Energi

Question 1

Hvor produseres det ATP?

Answer 1

Hovedsakelig i hele kroppen, i all metabolisme. Men først og fremst under celleåndingen.

Question 2

Hva er organiske molekyler?

Answer 2

Organiske forbindelser er molekyler som inneholder karbon og hydrogen. I tillegg kan de inneholde en rekke andre elementer som nitrogen, oksygen, halogener, samt fosfor og svovel. Unntakene er karbonsyre, karbonmonoksid og karbondioksid, som hører inn under uorganisk kjemi selv om de er karbonforbindelser.

Question 3

Har både autotrofe og heterotrofe organismer celleånding?

Answer 3

Ja, begge har celleånding der energi blir firgitt gjennom en rekke kjemiske reaksjoner. Autotrofe organismer omdanner solenergi, vann og karbondioksid til organiske forbindelser i fotosyntesen. Heterotrofe organismer får energi ved å spise de autotrofe.

Question 4

Kort fortell hva ATP er.

Answer 4

ATP (adenosin-tri-fosfat) består av adenin + ribose + tre fosfatgrupper. Adenin + ribose = adenosin. ATP er et midlertidig lager for energi i cellene. Når en fosfatgruppe blir overført til et annet molekyl, får dette molekylet økt sin kjemiske energi og kan inngå i reaksjoner som eller ikke ville ha skjedd.

ATP er også en viktig kofaktor i enzymgruppen fosforylaser.
ATP kan sette seg fast på enzymer og regulere hvordan enzymet skal fungere, og det kan være med på å styre kjemiske reaksjoner. Eks: dannelse av glukose

Question 5

Forklar hva som kjennetegner autotrofe organismer.

Answer 5

Autotrofe organismer binder solenergi og omdanner den til kjemisk energi i organiske forbindelser som glukose. Disse er fotoautotrofe. Det blir også dannet oksygen.

Planter, alger og bakterier som inneholder klorofyll, er autotrofe og omtales som produsentene i et økosystem. Heterotrofe orgnaismer spiser autotrofe eller andre heterotrofe organismer for å skaffe seg energi og byggesteiner. Disse er nedbryterne/konsumentene.

Question 6

Hva er metabolismen?

Answer 6

Summen av alle kjemiske reaksjoner som frigir eller tar opp energi og byggesteiner, kalles metabolismen (stoffskiftet). Metabolismen består av anabolisme (oppbygging), hvor små molekyler bygges opp til større molekyler, og katabolisme (nedbrytning), hvor store molekyler brytes ned til mindre.

Question 7

Hva er kjemoautotrofe organismer?

Answer 7

Kjemoautotrofe organismer bruker uorganiske molekyler og bygger organsike forbindelser av dem, samtidig som det blir frigitt energi. Alle grønne planter er fotoautotrofe, andre autotrofe organismer er kjemoautotrofe.

Mange arkeer og bakterier er kjemoautotrofe.

Question 8

Vil en eksoterm reaksjon ta opp eller avgi varmeenergi?

Answer 8

En eksoterm reaksjon vil avgi varmeenergi.

Husk i nedbrytningsprosesser (katabolisme) frigis det energi når molekylene er reagerer og det blir stadis nye og mindre forbindelser. I oppbyggingsprosesser kreves det energi (anabolisme).

Question 9

Hvilken sammenheng har aktiveringsenergien og eksoterme reaksjoner?

Answer 9

Eksoterme reaksjoner avgir varme, og må ofte tilføres en viss mengde aktiveringsenergi for å begynne. Disse reaksjonene tar ofte lenger tid. Enzymer kan gjøre slik at aktiveringsenergien blir lavere.

Question 10

Hvordan er proteiner bygget opp?

Answer 10

De aller fleste enzymene er proteiner. Proteiner er bygd opp av rekker av aminosyrer som er bundet sammen med peptidbindinger. Disse rekkene kalles polypeptider. Polypeptidene blir foldt på kryss og tvers ved hjelp av bindinger og får en tredimensjonal struktur. Når polypeptidene har fått denne strukturen kalles de et protein, og den er avgjørende for proteinets funksjon.

Man deler proteinstrukturen inn i primær, sekundær, tertiær og kvartær.

Question 11

Hva er hensikten med enzymer?

Answer 11

Enzymer er avgjørende for livet på jorda. Inne i alle levende organismer skjer det en mengde forskjellige kjemiske reaksjoner. Med enzymer til stede går reaksjonene opptil flere millioner ganger raskere, fordi behovet for energi som får reaksjonen i gang reduseres med opptil 90%. For hver reaksjon er det nødvendig med ett bestemt spesialisert enzym.

Enzymene som trengs for å gjennomføre de kjemiske reaksjonene er like hos alle organismene, både de avanserte og de primitive, noe som tyder på en felles evolusjonær opprinnelse.

Question 12

Hva er proteinets primærstruktur?

Answer 12

Primærstruktur: rekkefølgen av aminosyrer

Question 13

Hva er proteinets sekundærstruktur?

