Block 13 Flashcards
________ är en aminosyra som tar sig in i matrix och reagerar med ____________. Ett enzym katalyserar reaktionen och _________ bildas.
(Urea-cykeln)
Orinithin är en aminosyra som tar sig in i matrix och reagerar med carbamoylfosfat. Ett enzym katalyserar reaktionen och citrulline bildas.
Alfa-aminogruppen av många aa blir omvandlad till alfa-ketoglutarat för att istället bilda glutamat..
- Ge exempel på två samt reaktionerna:))
- alanin + alfaketoglutarat —> pyruvat + glutamat mha alanin aminotransferas
- aspartat + alfaketoglutarat —> oxaloacetat + glutamat mha aspartat aminotransferas
Det finns aminosyror i proteiner, men det finns även aa som har andra uppgifter, såsom att delta i ureacykeln och verka som neurotransmittorer.
- Ge exempel på tre sådana:)
- GABA - neurotransmittor
- Ornitin och citrulline - aminosyror i ureacykeln
- Det finns ett antal aa som blir ____1____ och slutligen ____2____.
- Dessa bildar först ___1___ som tappar en aminogrupp och bildar _____2_____, vilket sker med enzymet________3________.
- Det finns ett antal aa som blir glutamat och slutligen α-ketoglutarat.
- Dessa bildar först glutamat som tappar en aminogrupp och bildar α-ketoglutarat, vilket sker med enzymet glutamatdehydrogenas.
För vilka är vägen till metabolismen än mer komplicerad? Ge exempel på en sådan!
För de aa m ringstruktur som har komplicerade ringstrukturer. Ex tryptofan som processas i 9 steg så alanin bildas –> pyruvat. Tryptofan är delvis glykogen men ringstrukturen kan processas till att bli acetylCoA.
Glutaminsyntetas ingår i en reaktion där glutamat –> glutamin..
- Vad är det som sker med molekylerna?
- Glutamat blir amiderad på sidokedjan, sidokedjan reagerar med en ammonium jon så den fastnar i änden av sidokedjan –> glutamin.
Hur initieras ureacykeln?
Av att ammoniumjoner frisätts till mitokondriens matrix från glutamat mha glutamatdehydrogenas.
- Hur kan det ske en interaktion mellan CAC och urea-cykeln?
- Varför sker denna interaktion?
- Via fumarat som är en komponent i de båda.
- Fumarat används för att få ut energi och kommer att kompensera för den energi som urea-cykeln kostar i form av ATP.
- Hur kan glutamat lämna över sin aminogrupp som övergår till ureacykeln?
- Vart finns detta enzym?
- Vad kallas processen?
- Via glutamatdehydrogenas..
- Det finns i mitokondriens matrix..
- Oxidativ deaminering
I urea-cykeln så kommer ornithin återbildas från arginin..
- vad heter enzymet som katalyserar detta?
Arginas
Levern har svårt att processa grenade aminosyror..
- Vart sker detta istället?..
- Vad liknar det?..
- Vilka är grenade aa?..
- Vilken sjukdom kopplas ihop med detta?
- I andra vävnader såsom skelettmuskulaturen..
- Det liknar betaoxidation av fettsyror..
- Valin, isoleucin och leucin..
- MSUD - maple syrup urine disease
Med vilket enzym kan glutamat bildas från alfaketoglutarat?
Mha aminotransferas
N-acetylglutamat är en allosterisk modulator till ett enzym..
- Vilket?
- Hur bildas N-acetylglutamat?
- Carbamoyl fosfat syntetas I
- Genom att acetylCoA och glutamat reagerar mha enzymet N-acetylglutamat syntas (vilket stimuleras av höga aminosyranivåer)
Reaktionen från alfa-ketoglutarat till glutamat är ________. Den reaktionen kan ses som en generell reaktionsformel för hur detta ser ut.
Reversibel (omvändbar)
sätt i rätt namn på rätt siffra
1 och 2 = glutamin
3 och 4 = alanin
5 = glutamat
Sätt upp rätt namn uppifrån och ned
- Glutamat
- Acetoacetyl-CoA
- Fumarat
- Glukos
- Vad gör ALT vs AST?
- Vad står förkortningarna för?
