<pKa+1=0,1<[HB]/[B- ] <10
Blodets normale pH
7,4
Interval for blod, hvor dyr er i live
6,8-7,9
Blodets væsentligste buffersystem
Bikarbonat-kulsyre systemet
Hæmoglobin, da der er meget protein i, og fordi pKa-værdien ligger relativt tæt på blodets pH.
Deoxyhæmoglobin har en pKa på 7,93, og har en bedre buffereffekt end oxyhæmoglobin (pKa 6,68). Deoxyhæmoglobin er god til at opsuge H+ der dannes når vævene afgiver CO2
Proceduren for at opskrive og afstemme reaktionsligninger
Regler for afstemning af reaktionsligninger (almindelige):
1. Reaktanter skrives på venstre side af reaktionspilen, produkter skrives på højre
2. Grundstoffer kan hverken forsvinde eller opstå ud af det blå. Det vil sige at antallet af atomer før og efter reaktionen skal være ens. Der skal være lige mange atomer på begge sider af pilen
3. Den samlede ladning er altid den samme før og efter reaktionen
4. Fysiske tilstandsformer angives gerne efter molekylet fx (s), (g), (l), (aq)
5. Der må ikke ændres på molekylers antal indgående atomer, men derimod benyttes koefficenter til at få det til at gå op på begge sider
Defination af mættede hydrocarboner/ alifatiske forbinder + eksempel
Definition:
Kædeformede kulbrinter, der enten kan være forgrenede eller uforgrenede. De 3 hovedtyper er alkaner (mættede kulbrinter), alkener og alkyner (umættede kulbrinter)
Et eksempel er cyklohexan
alkaner ligekædet/ forgenet
Ligekædet alkan = det er en ligekæde hvor der ikke er forgreninger på
Forgrenet alkan = en ligekæde hvor der er tilsat forgreninger, d.v.s at der er CH grupper som sidder på kæden
Alkaners sumformel - isomere
Sumformlen ved alkan isomere er den samme, der er dog ændringer i navngivningen.
Navngiving:
Præfiks – hovedkæde – højest prioterede funktionelle gruppe - suffiks
Definition af alkyl
Er oftes sidde grupper på alkaner. Alkyler har 1 R-gruppe og 3 H bundet til et C
Opskrivning + navngiving af alkylgrupper, samt isopropyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl
Alkyner bliver navngivet en smule anderledes end alkaner.
Sec-butyl er hvor der er en CH2CH3 gruppe koblet på CH
Tert-butyl er hvor der kun er CH3 molekyler tilknyttet til CH – der er 3 CH3 tilknyttet
Iso-butyl – der er en kontinuerlig kæde på nær et C atom
Sec- = bruges hvis kæden er forbundet til/ fjernet fra et sekundært carbonatom
Tert- = bruges hvis kæden er forbunder til/ fjernet fra et tertiært carbon atom
Iso- = bruges hvis alle carbon atomerne undtaget et danner en kontinuerlig kæde. Det hentyder også til, at det er en isomerisk variant.
Neo- = bruges hvis alle undtagen to carbon atomer danner en kæde, og disse er del af en tert-butyl-gruppe
Opskrivning + navngivning af alkaner op til C10
CH4 = methan
CH3CH3 = ethan
CH3CH2CH3 = propan
CH3CH2CH2CH3 = butan
CH3CH2CH2CH2CH3 = pentan
6 C atomer = hexan
7 C atomer = heptan
8 C atomer = octan
9 C atomer = nonan
10 C atomer = decan
Navngivning af alkaner ved IUPAC
Grundstruktur af navn:
Præfiks – hovedkæde – højest prioterede funktionelle gruppe – suffiks
Metode:
1. Find stamnavnet på den længste carbonkæde (Navngives ud fra antal af C-atomer)
2. Nummerer carbonatomerne i den længste kæde, start tættest på forgreningen
3. Identifcer sidekæder, substituenter og funktionelle grupper med nummerering (Husk at sidekæderne ordnes og rangeres alfabetisk)
Hvad er ringspænding, hvordan er det relevant for D-glucose
Ringspændinger gør at molekylet ikke er plan, og ikke ligger helt fladt. Ringspænding opstår fordi der ved cykloalkaner ikke er en vinkel på 109 grader. Ringspændingen giver cykliske alkaner lavere stablilitet end de tilsvarende linære.
Det er relevant for D-glucose, da dette molekyle er fri for ringspænding, hvilket gør det mere stabilt end ande cyklo alkaner
Cis-trans isomeri
Er under kategorien til E/Z-isomere. Der kigges på stereokemisk center. Her kigger man på om de funktionelle grupper sidder på hver sin side (trans) eller samme side (cis). Denne kan kun bruges hvis der er 2 substituenter (Her tæller hydrogen ikke med). Er der mere end 2 bruges E/Z-nomenklaturen
E-Z isomeri
Bruges hvis der er mere end 2 substituenter på molekylet. Man kigger på atomnumre for de bundne atomer først – jo højere atom desto højere priotet. (H-atomer har altid lavest priotet). Derefter laves (tænkes) en streg ned mellem C=C-bindingen, hvorefter atomnumrenes prioritet rangeres. Hvis de højeste prioriteret atomer sider på hver sin side, så er molekylet E-form (Entgegen). Hvis de højst prioriteret sidder på samme side er det Z-form (Zusammen)
Navngivning af simple alkoholer
Har en OH-gruppe og har endelsen -ol
f.eks methanol, glycerol og trans-1,4-cyklohexan-diol
(Se dokument for billeder)
Alkohols syre-base egenskaber
Simple alkohol er generelt svage syre og baser ligesom vand. Alkohol kan dog danne oxoniumioner (H3O+), hvis de modtager en proton fra vand, samt de kan danne alkoxidioner (RO-), hvis de donerer en proton til vand og optræder som en syre.
Struktur og dannelse af hemiacetaler, samt relevans for kulhydrater
Hemiacetaler bliver dannet ud fra aldehyder, hvor der tilføjes en alkohol gruppe – dette er en additions-reaktion med en alkohol forbindelse. Der dannes kun 1 etherbinding (ROR), og der er en fri OH-gruppe
Relevansen for kulhydrater er da monosakkarider som glukose og fruktose primært eksisterer som cyklise hemiacetaler
(Se dokument for billeder)
Struktur og dannelse af acetaler, samt relevans for kulhydrater
Acetaler bliver dannet ud fra aldehyd, men først efter hemiacetal. Her er 2 ether bindinger (ROR).
Acetaler er relevante for kulhydrater da flere monosakkarider polymeriserer med acetalbindinger og danner cellulose eller
(Se dokument for billeder)
Struktur og dannelse af hemiketaler, samt relevans for kulhydrater
Hemiketaler bliver dannet ud fra ketoner, hvor der tilføjes en alkohol gruppe – dette er en additions-reaktion med en alkohol forbindelse. Der dannes kun 1 etherbinding (ROR), og der er en fri OH-gruppe
(Se dokument for billeder)
Struktur og dannelse af ketaler, samt relevans for kulhydrater
Ketaler bliver dannet ud fra ketoner, men først efter hemiketal. Her er 2 ether bindinger (ROR).
(Se dokument for billeder)
Hvordan danner aldehyder iminer
Aldehyder danner iminer (R2C=NR) ved additionsreaktioner med aminer
Iminer har denne struktur (se dokument), hvor R3 er en aryl eller alkyl (ikke hydrogen)
Hvordan danner ketoner iminer
Ketoner danner iminer (R2C=NR) ved additionsreaktioner med aminer
Iminer har denne struktur (se dokument), hvor R3 er en aryl eller alkyl (ikke hydrogen)
Definition af lipider
Defineres som den gruppe af naturligt forekommende molekyler med ringe opløselighed i vand men som er opløselig i organiske opløsningsmidler som f.eks. ethanol
Hvordan klassificeres lipider overordnet
Estere og ikke-estere.
