Energi, katalys och biosyntes

Question 1

Förklara begreppet anabolism.

Answer 1

Anabola reaktioner = syntesreaktioner. Makromolekyler innebär ökad ordning inne i cellen, vilket kräver energi. Detta avger värme som ökar rörelse och därmed oordning utanför cellen.

Question 2

Förklara begreppet katabolism.

Answer 2

Katabola reaktioner = nedbrytande, energigivande. Energi från katabola reaktioner kan samlas i energibärare t.ex. ATP. Kan även avges som värme. I praktiken sker ca 50/50%.

Question 3

Vad innebär oxidation/oxidering?

Answer 3

En reaktion där ett ämne avger en eller flera elektroner. Reaktion där oxidationstalet ökar.

Question 4

Vad innebär reduktion/reducering?

Answer 4

En reaktion där ett ämne upptar en eller flera elektroner. Reaktion där oxidationstalet minskar.

Question 5

Vad står (delta) G för?

Answer 5

Skillnaden i fri energi (G) mellan produkt och substrat.

Question 6

Vad står (delta) G° för?

Answer 6

Skillnaden i fri energi (G) mellan produkt och substrat under standardförhållanden. Gör det lättare att jämföra reaktioners energiförhållanden.

Question 7

Definiera jämvikt.

Answer 7

I jämvikt är associationshastighet = dissociationshastighet.
[AB]/[A] [B] = k(on) / k(off) = K = jämviktskonstanten.

Question 8

Vad säger affiniteten om en reaktion?

Answer 8

Högre affinitet = fler % par.
Ju mer negativ (delta) G°, desto större K.

Question 9

Vad kan vara ett sätt att öka affiniteten?

Answer 9

Reaktioner kan främjas med hjälp av en annan reaktion med negativt (delta) G.

Question 10

Förklara katalys.

Answer 10

Enzymer katalyserar, ökar sannolikhet och hastighet för en reaktion. Detta t.ex. genom att minska aktiveringsenergin som krävs, utan att själv förbrukas.

Question 11

Vad är aktiveringsenergi för spontana reaktioner?

Answer 11

Spontana reaktioner kräver negativ (delta) G för att kunna ske. Men för att reaktionen ska starta måste den över ett hinder/en tröskel i form av aktiveringsenergi.

Question 12

Hur fungerar kompetitiv inhibition?

Answer 12

Ett enzym har en active site dit substrat kan binda. Då bildas ett ES(enzym-substrat)-komplex som i sin tur blir en produkt/produkter. En kompetitiv inhibitor kan binda till den aktiva siten och hindra substratet från att binda där, och därmed inaktivera enzymet.

Question 13

Vad är energibärande molekyler?

Answer 13

Energi kan istället för att enbart avges som värme, lagra i energibärande molekyler för att användas till nödvändiga funktioner på en annan plats, vid ett annat tillfälle. T.ex. ATP, NAD+, NADP+, Acetyl Coenzym A (CoA), Carboxylerad biotin.

Question 14

Vad är ATP?

Answer 14

Adenosin trifosfat. Kroppens viktigaste energibärare. En “stuandardvaluta” för energi.

Question 15

Vad gör NAD+ och NADP+?

Answer 15

NAD+ bär elektroner från katabola reaktioner till mitokondriernas bildning av ATP.
NADP+ bär elektroner till anabola reaktioner så som fettsyra-syntesen.

Question 16

Vad gör Coenzym A (CoA)?

Answer 16

Överför acetyl-grupper.

Question 17

Vad gör biotin?

Answer 17

Överför carboxylsyra-grupper.

Question 18

Vad är skillnaden mellan aktiveringsenergi och (delta)G°?

Answer 18

Aktiveringsenergi är den energi som måste tillföras för att en reaktion ska ske. (Delta) G är skillnaden i fri energi mellan substrat och produkt.

Question 19

Komplett nedbrytning av glukos till CO2 och H2O kan ge 686 kcal. När vi vet att var ATP-molekyl lagrar 12 kcal i sin energirika fosfatbindning och att där i cellens energiomsättning bildas ca 30 mol ATP från 1 mol glukos, hur hög är då effektiviteten av cellens skapande av ATP från glukos? Vad hade det fått för konsekvenser för kroppen om effektiviteten istället sattes till 20%?

Answer 19

Ca 52%.
Vid 20% hade mer energi frigivits som värme, och kroppen hade överhettats.

Question 20

Vad innebär det att en reaktion har ett negativt (delta) G°?

Answer 20

Att reaktionen minskar systemets fria energi och att energi frigörs.

Question 21

Sant eller falskt?
Vissa energibärande molekyler kan överföra såväl energi som kemiska grupper till en annan molekyl.

Answer 21

Sant, t.ex. ATP kan överföra energi såväl som en fosfatgrupp.

Question 22

Sant eller falskt?
Kopplingen av reaktionen X -> Y till en annan energetiskt fördelaktig reaktion Y->Z ändrar jämviktskonstanten för den första reaktionen.

Answer 22

Nej, Y kommer försvinna, men jämviktskonstanten är alltid den samma (Konstant!).

Question 23

Balansera reaktionen:
N2 (g) + H2 (g) <-> NH3 (g)

Answer 23

N2 (g) + 3 H2 (g) <-> 2 NH3 (g)

Question 24

Balansera reaktionen:
Cl- + MnO4- + H+ <-> Cl2 (g) + Mn2+ + H2O (sur lösning)

Answer 24

10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ <-> 5 Cl2 (g) + 2 Mn2+ + 8 H2O

Question 25

Balansera reaktionen:
Fe (s) + O2 (g) <-> Fe2O3 (s)
(Bildning av rost)

Answer 25

4 Fe (s) + 3 O2 (g) <-> 2 Fe2O3 (s)

Question 26

Balansera reaktionen:
Zn(s) + H+ (aq) -> Zn2+ + H2(g)

Detta är en redox-reaktion. Vad reduceras och vad oxideras?

Answer 26

Zn (s) + 2 H+ (aq) -> Zn2+ + H2 (g)

Zink oxideras, Vätejonen reduceras.