- ALT och AST
- ALT = alanin aminotransferas
- AST = aspartat aminotransferas
- Förklaring:
- ALT bildar alanin genom att glutamat donerar sin aminogrupp till pyruvat –> alanin och alfa-ketoglutarat
- AST bildar aspartat genom att oxaloacetat reagerar med glutamat och bildar aspartat och alfaketoglutarat
- Vad heter aa som är en föregångare till tyrosin?
- Vad heter enzymet som katalyserar reaktionen?
- Fenylalanin
- Fenylalaninhydroxylas
- Vad heter sjukdomen som uppstår pga defekt funktion i fenylalaninhydroxylas?
- Vad innebär den?
- Vad är behandlingen?
- PKU (phenylketonuria)..
- Minskad förmåga att bilda tyrosin, tyrosin behövs för att bilda katekolaminer som dopamin, NA och A. Man får även minskad mängd melanin samt färre proteiner. Förlust av dessa –> symptom uppstår.
- Behandling innebär att man lägger om kosten och minskar mängden protein i kosten och de protein som man ger ska ha en låg halt av fenylalanin. Tyrosin blir en essentiell aminosyra vid PKU, detta måste man addera till kosten
- Vad händer med urinets färg vid alcaptironi? Varför?
- Vad är det för slags sjukdom?
- Homogentisat som är involverat i metabolism av tyrosin och fenylalanin ansamlas i urinen vilken kommer bli svart om det får stå i luft, då homogentisat oxideras.
- Det är en tyrosinemia.
Vad innebär krebs bicycle?
Interaktionen mellan CAC och urea-cykeln!
ser nästan ut som en cykel med lite god fantasi hehe
Vad innebär sjukdomen ALS-brist?
- Argininosuccinatlyasbrist.
- Innebär att enzymet som spjälkar argininosuccinat till fumarat och arginin är defekt.
- Vad kallas enzymet som gör att ammonium kan reagera med CO2 (ureacykeln)?
- Vad bildas efter denna?
- Vad säger man att produkten som blir gör?
- Ammoniumjoner kommer reagera med CO2 mha enzymet carbamoyl fosfatsyntetas I.
- Carbamoylfosfat.
- Man säger att den för in det första kvävet i cykliska delen av ureacykeln.
- Vad kallas enzymet som är viktigt då aminogrupper som INTE sitter på alfa-kolet ska tas om hand hos glutamin i lever?..
- Vad blir glutamin till då?
- Glutaminas.
- Glutamin –> glutamat
Vad är skillnaden mellan glukogena och ketogena aminosyror?.. ge exempel på några sådana
-
Glukogena kan återbilda glukos genom glukoneogenesen.
- Glukogena: alanin, cystein, glycin, serin, treonin, tryptofan
-
Ketogena används för att bilda ketonkroppar och fettsyror genom att bilda acetoacetyl-CoA
- Ketogena: lysin leucin (helt rena ketogena)
- Varför måste omhändertagandet av aminogruppen ske på ett kontrollerat sätt?.. Varför låter man levern ofta ta hand om detta?..
- Vad händer om nedbrytningen av aa sker på andra ställen såsom hos skelettmuskel?.. Ge exempel på molekyler.
- Man vill inte ha ammoniak fritt i blodbanan då det är toxiskt i fri form. Man låter levern ta hand om det då den har förmågan att omvandla ammoniak till ure som är en icke-toxisk form och kan utsöndras med urinen..
- Då måste aminogrupper överföras till en transportmolekyl som transporterar den till levern så urea kan bildas. Två vanliga transportmolekyler: glutamin och alanin
Varför spelar aminosyror en stor roll för CAC?
CAC processar acetylCoA för att få ut energi, men är även en cykel där man kan hämta “material” ifrån för att bilda andra biomolekyler. När man plockat material måste man fylla på med intermediärer så att CAC inte stannar av, därför spelar aa en stor roll!
Varför tyder en förhöjd halt av enzym i blodet på sjukdom såsom leversvikt vid hepatit eller alkoholism?
Enzymerna finns inuti celler, har de läckt ut tyder det på en skada någonstans i leverns celler.
Vart finns ALT och AST?
- ALT: i lever men även i skelettmuskulatur
- AST: finns ffa i levern men även i hjärtat.