Estere:
Voks (Estere af fedtsyrer og langkædede alkoholer)
Triglycerider/triacylglycerol (Estere af glycerol og fedtsyrer)
Phospholipider (Estere af såvel fosforsyre som fedtsyrer)
Glycerophospholipider (Estere af glycerol, 2 fedtsyrer og fosforsyre bundet til aminoalkokohol)
phingomyelin (sphingosin i stedet for glycerol, 1 fedtsyre og fosfatidylcholin)
Ikke-estere:
Steroider
Cholesterol
Hvorfor bruger naturen fedt som energireserve
Er vandfrit, og der skal derfor ikke slæbes på unødigt vand. Fordi der ikke er vand i betyder det at fedtstoffer er meget energitæt.
Redegør for sæbers effekt ved micelle-dannelse
Det er fedtsyre anionen som virker i en sæbe. Den er både hydrofil (den ladedet anion gruppe) og den hydrofobe er carbon kæden (halen)
Micelle dannelse er når der tilsættes sæbe til fedt så kan sæbe molekylerne gør fedt mindre, og opløser det. Cellen som består af anionform yders og inderst er det fedt
Redegør for den generelle opbygning af en cellemembran
En cellemembran består af et dobbeltlag af triacylglycerol, fosfolipider og sphingolipider med mættede og umættede acylgrupper og imellem dem findes cholesterol-molekyler. De 2 lag i membranen vender de hydrofobe alifatiske acylgrupper og ringsluttede carbonskeletter i cholesterol ind mod midten af membranen, mens de hydrofile dele som f.eks. fosfatgrupper, esterbindinger og cholesterolets OH-hoveder vender ud mod det omgivende vandige miljø. I cellemembranen findes desuden proteiner, der bl.a. kan være kanaler eller enzymer.
Beskriv den generelle opbygning af steroider
Et steroid er et lipid bestående af et carbonskelet med 4 sammenhængende ringe, 3 seksleddede ringe og 1 femleddet ring.
Redegør for hvordan forskellen mellem cellemembranens ydre og indre flade opstår
Når cellemembranen, der syntetiseres i ER, ankommer til Golgi-apparatet er den symmetrisk idet scramblase enzymer blander fosfolipidmolekyler i indre og ydre del af membranen. I Golgi-apparatet danner flippaser imidlertid asymmetri, idet de overfører specifikke fosfolipider fra det ydre lag til det indre lag. Denne asymmetri opretholdes under transporten fra Golgi-apparatet til cellens overflade og på den måde er den membran, der ankommer til cellens overflade fra Golgi-apparatet, asymmetrisk
Vallensskal
Antallet af elektroner i den ydersteskal
sp2
Det er en hybridisering (krydsning) af s og p orbitalerne
Nukleofil
Noget som elsker kerner (positive ladninger). Det er en forbindelse, som har et elektronrigt atom, og som deler/donere elektroner til et positivt polariseret elektronfattigt atom.
Kan være en neutral eller negativt ladet ion.
Vil altid prøve at opnår ædelgasstrukturen
Elektrofil
Noget som elsker elektroner (negative ladninger). Det er en positivt polariseret elektron-fattig atom, der kan danne en binding ved at acceptere/dele et elektronpar fra nukleofilen
Vil altid prøve at opnår ædelgasstrukturen
Aktiveringsenergi
Aktiveringsenergi er den hindring som reaktioner skal overvinde, for at reaktionen kan forløbe.
Enzymer nedsætter aktiveringenergien via. katalyse
Vmax og KM
Vmax definition:
* Det er den maksimale hastighed for katalysen. Alle substrater er her koblet til katalysatorer (enzymer)
* V står for velocity
KM (Michaelis-Menten-konstanten):
* Svare til halvdelen af Vmax (Vmax * 0,5)
* Det fortæller hvor godt enzymet binder sig til substratet. Konstanten bruges til at tolke enzymets affinitet
Alkaners sumformel
CnH2*n. Der optræder dobbeltbindinger i alkaner
Primær carbon
Det er et carbon som er bundet til 3 Hydrogener, og 1 C
Dvs. CH3 bundet til et C er en primær carbon
Sekundær carbon
Det er et carbon, som er bundet til 2 hydrogener, og 2 C
Dvs. CH2 bundet til 2 C, er en sekundær carbon
Tertiær carbon
Det er et carbon, som er bundet til 1 hydrogen, og 3 C
Dvs. CH bundet til 3 C, er en tertiær carbon
Kvartinær carbon
Det er et carbon, som er bundet til 4 C, og derfor ikke har nogle hydrogener på sig
Dvs. C bundet til 4 C, er en kvartinær carbon
Overlappede og forskudte konformationer vha newmann projektion
Newman-projektioner bruges specielt til at visualisere C-C bindinger og stereokemi.
Forskudte er de mest stabile i deres konformation, fordi de har den laveste energi og mindste vinkelafvigelse.
Overlappede har deres C-atom drejet 60 grader, hvilket giver mindre stabilitet i molekylet, da det afviger fra den klasiske bindingsvinkel på 109,5%
(billede i dokument)
Forklar hvordan to stolformer er i ligevægt + hvad der sker med de axiale og ækvatroielle bindinger
Stolkonformation er en vigtig for naturligt forekommende sukkermolekyler, da denne konformation er fri for ringspænding. Alle vinkler er cirka de 109,5% og alle C-H bindinger er forskudte af hinanden. Stolkonformationer giver et meget stabilt molekyle.
De funktionelle sidekæder kan optræde med enten aksiale eller ækvatoriale bindinger, hvilket afhænger af deres retning. Det er de ækvatoriale bindinger, som vil være de mest stabile, da den medføre mindst vinkelspænding. Den kemiske ligevægt vil dertil favorisere denne struktur til enhver tid
Addition af H2O til alkener + eksempel
Elektrofile additionsreaktioner opfører sig efter følgende meknismer:
En elektrofil H+ tiltrækkes af π-elektronbinding i C=C, og de danner en σ-binding med en af de dobbeltbundne C-atomer. Det andet C-atom danner nu en såkaldt carbokation (positivt ladet C-atom), der er en intermediær forbindelse.
En syre-basereaktion opstår mellem carbokationen og et vandmolekyle, hvoraf der dannes en oxoniumion (H3O+)
Oxoniumionen stabiliserer sig selv ved at smide sin ene H+ og bliver dermed til en alkohol
(Se billede i dokument)
Redegøre for dannelse af trans-fedtsyrer ud fra umættede triglycerider
Ved katalystisk hydrogenering bliver umættede fedtsyrer i planteolie reduceret til mættede fedtsyrer – dette gør dem mindre flydende.
Normalt er fedtsyrer fra planter polymætteecarbonhydrider med triglycerider og har deres C=C binding i en cis-stereokemisk struktur. Ved komplet hydrogenering giver korresponderende mættede fedtsyrer (ingen dobbeltbindinger), mens ikke-komplet hydrogenation giver partiel isomeri. Nogle intermediær-forbindelser går nemlig ”baglæns” og gendanner dobbeltbindingen, men i en trans-form. Når dette molekyle fordøjes, frigives de frie transfedtsyrer.