Answer 13

Sekundærstruktur: spiralstrukturen (bundet med svake hydrogenbindinger)

Question 14

Hva er proteinets tertiærstruktur?

Answer 14

Tertiærstruktur: bindinger mellom aminosyrene på ulike steder i spiralen (både hydrogenbindinger, ionebindinger og kovalente bindinger). Molekylet får en tredimensjonal struktur.

Question 15

Hva er proteinets kvartærstruktur?

Answer 15

Kvartærstruktur: hvordan polypeptidkjedene og andre molekyler er satt sammen. (Et protein kan bestå av flere polypeptidkjeder og andre molekyler, f.eks. spesielle kofaktorer i enzymer.) Sterke og svake bindinger kan påvirke strukturen. F.eks. kna hemoglobinet ha to ulike strukturer, en med og en uten oksygen

Question 16

Hvorfor trenger vi biologiske katalysatorer?

Answer 16

Biologiske katalysatorer (enzymer) er nødvendige da de hjelper til i kjemiske reaksjoner uten selv å bli brukt opp. De fleste påvirker bare en spesifikk reaksjon. Aktiveringsenergien blir lavere med et enzym. Og enzymer er nødvendig for at kjemiske reaksjoner skal kunne skje tilstrekkelig raskt ved lave temperaturer. De fleste kjemiske reaksjoner i levende organismer skjer ved 0-45 grader.

Question 17

Hva er en kofaktor?

Answer 17

De fleste enzymer har en tilleggsfaktor, en kofaktor, koplet til proteinet. Noen kofaktorer er metallioner, andre er organiske molekyler, disse kaller vi koenzymer. Kofaktorene deltar når polypeptidet blir foldet til et tredimensjonalt protein, og den tredimensjonale fasongen avgjør hvilket stoff som kan sitte fast på enzymet.

Question 18

Hva mener vi med at reaksjonene er enzymspesifikke?

Answer 18

Enzymene må ha tomme rom (seter) hvor substratene kan komme nær hverandre og reagere. Det er bindingsstedene hvor substratene kan reagere og danne produkter. Dette bindingsstedet kalles for “det aktive setet”. Bare noen bestemte stoffer (substrater) kan sette seg i dette setet. Det er plass til ett eller flere substrater. Derfor sier vi at reaksjonene er enzymspesifikkke. Det er bare ett bestemt enzym som er spesialisert til å delta i en bestemt reaksjon.

Question 19

Forklar hvordan karbonsyreanhydrase er med på å fjerne karbondioksidgass som blir produsert ved den aerobe celleåndingen.

Answer 19

Karbondioksidgassen må fjernes raskt for å unngå at blodet får for lav pH. Karbonsyreanhydrase katalyserer reaksjonen der CO2 gassen reagerer med H2O til karbonsyre (H2CO3) og videre til hydrogenkarbonat (HCO3-) og hydrogenioner (H+).

CO2 + H2O –> H2CO3 –> HCO3- + H+

I denne reaksjonen er det med stoffer som virker som en buffer, og den lave pH`en i blodet blir motvirket. De fleste reaksjoner i kroppen kan bare skje ved en pH på 7,4.

Det blir dannet HCO3 som er løselig i kroppsvæskene, og som transporteres med blodet til gassutvekslingsorganene (lungene) hvor den motsatte reaksjonen skjer:

HCO3- + H+ –> H2CO3 –> CO2 + H2O

CO2 gassen blir fjernet fra blodet, og pH øker. CO2 går ut av blodårene og inn i lungene ved diffusjon. Et enzymmolekyl karbonsyreanhydrase får 100 000 molekyler CO2 til å reagere per sekund.

Question 20

Hvordan brytes H2O2 (hydrogenperoksid) ned i kroppen?

Answer 20

Enzymet katalase bryter ned H2O2. I cellene i alle levende organismer blir hydrogenperoksid dannet som et biprodukt ved metabolismen. Hydrogenperoksid er giftig og veldig reaktivt, og må brytes ned raskt. Derfor har alle levende organismer katalase. Det spalter H2O2 til H2O og O2.

H2O2 –> H2O + O2

Katalase senker aktiveringsenergien med nærmere 90%, fra 75 kJ/mol til 8 kJ/mol.

Question 21

Hva kan skje med enzymene dersom pH`en blir for høy?

Answer 21

Dersom pH`en blir for høy kan enzymet bli denaturert. Det vil si at proteinene forandrer struktur. Det oppkveilte proteinet vil først bli kveilet ut, og deretter kveilet sammen igjen, men ennerledes enn slik det først var. Dette er en irreversibel prosess.

Question 22

Hvilke faktorer kan påvirke enzymaktiviteten?

Answer 22

Faktorer som kan påvirke enzymaktiviteten:
- mengden substrat og enzym

• temperatur (enzymer fungerer best ved optimumsteperaturen, i menneskekroppen rundt 37 grader, hos planter 10-20 grader)
• pH (blir den for høy/lav kan enzymet bli denaturert. I de fleste kroppscellene våre er pH`en på 5,5-7.)