Vilka aminosyror är det som blir energi i skelettmuskulaturen?
Branched-chained aminosyrorna, dvs aa m förgrenade sidokedjor. (BCAA)
Vilka fem prekursorer finns för kolskelett?
- 3-fosfoglycerat
- pyruvat
- alfa-ketoglutarat
- oxaloacetat
- fenylalanin
- Vilka två delar består en aminosyra av?
- Vartifrån härstammar ofta den ena delen (vilken aa)?
- Aminogrupp samt ett kolskelett.
- Aminogruppen härstammar ofta från glutamat.
Vilka två molekyler bildar argininsuccinate?
(urea-cykeln)
Citrullin och aspartat
Vilka är de två stegen vid nedbrytande av aminosyra?
- borttagande av alfa-aminogrupp
- metabolism av kolskelett
Vilken är det första reglerande steget i urea-cykeln?
NH4+CO2 –> carbamoylfosfat. Det är ett irreversibelt steg.
Vilket ämne omvandlas asparagin och aspartat till för att kunna ta sig in till metabolismen?
Oxaloacetat. Kan sedan genom glukoneogenesen bilda glukos.
Vissa aminosyror kan lämna ifrån sig sin aminogrupp på en gång i lever, ge exempel på några sådana samt vilket enzym de använder sig av!
- Serin och treonin
- Dehydrataser
- Hur lång kan fettsyran bli tills den inte längre får plats på ACP?
- Vart åker den sen för att bli längre? Hur lång kan den bli?
- Vad kan även ske här? Vilket enzym gör detta?
- Till 16C lång
- ER, upp till 24C
- Dubbelbindningar mha desaturaser
- Hur är de fira fettsyrornas struktur?
- Hur långa är de vanligen i våra vävnader? Jämt/ojämnt antal kolatomer?
- Långa kedjor av CH2-grupper som i ena ändan har en karboxylsyra COOH-grupp
- Mellan 16-24 kolatomer - Jämt antal kolatomer
- Vilket hormon stimulerar alltid till uppbyggnad av ex. lipider, kolhydrater m.m?
- Vilka hormoner stimulerar till nedbrytning?
- Insulin
- Adrenalin & Glukagon
- Beskriv hur TAG blir till glycerol + 3 fria fettsyror:
- Hjälp på vägen:
- Vad binder oftast till receptorn och sätter igång en kaska?
- Vad för kaskad? Vad fosforylerar och aktiverar denna kaskad?
- Det som har aktiverats fosforylerar två proteiner vilka? Vad gör de?
- Vad tar bort den tredje fettsyran?
- Adrenalin eller glukagon binder till receptorn på cellmembranet (7TM-receptorer) –> cAMP-kaskad –> fosforylering och aktivering av ett enzym som heter proteinkinas A –> fosforylera två olika proteiner:
- Perilipin –> TAG lite mer åtkomligt för enzymer –> ATGL kan spjälka den första fettsyran –> TAG blir till DAG
- HS-lipas - aktiverats samtidigt och tar bort den andra fettsyran –> DAG blir till MAG
- Ett vanligt lipas tar bort den sista fettsyran (detta enzym är alltid aktivt men kan bara verka när de andra två enzymen verkat)
Slutprodukt: Glycerol + 3 fettsyror
- Beta-oxidationen sker i princip i 4 steg - vilka?
- Beskriv kort vad som sker:
- Oxidation - trans-dubbelbindning mellan alfa- och beta-kolet
- Hydration - inkommande H2O ger en OH-grupp till beta-kolet
- Oxidation - Ketogrupp bildas på beta-kolet (instabilt att ha två ketogrupper så nära varandra)
- Tiolys - Fritt CoA spjälkar loss två kol som bildar Acetyl-CoA –> fettsyran blir nu två kol kortare
- En hel del energi är lagrat i form av TAG - vad står förkortningen för?
- Vart finns de ffa lagrade och hur?
- Triacylglycerol, kallas även triglycerider
- Ligger framförallt lagrade i adipocyterna i form av lipiddroppar.
- a. Fettsyror kan antingen vara mättade eller omättade - vad är skillnaden på dessa?
- b. Vad menas med cis- och transform?
- c. Vilken kan vi inte bryta ner?
-
a.