(Se billede i dokument)
Resonans
En måde et molekyle er opbygget på, hvor elektronerne i orbitalerne kan blive delokaliseret (dvs. vandre rundt). Elektronerne der ligger i dobbeltbindinger kan vandre gennem en enkel binding, der er bundet til samme C. =C-C= bliver til det samme som C=C. Resonans er med til at stabilisere molekylet.
Der er 2 slags elektroner, der er lokalisrede og delokalisrede.
De lokaliserede = flytter sig ikke
De delokaliserede = flytter rundt og kan ikke findes (Dem som ses i en resonans-hybrid)
Resonans sænker den potentielle energi af en forbindelse, og gør den derfor mere stabil.
(Se eksempel i dokument)
Navngivning af aromatiske forbindelser
Endelse- enten på benzen eller phenol (kommer an på opbygningen af den aromatiske ring). Afhængigt af hvor side grupperne sider skal der enten stå ortho, meta eller para foran
Ortho
Grupperne på den aromatiske forbindelse sider lige ved siden af hinanden
Meta
Grupperne på den aromatiske forbindelse ”lige i midten”, det betyder at der er et hul mellem de to grupper
para
Grupperne på den aromatiske forbindelse er når de er overfor hinanden
Phenolers syre-base egenskaber
Phenol er en stærkere syre end alkohol, men er stadig en relativ svag syre – pKa-værdi er normalt 9,89. Grunden til at der er en forskel i surhedsgraden mellem alkohol og phenol, skyldes at der under en syre-basereaktionen ved phenol dannes en ”phenoxidion”, som stabilisere resonansen i molekylets elektronkonfiguration. Den negative ladning deles med hele molekylet, og ikke kun oxygenatomet
Beskriv fremstillingen af alkener fra alkohol
Alkohol danner alkener ved elimination (kondenserings elimination)
(Se eksempel i dokument)
aryl aminer og alkyl aminer + hybridisering og hydrogenbindinger
Generelt aminer:
Aminer er organiske derivater af ammoniak (NH3)
Har 4 strukture – primær (1 R-gruppe), sekundær (2 R-grupper), tertiær (3 R-grupper), kvartenær aminosalt (4 Hydrogen, er positivt ladet)
Præfiks ”amino”
Suffiks ”amin”
Aminer danner hydrogen bindinger, da de elektrinnegative N-atomer kan danne nonkovalente bindinger med hydrogenatomer – ses i baseparring hos DNA og RNA
Arylaminer:
Aryl = en hver funktionel gruppe udledt af en aromatisk ring
- Er derfor en amin, med en aromatiskring og en funktionel gruppe
Alkylaminer:
N- eller N,N- bruges ift. Antalet af alkylgrupper bundet til aminen
Alkyl = en alkan som mangler en brint
- Er derfor en amin, hvor der er en alkyl gruppe
Hybridisering:
Aminer er sp3 hybridiserede, hvilket givet den reaktionsmuligheder pga. lone pair (den virker som en base)
Hvorfor er aminer genralt baser, men amider og aromatiske aminer er ikke
Aminer er generelt basiske, da de indeholder et NH3 med lone-pair elektroner, hvilket både gør dem basiske, men også nukleofile.
Amider er ikke basiske, da de er elektronfattige.
Aromatiske aminer har dårlige baseegenskaber, er fordi nitrogens lone-pair elektroner er delt ved orbital overlap med p-orbitalerne for den aromatiske ring, og dermed er resonansstabiliseret. Molekylerne er derfor minre tilbøjelige til at binde sig til en syre.
Hvad er alkaloid + biologisk eksempel
Er plante-deriverede aminer
Eksempel:
Etorfin er et opioid der syntetiseres ud fra alkaloidet morfin
Carbonylgruppens elektroniske struktur
Carbonylgrupppen er sp2-hybridiseret og trigonal plan, dvs ikke særlig sterisk hindret
Det elektronegative oxygenatom polariserer carbonylgruppen og gør carbonyl carbonatomet mere elektrofilt.
Hvordan adskiller aldehyder og ketoner sig reaktionsmæssigt fra andre carbonyl forbindelser
Udskiller sig ved at deres R-gruppe og H-gruppe ikke kan opføre sig som ”leaving groups” i nucleofile substitutions reaktioner
Nukleofil additions reaktion for aldehyder og ketoner
Aldehyder og ketoner kan ikke danne nukleofuger, grundet den elektroniske struktur. Carbonylgruppen er sp2-hybridiseret, og carbonylgruppens oxygen er meget polariseret pga. dens lave elektronegativitet. Det elektronegative oxygenatom polariserer altså carbonylgruppen og gør carbonyl-carbonatomet mere elektrofilt, det vil derfor tiltrække en nukleofil elektrodonor, se de kan danne en kovalent binding. R- og H-grupperne kan ikke danne en stabil anion og agere nukleofuger. Der er ”lav sterisk hindring” i klasse 1-reaktioner, hvilket dækker over, at den rumlige struktur af molekylerne vil foretrække en kemisk reaktion fremfor ingen.
(Se dokument for billeder)
Nukleofiler som reagere med aldehyder og ketoner
Under basiske forhold tilføjes en negativt ladet nukleofil til det elektrofile carbonyl-carbon, hvilket skubber elektronerne til oxygen, som danner en alkoxidion-intermediær.
Under sure forhold protoneres carbonyl-oxygen af en syre, hvilket gør carbon mere elektrofilt. En neutral nukleofil tilføjes nu hertil, hvilket skubber elektronerne fra C=O til oxygen.
(Se dokument for billeder)
Hydrat
Hydrat:
En addition af H2O giver hydrat.
Kan ske via base katalyse, sker hurtigere end syrekatalyerede addiotoner, fordi OH- er mere nukleofil end neutralt vand. Som biprodukt dannes altid OH-
Kan ske via syre katalyse, sker hurtigt (ikke så hurtigt som basen), fordi den protonerede carbonylforbindelse er mere elektrofil en neutralt vand. Som biprodukt dannes altid H3O+
Hvad er nukleofil acyl substitution, og hvorfor deltager aldehyder og ketoner ikke i denne reaktion
Nukleofil acyl aubstitution er hvor der er en ”leaving group” også mærket Y på en carboxylsyre devriant. ”leaving” gruppen bliver udskiftet med et andet atom.
Grunden til at aldehyder og ketoner ikke kan danne denne her reaktion, er fordi deres Y-gruppe ikke er elektronegativ nok til at danne en stabil anion, så de deltager i stedet i en nukleofil addition
Hvor forekommer fedtsyrer?
Fedtsyrer er brændstof-molekyler oplagret som triglycerider (lipider)
Fedtsyrer cirkulerer i blodet bundet non-covalent til blodproteinet albumin (kaldet Non-Esterified Fatty Acids = NEFA) - NEFA fraktion, hovedparten af fedtsyre er bundet på denne måde.
Der er 2 fedtsyre i blodet -> NEFA fedtsyre og triglycarid (triacyl glycerol) – (esterificeret)
Beskriv en amidbinding i proteiner
En amidbinding mellem proteiner vil carbonylgruppen, som normalt er oxygenbundet i en ester, i stedet være bundet til et N-atom. Har stor biologisk betydning, da de er med til at danne enzymer og proteinkomplekser
Beskriv fotosyntese i forhold til kulhydrater
Synteste af kulhydrater sker ved fotosyntese:
CO2+H2O+sollys -> O2+C6H12O6 (sukker/ glukose)
Beskriv cellulære forbrændinger i forhold til kulhydrater
Nedbrydning af kulhydrater for at danne ATP og varme sker ved cellulær respiration:
C6H12O6 (sukker/glukose) + O2 -> H2O + CO2 + ATP (energi) + varme
Beskriv forekomst af kulhydrater
Kulhydrater er en energikilde i kroppen og i planter. Ved planter lagres den i form af stivelse og cellulose, hvilket optages af dyret, når det spiser planten. Derefter bliver det meste omsat til glukose, som kan lagres som glykogen i lever og muskulatur. Glukose er den primær kilde til ATP-dannelse.
