GNM och relevant kunskap

Question 1

Hur och var bryts alkohol ned?

Answer 1

Alkoholmetabolismen börjar i hepatocyters cytoplasma där enzymet ADH (alkoholdehydrogenas) katalyserar omvandlingen av alkohol till acetaldehyd. Acetaldehyd är en giftig substans för kroppen och bör brytas ned så fort som möjligt. Acetaldehyd bildar sedan aceton under katalys av ALDH (acetaldehyddehydrogenas). I mänskliga kroppar finns ALDH1 och ALDH2. 1 finns i cytoplasman medan 2 finns i matrix. Av ALDH2 finns två varianter: ALDH21 och ALDH22. ALDH2*2 är ca 90 % mindre effektiv, och vilken av dem man har beror på genetik, en punktmutation som är vanligare i asien än i övriga delar av världen. Som följd av detta har ca 50 % av japaner avsevärt sämre förmåga att bryta ned alkohol än människor i t.ex. Sverige. Efter att acetat bildas kan det mha tillförsel av en CoA-grupp och ATP bilda Acetyl-CoA. Dock har det i alkoholnedbrytningen bildats NADH som inhiberar Isocitratdehydrogeneas och alfa-ketoglutaratdehydrogenas. Detta gör att Acetyl-CoA inte kan gå in i citronsyracykeln, utan det ackumuleras och bildar ketonkroppar -> aceton och inhibering av coricykeln -> mer laktat i muskler och allmänt sur miljö i kroppen.

Question 2

Hur går digestion och absorption av proteiner till?

Answer 2

Mekanism nedbrytning i munhålan följs av sönderdelning med pepsin och saltsyra i magsäcken. Detta bryter peptidbindningar så att proteinerna delas upp i kortare polypeptider. I duodenum möter polypeptiderna trypsinogen, chymotrypsinogen och prokarboxypeptidas. Trypsinogen aktiveras av enterokinas på enterocyternas brush border. Trypsin aktiverar sedan chymotrypsin och karboxypeptidas. Dessa tre enzymer hydrolyserar peptdbindningar (karboxypeptidas bryter dock från karboxyländen), vilket gör att små polypeptider bildas. Brush border-enzymer tdm med dipeptidas och aminopeptidas delar vidare upp polypeptiderna i dipeptider, tripeptider och ensamma aminosyror. Di- och tripeptider tar sig in i enterocyterna genom symport med vätejoner. Ensamma aa:s tar sig in genom symport med natriumjoner.

Question 3

• Vad kan DHAP bilda?

Answer 3

DHAP kan ”shuntas” ut ur glykolysen och bilda glycerol. Detta kan t.ex. bilda glycerol-backbonet till TAG:s

Question 4

• Hur kommer fett till blodcirkulationen efter digestion?

Answer 4

I cytosolen återbildas TAG:s som sedan packas i kylomikroner bestående av ett monolager av fosfolipider och särskilda proteiner. Kylomikroner är för stora för att diffundera direkt till blodet och förs därför först till lymfsystemet (laktealer) som töms i vener vid LTD.

Question 5

• Vilket enzym reglerar fettsyrasyntesen?

Answer 5

Acetyl-CoA karboxylas (+Citrat, -AMP)

Question 6

• Reglering av glykolys?

Answer 6

Fosfofruktokinas (-Acetyl-CoA, -ATP, +AMP)

Question 7

• Vilka är intermediärerna i citronsyracykeln?

Answer 7

(Acetyl-CoA,) citrat, isocitrat, alfa-ketoglutarat, succinyl-CoA, succinat, fumarat, malat, OAA.

Question 8

• Varför kan fettsyror (!) aldrig bli kolhydrater?

Answer 8

Acetyl-CoA kan aldrig gå tillbaka och bilda pyruvat igen eftersom det steget är irreversibelt. (acceptera det!)

Question 9

• I vilken process är karnitin relevant? Vilket enzym är rate limiting i denna proces?

Answer 9

Lipolysen. Reglerande enzym är Acylkarnitintransferas 1 som sitter på mitokondriens yttre membran som katalyserar bindandet av karnitin till en acylgrupp. (minnesregel: karnitin säker acyl).

Question 10

• Vilka disackarider finns? Vad består de av (vad bryts de ned till)?

Answer 10

Sackaros, laktos och maltos. Sackaros -> glukos och fruktos. Laktos -> galaktos och glukos. Maltos -> 2 x glukos.

Question 11

• Vad är stärkelse och vad bryts det ned till?

Answer 11

Stärkelse är en polysackarid, dvs existerar i kedjor. Stärkelse består av glukosmolekyler och bryts ned till disackariden maltos som sedan bryts ned till endast glukos. Glykogen och stärkelse bryts ned till samma beståndsdelar.

Question 12

• Vad är en peroxisom?