- Mättade = ingen dubbelbindning
- Omättade = en eller flera dubbelbindningar
- b. Dubbelbindningara kan vara cis (vätejoner på samma sida) eller transform (vätejoner på varsin sida av kolskelettet).
- c. Vi saknar enzymer som kan bryta ner trans-dubbelbindningar.
FFA diffunderat in i målcellen. Ska nu brytas ner och omvandlas för att bidra med ATP. Detta sker i ett antal steg:
- Vad sker i det första steget?
- CoA kopplas på –> fettsyran aktiveras, kostar 2 ATP-molekyler och sker i cytoplasman
Fria fettsyrors namngivning har att göra med hur nedbrytningen går till.
- Från vilket hålla räknar man i biokemin?
- Vad kallas de tre första kolen?
- Vilket blir omega-kolet?
- Man räknar från karboxylgruppen som då blir kol 1,
- kol 1 = karboxylgruppen, Kol 2 kallas alfa-kolet och kol 3 blir beta-kolet..
- Omega-kolet blir det sista kolet.
Hur aktiveras/inhiberas det ensymet som reglerar fettsyrasyntesen?
-
Aktiveras av:
- Insulin
- Citrat
-
Inhiberas av:
- Glukagon
- Adrenalin
- AMP
- PalmitoylCoA
- Hur många Acetyl-CoA får man från en fettsyra på 18C?
- Hur mycket ATP ger det totalt?
- 9 Acetyl-CoA
- Totalt 120 ATP
Likt beta-oxidation kommer denna raktion vara cyklisk - 2 kolatomer sätts på i varje varv.
- Vilka är de 4 reaktionsstegen?
- Kondensation
- Reduktion
- Dehydrering
- Reduktion
- När acetylCoA ansamlas kommer det omvandlas till? Vad kan det användas till? När sker detta vanligen?
- Ketonkroppar (sura komponenter) som är vattenlösliga och då tar sig förbi BHB. Efter några dagar av svält sker en uppreglering av enzymer i CNS som kan bryta ner ketonkroppar (acetoacetat) och återbilda acetylCoA som kan gå in i CAC.
När det har bildats fettsyror av olika längd är det dags att koppla på dem igen på glycerolet
- Vad är det som hjälper till att koppla på?
Dihydroxyacetonfosfat
Själva ATP utvinningen sker sedan i mitokondrien,
- Hur kommer fettsyran dit?
- Beskrov vad som sker:
- Vid mitokondriemembranet kommer en process ske när CoA kopplas av och fettsyran kopplas istället på carnitin –> Transportprotein i membranet lyfter över fettsyra + carnitin till insidan av membranet –> carnitinet kopplas bort och en ny CoA kopplas på fettsyran.
- Vad kallas processen där fettsyran bryts ner?
- Vad är själva poängen med detta? Vad blir slutprodukten?
- Beta-oxidation
- I varje varv kopplas 2 kolatomer av –> blir till acetyl-CoA som kan gå in i CAC
- Vad kommer hända med de fria fettsyrorna?
- Hur transporteras de?
- De fria fettsyrorna diffunderar ut genom cellmembranet till blodbanan där de binder till albumin som transporterar dem till energikrävande vävnad.
Vad kommer hända med glycerolskelettet?
Går till levern där den antingen kan gå in i glykolysen eller glukoneogenesen.
Varför blir det så farligt med obehandlad diabetes?
Vid diabetes har man högre blodsockerhalter vilket gör att njurens reabsorptionsförmåga av glukos kommer överstigas –> glukos åker med ut i urinet vilket även kommer dra med sig vatten –> personen blir dehydrerad.
Kroppen tror att den svälter –> glukoneogenesen är igång –> vilket bara bildar massa ketonkroppar som inte behöver användas - Ketonkroppar är surt –> metabolisk acidos.
Varför kan inte lipider användas som energi direkt i CNS?
Albumin är ett stort protein som inte passerar BHB vilket innebär att vi inte direkt kan överföra lipider från fettcellerna till CNS, det uppstår en mekanisk blockering.
Vid diabetes får man höga blodsockernivåer –> cellerna tror att det är en svältsituation.
- Vad får man brist på och vad kommer då ansamlas?
- Varför blir det så?