Kulhydrater udgør også en del af grundskelettet i nukelotider (ribose og deoxyribose)
Definer aldose
Aldose er hvis en monosaccharid indeholder en aldehyd-gruppe
Definer ketose
Ketose er hvis en monosaccharid indeholder en keton-gruppe
Definer D,L-nomenklatur for kulhydrater
L-nomenklatur er når OH gruppen sidder på venstre side af molekyler.
D-nomenklatur er når OH gruppen sidder på højre side af molekylet.
For at bestemme om et kulhydrat er L eller D-form, tegner man Fischer projektionen med carbonylgruppen i toppen. Dernæst findes det chirale carbonatom der sidder længst væk fra carbonylgruppen
Haworth på ringsluttede kulhydrater
Regel: LURD (Left Up rigt down)
Hvis der er Hydroygruppe som vender mod højre i en fisher projektion skal den vendes ned, og hvis de vendes mod højre skal de vendes op ad
Definer anomere
Det carbonatom der indgår i cykliserings reaktionen og danner halvacetal kaldes det anomere carbon. Det er forbundet med oxygen atomet i ringen
Definer anomert center
Det er altid ved C1. Substituenter kan her være forbundet enten aksialt eller ækvatorialt
Aksialt bundet substituent = 𝛂-form, da det er modsatte side af CH2OH (C5 eller C6)
Ækvatorialt bundet substituent = 𝛃-form, da det er samme side som CH2OH (C5 eller C6)
𝛂 og 𝛃 - kulhydrater
Hvis OH bundet til det anomere carbon er trans (sidder på modsat side af ringen) til CH2OH er det 𝛂. Hvis OH bundet til det anomere carbon sidder på samme side af ringen som CH2OH gruppen er det 𝛃
Redegøre overordnet for hvilken betydning kulhydrater har for blodtyper
Kulhydrater har betydning for blodtypen, da blodtypen baseres på de protein-koblede kulhydrater som er på cellens overflade. Kombinationen af kulhydrater på protein bestemmer blodtypen (på overfladen af rødeblodlegmer – det gør at antistofferne kan genkende dem)
Hvad bestemmer membraners fluiditet? (cellemembraner)
Membranen har brug for fluiditet for at beskytte, samt transpotere hen over membranen. Måden den kan blive ved med dette på er ved at blive tilført friske lipider, kulhydrater og kolesteroler. Jo flere umættede fedtsyrehaler der findes i det indre lag, jo lavere er pakningsgraden af lipiderne, og det giver højere fluiditetsgrad. Dette skyldes at dobbeltbindingen vil have et knæk, hvilket øget afstanden mellem hvert lipid
Den generelle struktur for proteiner
Det er aminosyre der er sat sammen, men i meget lange kæder d.v.s at der skal være over 50 n for at det er et protein (n er antallet af aminosyrer)
Definer zwitterion aminosyrer
I neutrale opløsninger er aminogruppen protoneret (NH3+), mens syregruppen er en anion (COO-). Aminosyren er en zwitterion, altså både med en positiv og negativ ladning. Samlet set er molekylet neutralt
Definer proteinogene aminosyrer
Er kendt som primære aminosyre – hvilket er 19/20 aminosyre
Findes i proteiner, inkorporeret ribosomalt
Definer non-proteingene aminosyrer
Findes ikke naturlig i menneske DNA eller polypeptiderne, dvs. findes ikke i proteiner
- fx ornitin som er en del af urinstofsyntese
- D-Pro, D-Phe, D-Val, g-carboxyglutaminsyre findes i bakterier
Redegør for relationen til R,S-nomenklaturen
R,S nomenklatur (højre rund eller venstre rundt) bliver brugt til vise om de 3 grupper ud i mod en, er rangeret fra højeste til laveste med klokkensretning, så er det R. Hvis de 3 grupper ud mod en er rangeret fra højeste til laveste mod klokkensretning, så er det S
Redegør for hvilken struktur og ladning aminosyrer har ved forskellige pH
Ved lav pH har NH3 en positiv ladning, og aminosyren optræder som an kation.
Ved neutral pH har NH3 en positiv ladning, og COO har en negativ ladning, hvilket gør at den er neutral.
Ved høj pH har COO en negativ ladning, og aminosyren optræder som en anion
Definer isoelektrisk punkt
Isoelektrisk punkt bliver også kaldet pI. pI er det punkt hvor aminosyren er en zwitterion, dvs når den er neutral.
Hvordan bruges et- og trebogstavkoden til at opskrive et peptid
Det opskrives således
N-terminal aminorsyre – C-terminal aminosyre
f.eks serin og alanin = seryalanin (Ser-Ala) (S-A)
Redegør for C- og N- terminal ved aminosyrer
N-terminal aminosyre er den med et frit NH3+ gruppe
C-terminal amnosyre er den med et frit CO2- gruppe
C- og N-termial bruges når man skal konventere peptider skrives de med N-terminal aminosyren på venstre side, og C-terminal aminosyren på højre side.
Desulfidbindinger
Disulfidbinger kaldes også svovlbroer. Det er en kobling mellem 2 thiol-grupper (HS-SH)
Forklar post-translatoriske modifikationer så som phosohorylering
En færdig kæde af aminosyre, hvor der sker ændringer/ tilføjelser efter kæden er færdig (post)
Redegør for primær, sekundær, tertiær og kvartenær struktur (ved proteiner)
Primær struktur:
Selve aminosyresekvensen, uden at der er sket foldninger. Den bliver holdt sammen af kovalente peptidbindinger
Sekundær struktur:
Første foldning af polypeptidrygraden, den holder sammen på aminosyrernes non-kovalente bindinger mellem rygradens amino- carbonylgrupper. Der findes 3 typer sekundærstrukturer: α-helix, β-sheet og coiled coil
Tertiær struktur:
Den endelige foldning af rygraden. Polypeptidet holdes sammen, og stabiliseres af diverse intermolekylære non-kovalente bindinger mellem R-grupperne
Kvartenær struktur:
Dette er når flere tertiære-struktuelle polypeptidkæder eller proteiner går sammen til et stort proteinmolekyle. Denne struktur stabiliseres oftes af disulfidbindinger (kaldet svovlbroer), som dannes ud fra de svovlholdige aminosyrer methionin og cystein
Redegør for bindingstyper, der stabilisere strukturene i proteiner
Forskellige bindinger som stabilisere strukturerne i proteiner:
- Van der Waals kræfter
- Hydrogenbindinger
- Dipol-dipol
- Ion-dipol
- Saltbroer (ion-ion)
- Disulfidbroer
Det er R-grupperne som afgøre den type af non-kovalente binding som dannes.
Forklar denaturering
Denaturering, i biokemien er en proces, hvorved den naturlige tredimensionale struktur af biologiske makromolekyler f.eks proteiner og nukleinsyrer (DNA og RNA), ødelægges under ændrede fysiske betingelser f.eks forhøjet temperatur (f.eks æg ved kogning), eller behandling med denaturerende stoffer.
Ved denaturering af proteiner ødelægges ikke-kovalente bindinger, som er ansvarlige for aminosyrekædens foldning, hvilket normalt resultere i et biologisk inaktivt, ofte uopløseligt, protein.