Answer 12

Det är en organell som liknar lysosomen och som har flera viktiga roller i metabolismen. T.ex. kan de mha enzymet katalas bryta ned H202, som är en farlig biprodukt från många reaktioner i cellen. H202 bryts då ned till H20 och syrgas. Peroxisomen ansvarar för beta-oxidation av fettsyror med fler än 20 kol. Dessa bryts ned i av peroxisomen tills de har 8 kol och färdas sedan till mitokondrien för ”vanlig” beta-oxidation.

Question 13

• Hur går TAG-syntes till?

Answer 13

Den sker i ER i levern och i adipös vävnad. DHAP -> glycerol 3P (+acyl-coa, - CoA-SH) -> Lysofosfatidat (+acyl-coa, -coa-sh) -> fosfatidat (a.k.a. DAG 3P). Fosfatgruppen avlägsnas och ersätts med en tredje acylgrupp och då är en TAG bildad.

Question 14

• Vad är anapleros?

Answer 14

En benämning på processen genom vilken citronsyracykeln påfylls med intermediärer som bildats genom glykolys. T.ex. oxaloacetat som behövs för att ”bränna” acetyl-CoA från fettsyror. När man säger att fett brinner i kolhydraternas låga är det detta man syftar på.

Question 15

• Vad är leptin?

Answer 15

”mättnadshormonet”. Kommer från adipocyter och stimulerar mättnad samtidigt som det inhiberar ghrelin.

Question 16

• Vad är ghrelin?

Answer 16

”Hungerhormonet”. Stimulerar hunger och inhiberar leptin.

Question 17

• Kan fett bli kolhydrater? Finns det (i så fall föga förvånande) något undantag?

Answer 17

Fettsyror kan aldrig det. Dock kan glycerol (t.ex. från backbone i TAG:s) omvandlas till intermediärer i glykolys och på så vis ge upphov till intermediärer i citronsyracykeln så att man kan bränna fett även om man bara äter fett. Dessa intermediärer kan dessutom genomgå glukoneogenes MEN en viktig poäng är att det som sagt då inte rör sig om fettsyror, utan om ett glycerol-backbone. Således kan fettSYROR faktiskt aldrig bli glukos.

Question 18

• Kan man leva på endast fett som energikälla? Motivera.

Answer 18

Att täcka energibehovet med endast fett är väldigt enkelt. Eftersom glycerol kan ge upphov till viktiga intermediärer i glykolysen kan citronsyracykeln fortgå. Dock kommer man inte att få i sig några essentiella aminosyror om man endast äter fett, så proteinsyntesen kommer efter ett tag inte att kunna fortgå som vanligt. Därför rekommenderar jag inte en fett-diet. Dessutom behöver metabola processer vitaminer och kofaktorer för att enzymerna ska kunna fungera, så det är viktigt att man får i sig sådana.
Även syntes av icke-essentiella aminosyror kräver tillgång till amingrupper från metaboliserade proteiner.

Question 19

• Kan man leva på endast kolhydrater som energikälla? Motivera.

Answer 19

Kolhydrater kan bilda glykogen, som är en viktig energikälla. Genom att citrat ”shuntas” ut ur mitokondriens matrix vid god tillgång till energi kan fettsyror bildas ur kolhydrater. Kalorimässigt kan det kräva en något större mängd mat än vid en kost som desutom innehåller fett (p.g.a. 4 kcal/gram för kolhydrater vs 9 kcal/gram för fett). Likt vid en fettdiet kommer man dock genom denna diet missa alla essentiella aminosyror som behövs för en fungerande proteinsyntes, och därför rekommenderas inte heller en kolhydratdiet. Vitaminer och kofaktorer förblir också viktiga p.g.a. deras roll i katalys av många viktiga reaktioner i metabolismen. Dock är dessa inte energigivande så man kan få i sig vitaminer och kofaktorer även om all ens energi kommer från kolhydrater. Dessutom behövs amingrupper för syntes av icke-essentiella aminosyror, och sådana kan vi endast få tag ifrån andra proteiner.

Question 20

• Kan man leva på endast protein som energikälla? Motivera.

Answer 20

I teorin, ja! När aminosyror bryts ned kommer kolskeletten att kunna gå in som intermediärer i glykolys eller citrnsyracykeln, beroende på kolskelettets struktur. P.g.a. detta, och eftersom glukoneogenesen (nybildning av glukos) existerar, kan både fettsyror och glukos (som kan bilda glykogen vid överskott) bildas ur protein. Dessutom kommer man, med en proteinkost innehållande en rimlig variation av aminosyror, att få i sig de essentiella -> fungerande proteinsyntes. Det är dock viktigt att man får i sig vitaminer och kofaktorer blablabla. MEN kom ihåg att vi fortfarande inte vet allt om metabolismen och hur den fungerar. Även om en proteindiet fungerar i teorin kan det finnas mekanismer vi inte känner till som gör att kolhydrater och fett ändå behövs i kosten. Det är därför säkrast (och inte speciellt svårt) att undvika såna här extrema dieter.

Question 21

• Vilken är den huvudsakliga molekylen som fosfolipider syntetiseras ur?

Answer 21

Acyl-CoA