Man får brist på oxaloacetat pga glukoneogenesen använder upp allt för att bilda glukos (som kroppen då tror den har brist på).. Detta leder till att CAC stannar av och Acetyl-CoA ansamlas.
Vid uppbyggnad av TAG finns det ett överskott av acetylCoA i mitokondrien.
- Hur transporteras det ut från mitokondrien?
- Vad binder det till i cytoplasman?
- Acetyl-CoA och oxaloacetat bildar citrat som kan passera mitokondriemembranet –> Ute i cytoplasman återbildas oxaloacetat och acetyl-CoA
- Acetyl-CoA kommer binda till ACP (acyl carrier protein) och syntesen av nya fettsyror kan börja.
- Vilket är det reglerande steget i fettsyrasyntesen? Vilket enzym?
Det första steget när acetylCoA blir till malonylCoA mha enzymet acetyl-CoA karboxylas
- Kan acetyl CoA användas till syntes av glukos?
- Kan FFA användas till syntes av glukos?
- Nej, kommer istället förbrännas i CAC till CO2.
- Acetyl-CoA används för andra ändamål; energiproduktion, bygga ketonkroppar och andra molekyler.
- Nej
- Vad bryter vi helst ner, proteiner eller fett?
- Vad händer vid svält?
- Fett, proteiner är för värdefulla.
- TAG frisätts –> mer FFA och glycerol. Glycerol går till glukoneogenesen –> glukos
Glycerol kan även gå till glykolysen då det är besläktat med dihydroxyacetonfosfat och kan omvandlas till detta
- Vad gör insulin med F-2,6 BP?
- Vad gör glukagon med F-2,6 BP?
- Insulin hämmar fosfatasdelen och stimulerar kinasdelen —> mer F-2,6BP bildas.
- Glukagon stimulerar fosfatasdelen och hämmar kinasdelen —> F-2,6 BP bryts ner.
- Vad gör insulin med glykolysen resp glukoneogenesen?
- Vad gör glukagon med glykolysen resp glukoneogenesen?
- Stimulerar glykolysen och hämmar glukoneogenesen
- Hämmar glykolysen och stimulerar glukoneogenesen
- Vad kräver glukoneogenesen?
- Vart börjar glukoneogenesen och hur tar den sig till cytosolen?
- Överskott av aminosyror –> överskott av oxaloacetat
- I matrix: pyruvat –> oxaloacetat som transporteras till cytosolen som malat. Oxaloacetat återskapas i cytosolen.
- Vad sker med glykolysen resp glukoneogenesen vid höga energinivåer?
- Vad sker med glykolysen resp glukoneogenesen vid låga energinivåer?
- Glykolysen hämmas och glukoneogenesen stimuleras
- Glykolysen stimuleras och glukoneogenesen hämmas
- Är glukoneogenesen en spontan reation?
- Utifrån ditt svar på fråga 1. Hur många ATP krävs för att reaktionen ska ske?
- Nej, kräver energi
- 6 st ATP behövs för att göra 2 pyruvat till en glukos.
- a) Vilka tre metaboliter hämmar glukoneogenesen?
- b) Vilka två metaboliter stimulerar glukoneogenesen?
- a) Fruktos-2,6-BP, AMP och ADP
- b) Citrat, acetyl CoA
Coricykeln
Glykolysen sker i större skala i ___1___ . (1) använder glukos och här bildas det mycket ___2___. (2) är slutprodukten i anaeroba glykolysen, men inte i metabolismen. Laktat kommer via blodet ta sig till __3__ och bli glukos. Glukos kan därefter skickas tillbaka till musklerna, detta kan alltså ske även om glykogenresurserna är slut genom denna coricykel. Denna cykel kan inte drivas av egen kraft; glykolysen ger bara 2 ATP och glukoneogenes kräver investering av 6 ATP. Det måste finnas energi att tillgå och drivs av den ___4___ metabolismen. Har vi energi från andningen kan vi starta detta och därmed fortsätta att träna och utföra fysisk aktivitet trots hunger.
- Musklerna
- Laktat
- Levern
- Aeroba
Det finns tre steg samt enzymer som skiljer glukoneogenesen från glykolysen.