Forklar renaturering
Ved renaturering forstås at stoffet efter denaturering finder tilbage i den biologiske aktive konformation ved at de ikke-kovalente bindinger, der er ansvarlige for aminosyrekædens foldning, gendannes
Forklar ligander
Ligander er de molekyler, som bindes til enzymet. Ligander er et molekyle, som kan være med i en reaktion med enzymer
Forklar binding sites
Binding site er der hvor liganderne kan bindes til. Binding sites kan kun bindes med specifikke molekyler
Antistoffer opbygning og funktion
Opbygning:
- De har en Y-struktur, som består af 2 stærke kæder (som er identiske) og 2 lette kæder (som er identiske). Kæderne er stabiliseret med disulfidbroer.
- Antistof molekylet binder 2 antigen molekyler, i to af enderne.
- Det som er markeret med rødt er variable ioner – foldbladsstruktur med forskellige aminosyrekæder, det gør det muligt at binde til forskellige antosof molekyler
Funktion:
- Antistoffer inaktiverer antigener direkte eller mærker det til videre destruktion
- Antistoffer identificerer og neutraliserer fremmede molekyler på overfladen af f.eks bakterier og vira
- Hver antistof genkender og binder en ligand kaldet et antigen med stor specifitet
Forstå enzymers funktion, herunder kompetitiv og non-kompetitiv inhibition, samt begreberne aktive sites og regulatoriske sites
Kompetitiv: Inhibitor binder til det samme site på enzymet som substratet (”active site”). Når inhibitor er bundet vil substratet ikke kunne binde til enzymet og omvendt. Den maximale reaktionshastighed er således uændret. Enhver koncentration af inhibitor kan udkonkurreres af øget substrat koncentration.
Non-kompetitiv: Inhibitor binder til et andet site (”regulatory site”) på enzymet end substratet. Dette påvirker hastigheden af reaktionen, fordi binding af inhibitor ændrer formen på enzymet (allosterisk inhibition), hvorved substratet ikke længere bindes med samme affinitet i ES-komplekset med den bundne inhibitor. Dette reducerer således koncentrationen af ”aktivt” enzym og dermed Vmax. Øget koncentration af substrat vil ikke have nogen effekt.
Aktive sites: Det er den side hvor substratet bindes, og derfor reaktionen mellem substratet og enzymet forløber
Regulatoriske sites: Det er den side hvor de allosterotiske aktivatorer eller inhibitatorer sidder. Det er dem som enten øger aktiviteten i enzymet eller hæmmer den
Forklar begrebet allosteri i forbindelse med reguleringen af enzymers katalytiske aktivitet
Alleosterisk interaktion er når et molekyle binder sig, og ændre formen på enzymet. Der kan både være alleosterisk aktivator og alleosterisk inhibitator – som enten øget aktiviteten i enzymet, eller hæmmer det, ved at skifte form, så substartet ikke længere passer til enzymet
Giv eksempler på regulering af protein-aktivitet ved konformationsændring
Der er 4 forskellige slags konformations-ændringer. 3 er non-covalente, og det er 1. Interaktioner med slutprodukterne, 2. Guanosine triphosphate (GTP)- hydrolyse, 3. ATP hydrolyse. Den sidste er en kovalent binding, det er phosphorylering/ dephosphorylering
- Interaktioner med slutprodukterne er hvor der bliver brugt feed-back inhibition
- (GTP) hydrolyse er hvor GTP er en aktivator for enzymet, og med hydrolyse spaltes GTP -> GDP, som gør enzymet inaktivt
- ATP hydrolyse er hvor der sker en ændring af motorproteinerne. Nåt hydrolysen først er sket, og ATP er blevet fraspaltet, så er det ikke muligt at gå tilbage i reaktionen
- Phosphorylering er når ATP bliver spaltet til ADP, der bliver tilføjet en phospat gruppe til proteinet, dette ændre udseendet af strukturen. Når phospat gruppen fjernes ”slukkes” der og den oprindelige konformation kommer tilbage
Redegør for opbygningen af DNA-helixen
Baseparring:
T+A og C+G
Danner hydrogenbindinger, som holder alfa helixen sammen – fast forhold mellem baserne
Baserne har en flad struktur, derfor stabler de sig ovenpå hinanden i dobbelt helixen, dette skaber en stabil struktur.
Komplementaritet:
DNA er komplementere – De to strenge passer sammen
Polaritet:
Antiparallelitet:
De 2 strenge i DNA er antiparallele, dvs de går hver deres vej. De ligger parallelt, men løber hver deres retning
Minor og major groove:
Der er forskellige bredter på strengene, fordi der er asymitri fra bindingerne af baseparene til sukker-phosphat rygraden.
Major: Langt fra helixen
Minor: tæt på helixen
Hvor og hvordan syntetiseres DNA
Syntetisering af DNA foregår i cellekernen ved eukaryoter og i cytoplasma ved prokayoter.
Syntetisering af DNA forgår ved at den i en interphase dublicere dens DNA, for derefter i M-fasen at dele sig, og til sidst i interfase igen blive 2 celler. Det er sådan der kommer 2 datter celler
Semi-konservativ replikation
Hver DNA-enkeltstrengene fungerer som en skabelon for dannelse af en komplementær streng. Der dannes to nye komplette dobbeltstrenge ud fra det originale, dobbeltstrengede DNA-molekyle. I hver af de to nydannede dobbelthelixmolekyler er den ene streng “gammel” og den anden “ny”
Replikationens intiering (replikatins origo, initiator protein, helicase)
Replikationsgaffel (bidirektionel, assymmetrisk, leading og lagging strand, Okazaki fragment)
RNA primer, primase, DNA ligase
Initiatorproteiner binder sig til AT-nukleobaserige områder, hvor der er færre hydrogenbindinger end ved GC-rige regioner - regionerne kaldes “replikatinsorigo”.
Det er enzymet helikase som adskiller det dobbeltstrengede DNA-molekyle i to enkeltstrengede molekyler, hvorudfra der for begges vedkommende dannes en ny, komplementær DNA-streng. Ved hvert helikasemolekyle dannes en “replikationsgaffel”, det er den struktur som opstår i hver ende af løkken, når dobbeltstrengen adskilles. Syntesen sker i to retninger samtidig, det kaldes for bidirektionel
Enzymet primase danner ud fra den gamle streng et lille stykke RNA (dette er kaldet en primer). Primeren markerer starten af konstruktionen af den nye DNA-streng. RNA-primere er vigtige da deoxynukleotider kan tilføjes til primerens frie OH-gruppe i 3´-enden. Deoxynukleotider tilføjes af enzymet DNA-polymerase, som binder sig til den gamle DNA-enkeltstreng ved primerens 3´-ende, og samtidig sker der korrekturlæsning af sidst påsatte nukleotid af polymerasen. Denne mekanisme skal opfange forkerte baseparringer, så der undgås mutationer.
DNA-polymerase kan kun syntetisere nyt DNA ud fra primerens 3´-ende, dvs i 5´- 3´-retningen, her kan kun en af strengene på replikationsgaflen syntetisers på en kontinuerlig måde – den streng kaldes også for ”leading strand”. På den anden streng syntetisere DNA derfor på en diskontinuerlig måde, hvor der er ”hak” i processen, her dannes der korte fragmenter – også kaldet okazaki-fragmenter. Denne streng er ”lagging strand”
Der bliver også tilført RNA-primer til lagging-strand, men DNA-polymerasen tilføjer kun deoxynukleotider, indtil den stoppes af den næste RNA-primers 5´-ende. Der opstår derfor enkeltstrengsdefekter (nicks) mellem okazakifragmenterne, som imidlertid hurtigt lappes af en ligase – processen forsætter indtil en ny DNA-streng er lavet.
Sliding clamps = det er dem som holder DNA-polymerasen på plads under syntesen.
DNA-ligase: Det enzym som forsejler de nye DNA strenge, som lige er blevet dannet – det lukker alle nicks i DNA-strengens fosfatrygrad, ved at danne fosfordiesterbindinger
Princippet bag den biologiske betydning af DNA polymerasens proofreading
DNA-polymerase aflæser korrekatur samtidig med at den sætter baser på, dette gøres for at undgå mutationer, og opfange forkerte baseparringer.
Hvad er de væsentligste DNA-beskadigelser
- Kemiske eller fysiske skader – røgten eller uv-stråling. (Laver ændringer i nukleotidsekvensen – ved uv standser mutationen replikationen)
- Depurinering (fjernelse af purinbase) og deaminering (fjernelse af -NH2 fra nukleobasen)
- Fejlagtigbaseparring (mismatch)
Genkendelse af skader
- DNA-polymerasen genkender nogle af baseparringsfejlene, når den laver korrekatur
Den generelle reparationsmekanismer for beskadigelse på en streng
Ved enkeltstreng:
- Nukleotid excisions – der sker en udskæring af det skadede stykke vha. endonuklease. Skaden gendannes af specialiserede proteiner, der er kernen i den specifikke reparation.
- Derefter genskaber polymerasen stykket med den raske streng, som skabelon.
- Ligasen lukker til sidst nicksene i sukker-fosfatrygraden
Den generelle reparationsmekanismer for dobbeltstrengsbrud
Der er 2 former for mekanismer NHEJ – (non-homologous end joining), og MMEJ - (microhomology-mediated end joining.
NHEJ:
- Her bliver det skadede område opdaget af specialiserede molekyler, hvorefter enderne ”limes” sammen. Dette medfører et mindre tab af nukleotider, er dog en relativt effektiv reparation, da der ikke er et større område DNA, som bliver ødelagt.
- Bliver brugt i de fleste af cellernes cyklusser
MMEJ:
- Her vil ikke-parallelle brud på begge de to strenge medføre, at enderne trimmes til af eksonukleaseenzymet, her er der ofte store tab af nukleotider. Til at føre strengee sammen bruges såkaldte mikrohomologe sekvenser (det er ca. 5-25 basepar) på hver streng.
- Udgør kun 10% af reparationrene
Definer non-proteingene aminosyrer
Findes ikke naturlig i menneske DNA eller polypeptiderne, dvs. findes ikke i proteiner
- fx ornitin som er en del af urinstofsyntese
- D-Pro, D-Phe, D-Val, g-carboxyglutaminsyre findes i bakterier
Opbygning af RNA , og forskelle på RNA og DNA
- DNA er en dobbelt-helix mens RNA-molekylet er enkeltstrenget.
- RNA indeholder monosakkaridet D-ribose, mens DNA indeholder monosakkaridet D-2-deoxyribose
- RNA indeholder nukleobasen uracil i stedet for thymin, som kun findes i DNA
Opbygning RNA:
- Enkelt strenget -> danner ikke en dobbelt-helix
- Der er 3 typer RNA (mRNA, tRNA og rRNA)
Forklar gener og genom
Gener (genetiske kode) er et stykke af et DNA-segment på et kromosom. Det er segment af DNA på et kromosom (Indeholder den nødvendige information for at danne bestemt protein eller RNA)
Genomet er den totale mængde baser i en celle. Den indeholder både kodende og ikke-kodende sekvenser af DNA. Ved mennesker består genomet af 23 homologe par kromosomer (46 kromosomer i alt) - hunde har 39 kromosompar (78 kromosomer i alt). Ved prokayoter og mitochondrier er det cirkulært DNA, og ved eukaryoter er det linært DNA
Forklar ploidi (diplodi, hapoidi)
Diplode er når kromosom tallet er på det det plejer at være.
Haploide celler har kun halvt antal kromosomer. Her kommer kromosomerne ikke i par, men enkeltvis. Eksempler er kønsceller (gameter), og når to kønsceller fusionerer dannes igen det dioliode kromosomtal, hvor alle kromosomer er i par og ikke alene. Diploide celler indeholder 2 kromosomer af hver slags, et af parrene er fra mor, og et er fra far - dette er homologe kromosomer. Alle pattedyrceller er diploide, undtagen kønscellerne.
Haploide celler = kun et kromosom af hver slags
Diploide celler = 2 kromosomer af hver slags (1 fra far og 1 fra mor)
Kromatin (hetero- og eukromatin)
Kromatin generalt = DNA+ bundne proteiner (histon og non-histon)
Hetero kromatin = de mørke områder, de er tæt pakket og indeholder inaktive gener, da de har svært ved at udtrykke det
Eukromatin = De lyse områder, de fylder meget og indeholder aktive gener
Kromatin er inde i cellekernen, herinde ligger far og mor kromosomerne fra hinanden, så de ikke krydser hinanden
Nukleosomer
Det består af en DNA og proteiner.
Det er en DNA-streng bestående af 200 nukleotider (147 om histonet, 53 som sidder på DNA)
Det er histonproteiner som har DNA viklet om sig
Det er nukleosomer som sørger for at DNA kan pakkes til kromatin
(Se billede med dokument)
Nucleolus
Nucleolus ligger i heterokromatin
Det er en kerne i kernen
Det findes der hvor RNA transskriberes (rRNA)
Forklar grundlaget for kompaktering af kromosomerne under mitosen
Mitosen: kromosomerne fordeles i de to datterceller
Kromosomerne kompakteres MEGET (ligger meget tæt) – løsnes op der hvor der skal deles
Centromer
holder to søsterkromatider sammen (midt på) -> det er proteiner
Telomer
Markerer, at kromosomet slutter samtidig beskytter det DNA´et. Beskytter ender for at blive limet sammen i replikation
Metacentrisk kromosom = ligner et x
Telocentrisk kromosom = ligner et v
Kromatider
Det er når kromosomerne ligger kompakt.
Det sker lige inde celledeling – her deler kromatiderne sig i to (en til hver datter celle)
Ved celle deling holdes kromatiderne samlet af en centromer - det er to enkelt strenge, og de krydser ikke hinanden
Karyotype
Det samlede sæt kromosomer stillet på række og ordnet parvis. Matenelle og patenelle homologer er parvist lige store. Kønskromosomerne kommer til sidst, fordi de ikke er parvis ens eller lige store.
(Se billede på dokument)
Hvordan kan kompakteret DNA løsnes opi forbindelse med transkription
Se dokument med billeder
Forklar kompaktering af DNA som heterokromatin i interfasen - skildpaddde farve hos hunkatte
Sker i 64 celle stadie
I den ene celle bliver farens x iaktiveret, og morens x er aktivt. I den andet andet kromosom er morens inaktiv og faren er aktiv. Det gør derfor at der kodes for 2 farver, og katten derfor får en skildpadde farve
Hvor og hvordan syntetiseres DNA
Syntetisering af DNA foregår i cellekernen ved eukaryoter og i cytoplasma ved prokayoter.
Syntetisering af DNA forgår ved at den i en interphase dublicere dens DNA, for derefter i M-fasen at dele sig, og til sidst i interfase igen blive 2 celler. Det er sådan der kommer 2 datter celler
Semi-konservativ replikation
Hver DNA-enkeltstrengene fungerer som en skabelon for dannelse af en komplementær streng. Der dannes to nye komplette dobbeltstrenge ud fra det originale, dobbeltstrengede DNA-molekyle. I hver af de to nydannede dobbelthelixmolekyler er den ene streng “gammel” og den anden “ny”
Princippet bag den biologiske betydning af DNA polymerasens proofreading
DNA-polymerase aflæser korrekatur samtidig med at den sætter baser på, dette gøres for at undgå mutationer, og opfange forkerte baseparringer.