- Dessa steg i glykolysen är:
- Glukos — (hexokinas) —> Glukos 6-fosfat
- Fruktos 6-fosfat — (fosfofruktoskinas 1) —> Fruktos 1,6-bifosfat
- Fosfoenolpyruvat(PEP) — (pyruvat kinas) —> Pyruvat
- Vilka enzymer osv är involerande i den omvända reaktioner (3-1) i glukoneogenesen?
- 3.
- a) Pyruvat — (pyruvatkarboxylas) —> oxaloacetet
- b) oxaloacetet — (fosfoenolpyruvat karboxykinas) —> fosfoenolpyruvat
- Fruktos 1,6-bifosfat — (fruktos 1,6-bifosfatase) —> fruktos 6-fosfat
- Glukos 6-fosfat — (glukos 6-fosfatas) —> glukos
Det som styr frisättningen av insulin och glukagon är glukoshalten i blodet och hormonernas påverkan leder till att glukoshalten antingen ökar eller minskar.
- a) Vilket hormon insöndras i blodet om glukoshalten i blodet är för låg?
- b) Vilket hormon insändras i blodet om glukoshalten i blodet är för hög?
- a) Glukagon –> glukoneogenesen går snabbare samtidigt som glykolysen =nedbrytningen minskar och mer glukos bildas
- b) Insulin –> glykolysen stimuleras och glukoneogenesen hämmas –> mindre glukos i blodet
Diskutera den koordinerade regleringen av glykolys och glukoneogenes när det gäller ämnen som påverkar aktiviteterna av fosfofruktokinas kontra fruktos-1,6-bisfosfatas
-
Fosfofruktokinas
- Stimuleras av: F-2,6-BP och AMP
- Hämmas av: ATP, Citrat och H+
-
Fruktos-1,6-bisfosfatas
- Stimuleras av: Citrat
- Hämmas av: F-2,6-BP och AMP
Diskutera den koordinerade regleringen av glykolys och glukoneogenes när det gäller ämnen som påverkar aktiviteterna av pyruvatkinas kontra pyruvatkarboxylas (och fosfoenolpyruvat-karboxykinas).
-
Pyruvatkinas
- Stimuleras av: F-1,6-BP och AMP
- Hämmas av: ATP och Alanin
-
Pyruvatkarboxylas
- Stimuleras av: Acetyl CoA
- Hämmas av: ADP
-
Fosfoenolpyruvat-karboxykinas
- Stimuleras av: -
- Hämmas av: ADP
Glukoneogenesen delar många enzymer med glykolysen och alla mellanprodukter utom en, vilken mellanprodukt då?
Oxaloacetat finns i glukoneogenesen, inte i glykolysen.
Hur länge räcker glukogenreserven?
ca 1 dygn
Namnge de fyra huvudsubstraten i glukoneogenesen:
- pyruvat,
- laktat,
- glukogeniska aminosyror,
- glycerol.
Produktion av glukos sker i den takt som glykogen förbrukas.
- Vad bryter vi ner i början av svälten?
- Vad bryter vi ner efter några dagars svält?
- Vad händer med glycerol och acetyl CoA?
- I början så använder vi proteiner, vi har en proteinreserv i skelettmuskulatur och lever som vi kan bryta ned utan att inre organ skadas.
- Mindre proteiner och mer TAG
- Glycerol går till GG –> glukos, acetyl CoA omvandlas till ketonkroppar –> till hjärnan
Skelettmuskel och andra celler använder glukos 6-fosfat som energi.
- Vad sker istället i levern och varför sker det bara här?
- Levern gör det till glukos. Sker bara här så enzymet glukos-6-fosfatas endast finns här.
Vad betyder glukoneogenes och vad liknar den?
Syntes av glukos och liknar bakvänd glykolys.
Vid svält kommer vi att bryta ner mest TAG och fettsyror, och mindre glukos och proteiner.
- Vad sker med fettet och varför är detta bra?
Det bildas ketonkroppar som försörjer CNS då de kan passerar BHB.
Vi kommer att använda våra fettresurser i större skala, ju längre svältperiod desto fler ketonkroppar.
Vilka är de viktiga hormonen som styr glukoneogenesen?
Insulin, glukagon och kortisol.
Vilken/vilka typ av reglering styr glukoneogenesen?