Telomerreplikationen og telomerasens rolle deri
- Telomerer sidder på enden af DNA
- Telomerase forlænger hver DNA-streng
- Hvis telomererne bliver for korte, stopper det celledelingen
- Med alderen dannes der kortere og kortere telomerer
- Cancer
- Måden de overlever på er ved at lave mere telomerase enzym
Udgangspunkter og produkter fra transkriptionen, herunder de 4 almindeligste RNA typer hos eukaryoter
Udgangspunkter:
DNA blotter nogle baser, hvor den ene streng bruges som templet, hvor RNA polymerase sætter sig på, og udføre transktiption – minder om DNA replikation.
Polymerase 1 = transskribere de fleste rRNA gener
Polymerase 2 = alle protein-kodende gener, miRNA gener, gener for andre ikke-kodende RNA
Polymerase 3 = tRNA gener, og mange andre små RNA
Får energi fra ATP,CTP, UTP og GTP til at fuldføre transkriptionen
Produkter:
- Proteiner
- rRNA
4 almindelige RNA typer:
1. mRNA (bære af informationer – koder for proteiner)
2. rRNA (formere strukturen af ribosomer og katalysere protein syntese)
3. tRNA (Er en adaptor mellem mRNA og amino syre mens protein syntesen står på)
4. miRNA (Genregulering)
Promoter (DNA til protein)
Start signalet på genet
Transskriotionsstart (DNA til protein)
Pro:
- Transkribtionen foregår i cytoplasmaet
- Der er en underenhed til polymerasen, kaldet sigma faktoren, som sørger for at enzymet sættes ved promotor regionen, fordi den genkender dem. Når DNA-sekvensen er transkriberet til mRNA slipper RNA polymerasen og finder en ny sigmafaktor
Eu:
- Transkribtionen foregår i nukleus, da DNA optræder i en tilgængelig form i eukromatinform.
- Promotor regionen med specifikke område ”TATA boksen” tiltrækker et proteinkompleks, som består af flere underenheder – kaldes transkriptionsfaktorene. Den primære underenhed er TFIID, og den har sin egen underenhed TBP, som tiltrækkes af boksen. Nu tiltrækkes flere transkriptionsfaktorer (TFIIE, TFIIH, TFIIB), og polymerase 2 – sammen dannes et proteinkompleks
- Dobbeltstrengen åbnes, og skabelonstrengen blottes til syntese
- Polymerasen syntetisere præmature RNA og alle transkriptionsfaktorene frigøres, undtagen TFIID
- DNA-strengens information overføres til RNA – den inde holder kodede (exon) og ikke kodede (intron)
- Efter endt syntese kommer splejsning
Terminator (DNA til protein)
Slut signalet på genet
Capping (DNA til protein – post-transkriptionelle processeringer)
I 5´-UTR enden tilføjes et guaninnukleotid (G) med en methylgruppe påsat i en 5´-5´-esterbnding
Polyadenylering (DNA til protein – post-transkriptionelle processeringer)
I 3´-UTR ende trimmer enzymer enden af, og der påsættes en reptitiv sekvens på 100-200 adeninnukleotider (A) . Det kaldes ”poly-A-halen”
Det er med til at stabalisere mRNA, så det kan transpoteres ud af cellekernen
Splejsning (geners intron/ exon-struktur) (DNA til protein – post-transkriptionelle processeringer)
Spejlesning har til formål at skære introns fra, men ikke 5´-UTR og 3´-UTR. Splejsningen udføres af spliceosomer (er et protinkompleks som indeholder små snRNA)
snRNA = small nuclear RNA
Exon = kodende gener
Intron = ikke kodende gener
Hvad er alternativ splejsning og dets betydning
Er en vigtig bidrager til at danne forskellige proteiner.
Her splejses specifikke exon og introns fra, men rækkefølgen af exon i mRNA ændres ikke i forhold til genet. Forskellige celletyper kan derfor udtrykke forskellige varianter af samme gen, men inden for den enkelte celletype vil det være den samme splejsvariant der forekommer.
Selektiviteten i RNA eksporten fra kernen
Efter post-transkriptionelle modifikationer bliver mRNA stabliseret, hvilket gør den i stand til at komme ud af cellekernen via. kerneporer
Opbygningen af mRNA, og betydningen af 5´-UTR, 3´-UTR og codons
Opbygning mRNA:
Indeholder den kodende sekvens og UTR-enhederne. De koblede dele opdeles i codons, som består af 3 nukleotider (triplets), som hver koder for en specifik aminosyre.
Startcodonet har sekvensen AUG, og i gang sætter proteinsyntesen, da det koder for methionin (Met) – den leveres altid af initiator-tRNA´et.
Stopcodon med sekvenserne UAA, UAG el. UGA stopper translationen
5´-UTR,3´-UTR:
- Det er regioner som ikke er translateret, men er overført til RNA – det sidder i hver sin ende
- UTR (untranslated regions)
tRNAs rolle som adaptor-molekyle (antikodon, aminoacyl-tRNA syntetaser)
De kløverformede transfer-RNA-molekyler (tRNA) har hver især en specifik aminosyre, som er kovalent bundet til 3´-enden, og som aflevere den voksende peptidkæde i ribosomerne under translationen. De har et anticodon, som er komplimentært til codonerne på mRNAi den modsatte ende af, hvor aminosyren er tilhæftet. Påsætning af den rette aminosyre til tRNA afhænger af enzymerne aminoacyl-tRNA-syntetaser, der lav den kovalente binding mellem tRNA og aminosyren. Energien i bindingen bruges senere til at forbinde aminosyrerene i den voksende polypeptidkæde.
Sammensætning og funktion af ribosomer
- Protein (ribosom-specifikke, -80 pr. ribosom, dannes i cytoplasma)
- RNA (4 ribosomale RNA molekyler, dannes i nucleus)
- Stor og lille underenhed
mRNA kommer ud af kerneporerne vil translationsinitierende proteiner binde sig til 5´-cappen og poly-A-halen i 3´-enden. Proteinsyntesen sker på ribosomerne, som består af 2 underenheder – den store og den lille. De består af ribosomal RNA (transkriberers i nukleolus). Den stor underenhed består af 49 ribosomale proteiner og 3 rRNA molekyler. Den store underenhed katalyserer dannelsen af peptidbindingerne, der holder aminosyrerne sammen i den voksende polypeptidkæde. Den mindste underenhed består af 33 ribosomale proteiner og et rRNA-molekyle. Den matcher tRNA´et til codonerne på mRNA.
Afhængigt af om proteinerne skal gå til cellens egne, indre processer, eller om de skal videre ud af cellen ved eksocytose, sker det på enten frie polyribosomer i cytosolen eller på ribosomerne på rER.