Alloster reglering där koncentrationen av olika metaboliter avgör enzymernas aktivitet
Dock står hormonell reglering över den allostera regleringen
Vilket är samlingsnamnet för de aminosyror som kan användas i glukoneogenesen, dvs ge oss glukos?
Glukogena aminosyror
Ökad glukoshalt i blodet kommer att stimulera insöndring av __1__ i blodet. (1) kommer i sin tur att stimulera transport av glukos in i __2__ och ___3__.Efter en tid kommer koncentrationen av glukos återgå till det normala, dvs ca ___4___ mmol/l. Överskottet av glukos lagras som ___5___, sker ffa i skelettmuskulatur och i lever. I levern kan vi bryta ner (5) och skicka glukos till blodet mellan måltider.
- Insulin
- Fettceller
- Muskelceller
- 5 mmol/liter
- Glykogen
1 gram fett lagrar ungefär 7 gånger mer energi än 1 g glykogen
- varför lagras ändå energi i form av glykogen i kroppen?
Hjärnan behöver glukos mellan måltider och glukos kan inte omvandlas från fettsyror pga irreversibla processer.
- a. Glykogenfosforylas kan befinna sig i två olika states, vilka? Vilken är aktiv och vilken är inaktiv?
- b. Det kan även finnas i två izosymer, där en finns i lever och en i skelettmuskulatur, vilken finns (ffa) vart?
- c. Fosforylering omvandlar X till Y..?
- d. Vilken av svaren i 2 har jämvikt mer åt svaren i 1?
-
a.
- R-state (fosforylerat) - mer aktiv.
- T-state (ofosforylerad) - mindre aktiv.
-
b.
- fosforylas a i lever och fosforylas b i muskel.
-
c.
- fosforylering omvandlar fosforylas b till fosforylas a.
-
d.
- Fosforylas a har mer jämvikt åt R-state (aktiv) medan fosforylas b har mer jämvikt åt T-state (mindre aktivt)
- a) Om glykogen ska nybildas (dvs glukos inte inlagras till en redan existerande glykogen-molekyl) krävs en _____?
- b) Skapandet av det kallas ______?
- c) _____ är ett glykosyltransferas som kan använda _____ och sätta på glukosmolekyler på sig själv?
- d) Kedjan som bildas är linjär och är ___ till ____ socker lång innan _____ tar över?
a) glykogen-primer
b) autoglykosylering
c) Glykogenin använder UDP-glukos
d) 10-20 socker, glykogensyntaset tar över
Beskriv glykogenmolekylens utseende.
- Vad kallas ändarna?
- Glykogenpolymerer har två typer av bindningar: glykosidbindningar som är α-1,4 eller α-1,6.
- Linjära delar av molekylen har α-1,4 bindningar, dvs mellan kol 1 på ena glukosmolekylen och kol 4 på andra glukosmolekylen.
- I förgreningarna hittar man istället α-1,6-bindningar (branching points), dvs mellan kol 1 på ena glukosmolekylen och kol 6 på den andra glukosmolekylen. Alfabindningar pekar nedåt.
- Ändarna som ej kan öppna/sluta sig kallas icke-reverserande ändar
Ca2+ är en vanlig signaleringsmolekyl.
- Hur påverkar dess nivåer i cellen fosforylaskinaset?
- Vilken egenskap hos fosforylaskinas medför detta?
- Vad krävs för att fosforylaskinaset ska bli fullt aktivt?
- Vad triggas av denna 3-stegsraket?
- Fosforylaskinas är ett proteinkomplex och innehåller calmodulin som kan binda Ca2+-joner –> konformationsförändring!
- Mkt Ca2+ IC leder till ett partielltaktivt enzym.
- Hormoner krävs för att få fullt aktivt enzym.
- Triggar glykogennedbrytning i muskel.
Debranching-enzymen behövs för att slutföra nedbrytningen av glykogen och har två olika domäner,
- Vilka?
- Vad gör domänerna?
- En transferasaktivitet som flyttar ett block av 3 glukosmolekyler till den linjära ändan.
- alfa-1-6-glukosidas hydrolyserar alfa-1-6-bindningen och frigör en glukosmolekyl (obs ej fosforylerat glukos!)
Fosfoglukomutas omvandlar glukos-1-P till glukos-6-P. Reaktionen är reversibel.
- Vilket håll går reaktionen när man behöver utvinna energi/höja blodsockret?
- När man behöver lagra in till glykogen?
- För altt lagra in glukos som glykogen går reaktionen åt vänster dvs mer mot glukos-1-P.
- För att få mer energi/fritt glukos går reaktionen åt höger till glukos-6-P.
För att sammanfatta glykogenmetabolism kommer nu 6 snabba frågor:
- Leverglykogen verkar för…?
- Muskelglykogen verkar för…?
- Nyckelenzymet för nedbrytning av glykogen är…?
- Nyckelenzymet för uppbyggnad av glykogen är…?
- Enzymernas aktivitet reguleras av X och reverseras av Y som triggas av hormon?
- Hormonerna som påverkar glykogenmetabolism är …. och de ….?
- Bibehålla blodsockret
- energireserv för muskeln själv
- Glykogenfosforylas
- Glykogensyntas
- x = allosteriska modulatorer, y = fosforylering
- Insulin stimulerar glykogensyntes, glukagon & adrenalin stimulerar glykogennedbrytning
Glukos tas upp i cellen, bildar glukos-6-P och sedan via fosfoglukomutas bildar glukos-1-P.
- a) Glukos 1-P reagerar sedan med _____?
- b) Reaktionen katalyseras av ____?
- c) reaktionen är _______ och ej _____ åt något håll.
a) UTP (uridintrifosfat)
b) UDP-glukos pyrofosforylas
c) reversibel, fördelaktig
Glykogenfosforylas påverkas av hormoner.
- Vad händer när glukagon/adrenalin binder in till sina receptorer?
- Vad händer med proteinkinas A? Vilken jämvikt kommer kinaset förskjuta?
- När de binder till sina receptorer så leder det till en signalering som gör att cAMP-nivåerna stiger i cellen vilket aktiverar proteinkinas A.
- Proteinkinas A har förmågan att fosforylera ett fosforylaskinas som då blir mer aktivt, detta i sin tur aktiverar fosforylase b och gör det aktivt, dvs jämvikt förskjuts åt fosforylase a.
Glykogenolys (nedbrytning av glykogen) kan grovt delas in i 3 steg,
- Vilka?
För att bryta glukosbindningar kan man använda två huvudtyper av reaktioner, en ger en “ren” glukos och den andra ger glukos-1-fosfat,
- Vilka är reaktionerna?
- Dessa steg är:
- Enzymer plockar bort glukosenheter från linjära delarna - i form av glukos-1-P
- Remodellering av glykogenet så de första enzymen ska fungera (dvs kringå förgreningarna)
- Glukos1-P –> glukos-6-P så det kan användas i metabolismen.
- Reaktionerna är
- hydrolys –> glukos
- fosforolys –> glukos-1-fosfat.
Glykogensyntas a är den aktiva formen av enzymet men den är även den ___1___ formen.
Glykogensyntas regleras dels av __2___ som aktiverar men även hormoninducerad ___3__ som hämmar. Finns det höga nivåer av __2___ så finns det mer material att bygga glykogen av och enzymet ___4__. Känns inte _2___-halten av sker det omvända. Glykogensyntas kan ses som en ____5___.
- defosforylerade
- glukos-6-fosfat
- fosforylering
- aktiveras
- glukos-6-fosfat
- glukos-6-fosfat-sensor
Hormoner har en stor inverkan ffa via proteinkinas A(PKA).
- Kan du sammanfatta den hormonella regulationens påverkan på glykogensyntas samt glykogenfosforylas?
Isoenzymerna fosforylas a och b reagerar på olika saker.
- vad är de för sensorer?
- vad har AMP för påverkan på dem?
- vad har ATP för påverkan?
- Fosforylas a är glukossensor i levern och mkt aktivt när glukosnivåerna är låga för att bryta ner glykogen-> glukos. Höga nivåer förskjuter fosforylas a mot t-state.
fosforylas b är energisensor i muskel där låg energi stimulerar nedbrytning av glykogen -> glukos-6p.
- Höga AMP-nivåer: AMP binder in till fosforylaset och förskjuter det till R-state –> bryter ner glykogen och glukos-6-p fås –> energi.
- Höga nivåer ATP: inbindning förskjuter molekylen till sin mer inaktiva T-state.