Translationinitieringsprocessen og dets startsignal hos eukaryoter
Start codon (AUG)
Translationsprocessen (DNA til Protein ) - RNA proces
De små ribosomale underenheder samler sig med nogle initiatorproteiner ved 5´-enden af mRNA, og scanner efter startcodon. Når startcodon er fundet kommer den store underenhed, og de 2 underenheder danner 3 indre kompartments betegnet E, P og A, tRNa med deres matchende aminosyrer ryger ind, afleverer aminosyrer til den voksende peptidkæde og ryger ud igen. Ribosomet oversætter mRNA´s nukleotidsekvens til aminosyresekvenser en codon ad gangen, med tRNA som adaptormolekyle
Initiator-tRNA har aminosyren Met (startcodon) er den første som kommer i kompartment A. Derefter translokerer ribosomernes underenheder (de forskydes en gang), hvorved at tRNA flyttes ind i P-kompartmentet. Her startes den voksende peptidkæde, ved at der danne peptidbinding til aminosyren svarende til næste codon ved hjælp af tRNA, der nu sidder i A-site. Efter det forskydes underenhederne, og tRNA ender i E komparmentet, hvor det ryger ud, så det kan hente en ny aminosyre.
Processen gentages med andre codons, indtil der kommer et stopcodon. Der er nu dannet et færdig protein. Ribosomernes underendheder bliver frigivet, og kan starte forfra et andet sted. Initiatormethioninen fjernes ligeledes til sidst.
De færdigsyntetiserede proteiner ryger ud og gør deres respektive arbejde i eller udenfor cellen.
Translationsprocessens stopsignal
Stop codon - UGA el. UAA el. UAG
Principperne i proteinernes nedbrydning og betydning af den kontrollerede proteinnedbrydning
Proteiner kan nedbrydes i proteinkomplekserne kaldet proteasomerne – her brydes peptidbindingerne ved proteolyse, det er en reaktion drevet af enzymerne proteaser.
Processen. Hvor proteinerne udvælges til ødelæggelse, sker ved, at et specielt protein med navnet ubiquitin markerer proteinet og binder sig. Herefter transporteres det til proteasomerne til nedbrydning til det enkelte aminosyremonomerer.
Der skal være en balance og ligevægt i mængden af proteiner der syntetiseres og nedbrydes
Hvor reguleres genekspressionen?
- Det afhænger af cellens specifikke funktion
- Genekspression dækker over den proces, hvorved cellerne styrer syntesen af tusindvis ad RNA-molekyler og proteiner ud fra genomet.
- Bliver reguleret af transkriptionen af DNA til RNA
Hvordan styrer regulatoriske proteiner genekspressionen ved prokayouter?
Man har en sigma faktor, som genkender sekvensen promotor, som går ind og sætter polymerasen, og det transkriberes. Så falder både DNA polymerase og sigma faktoren af, og det giver RNA mulighed for at blive der.
Hvad er transspriktioninitiering?
Det er aktiveringprotein, som er med til transkriptionen af RNA-syntesen
Hvad er en repressor?
En repressor kan være både aktiv og inaktiv. Hvis repressoren er aktiv kan den sidde i vejen for RNA-polymerasen, så repressoren hindrer RNA-polymerase i at kunne binde sig til promotoren - på området der hedder operator. Hvis repressoren er inaktiv, så sætter den sig ikke på promotoren, og RNA-polymerasen kan derved godt sætte sig på promotoren.
Et protein der binder sig til en specifik regulatorisk region af DNA for at undgå transskription af et tilstødende gen.
Hvad er aktivatorer?
Aktivatorer hjælper RNA-polymerasen til at binde sig til promotoren.
- Et protein der forøger transkriptionen af et gen
Hvordan danner den generelle transkriptionsfaktorer og transkriotionsregulatorer et transskriotions-initierings-kompleks
Flere transkriptionsfaktorer hæfter sig til en mediator, og de danner et transkriptions-initierings-kompleks.
Hvilken betydning har enhancer-elementer?
Det er genaktivaroer som binder sig til DNA-sites. Det forstærker.
Et aktivatorprotein bundet til fjerne enhancere vil blive tiltrukket af RNA-polymerasen og de generelle transkriptionsfarktorer
Hvordan bindes transkriptionsregulatorer til en specifik DNA-sekvens, og hvordan kan de lokalt ændre kromatin-strukturen
Aktivator proteiner binder sig til enhancer, som er en specifik DNA-sekvens. Aktivator proteinet går ind og reagerer med mediatoren, og derved foldes strengen rundt, og kromatin-strukturen bliver derved ændret.
Hvad er princippet i kombinatorisk kontrol?
Det er en mekanisme, som er med til at regulere det overordnede genudtryk.
Flere forskellige transkriptionsregulatorer virker i sammenspil spred ud over flere gener med fysisk afstand imellem dem og påvirker et enkelt gens udtryk. Det er med til at lave forskellige celletyper
Hvad er grundlaget for celle differentiering?
Mange regulerende proteiner, som giver mulighed for koordineret regulering af forskellige gener.
Flere proteiner som arbejder sammen, for at få mere aktivt gen.
Hvad er forskellen mellem genetisk og epigenetisk nedarvning (”cell memory”)
Genetisk nedarvning: er ALT arvemateriale, som gives videre.
Epigenetisk nedarvning: Epigenetisk nedarvning er overførslen af genekspressionsmønstre fra en celle til dens datterceller uden at ændre i genomets nukleotid-sekvens
Positiv feed-back loop
Genproduktet stimulerer transkriptionen af eget gen, dvs. genet er også aktivt i datterceller.
Gør at genet vil være aktivt, da dattercellerne kommer ud af genet.
DNA methylering
Der sættes en methylgruppe på. Kromatinet pakkes tættere og transkriptionen inhiberes. Efter replikationen reetableres methyleringsmønster enzymatisk.
Methyleringerne kan fjernes igen.
Slukker altid
Histon modifikationer
Histon-modifikationer reetableres enzymatisk efter replikationen.
Bibeholder dattercellerne som de var.
Principper og eksempler på RNAs rolle i post-transkriptionel kontrol
Nogle bakterier kan bremse translationen, ved at binde sig til det punkt hvor ribosomet skulle binde sig, og derved regulere mængden af protein der bliver produceret.
Translationshæmmning
Kan ske på flere måder:
1. hvis repressorproteinet sætter sig ved startcodon – forhindre ribosomerne i at binde sig.
2. Nogle lægemidler fungere også som translationsinhibitor i bakterier
mRNA degradering
Er nedbrydning af RNA af miRNA.
o miRNA går ind og binder sig mRNA. Passer miRNA godt på mRNA, nedbrydes mRNA. Hvis miRNA passer dårligt på mRNA, så hæmmes blot translationen, men på et tidspunkt bliver mRNA så nedbrudt helt.
Et mRNA’s levetid er normalt bestemt af sekvenser før eller efter det translaterede område på mRNA molekylet.
RNAi til forvar mod fremmede RNA molekyer
Det er en mekanisme, som forsvar kroppen.
Den forsvare ved at dicerenzymet inde i cellen skiller den dobbeltstrengede RNA-virus i små stykker (siRNA), når det kommer ind i cellen. SÅ vil RISC- proteinet gå sammen med siRNA, og nedbryde den ene siRNA, og med den anden streng lede efter komplimentært DNA, som det kan baseparre med og nedbryde.
RNAi er også kendt som ”gene slicing” da det kan nedbryde specifikt mRNA og dermed neregulere disse gener.
Hvad er alleosterisk interaktion (enzymer)
Er når molekylet binder sig og ændre konformation på enzymet. Både som aktivator og inhibitator
der er 4 måder:
- Feed-back inhibition
- GTP-hydrolyse (GTP-proteiner fungere som strømafbrydere, fordi enzymet inaktiveres når de danner GTP til GDP)
- ATP-hydrolyse (ATP spaltes fra når enzymet rammer overfladen på motorproteiner, og ændre konformationen)
- Phosphorlyering (ATP spaltes til ADP - fungere som tænd sluk knap. Hvis den ekstra fosfat gruppe fjernes går den tilbage til den originale konformation)
