Matspjälkning, enzymer Flashcards
Klara tentan
Beskriv hur nedbrytning och upptag av stärkelse går till!
Stärkelse är en polysackarid vars bindningar bryts mer amylaser. Spjälkningen börjar i munnen av lingual amylas som denatureras och inaktiveras i en sura magmiljön. Gastric amylaser bryter ner till mindre polysackarider. Pankreatic amylas bryter ned till minsta beståndsdelar, monosackariderna. Alla monosackarider, med undantag för fruktos tas upp genom symport med natrium . En gynnsam koncentrationsgradient för denna typ av transport upprätthålls med en ATP driven Na/K-pump på den luminala sidan av enterocyten. Fruktos tas upp genom ett transportprotein; GLUT5.
Väl i enterocyten transporteras monosackarierna vidare till blodbanan genom transortproteinet GLUT2.
Monosackariderna är vattenlösliga, varför de inte behöver bärarproteiner utan når sina målvävnader (först lever via vena portae) i sin fria form.
Beskriv hur den process i magtarmkanalen som syftar till att bryta ned stärkelse styrs endokrint.
Sekretin från S-celler och CCK från I-celler
Förutom stärkelse innehåller födan andra sorters sammansatta - eller komplexa - kolhydrater. Ge två exempel på sådana komplexa kolhydrater, beskriv kort hur de är uppbyggda och ange hur de bryts ned i magtarmkanalen!
Cellulosa, en glukospolymer, hemicellulosa, en polysackarid som är uppbyggd av flera olika monosackarier, Pektin en polysackarid som är uppbygg av flera olika monosackarier. Dessa kolhydrater bryts ned (fermenteras) av baktierierna i kolon. Mikrofloran tillgodogör sig därvid en del av energin i kolhyraten. Dessutom bildas fettsyror med 2-4 kolatomar samt gas.
Vilka typer av cofaktorer finns det till enzymer?
Metaller och coenzym.
Beskriv hur kolhydraterna från födan tas upp i tarmen!
Amylas från spottkörtlar/pankreas –> polysackarider, oligosackarider –> monosackarider –> hydrolys i brush-border på tarmepitelcellerna. Glukos och fruktos tas upp via aktiva transportörer. Fruktos genom GLUT5 transportprotein.
Biokemiska reaktioner går till jämvikt. Vad är drivkraften som gör att en blandning av reagerande substrat når en jämviktsblandning.
Skillnaden i värmeinnehåll och skillnaden i entropi mellan reaktionsblandningen och jämviktsblandningen.
Proteiner är en viktig beståndsdel av födan, där de finns i många olika former. Hur tas alla dessa proteiner i maten upp i kroppen? Beskriv!
Efter att ha tuggats och blandats med saliv når födans proteiner magsäcken, med en saltsyra koncentration kring pH2. Den sura miljön gör att protein denaturerar vilket gör peptidkedjan åtkomlig för proteaser. Där utsöndras också pepsinogen som vid surt pH aktiveras genom autoproteolys som genererar aktivt pepsin. Pepsin hydrolyserar peptidbindningar i proteiner och bildar därmed kortare peptidkedjor, vilka i duodenum stimulerar till frisättning av pnkresproteaser. Dessa utsöndras också som inaktiva prekursorer. Då pH neturaliserats av bikarbonat kan trypsinogen ktiveras av enteropeptias (från tarmepitelet). Aktivt trypsin kan sedan klyva och därmed aktivera pankreasproteaserna. Trypsin, chymotrypsin och elastas är endoproteaser med olika specificitet för aminosyrarester att klyva vid. Karboxypeptidaserna är exopeptidaser som hydrolyserar lös den karboxyterminala aminosyraresten. Peptidkedjorna från magsäcken hydrolyseras på å sätt till aminosyror och korta peptier. De korta peptiderna hydrolyseras vidare av aminopeptidaser i tarmväggen till aminosyror och dipeptider. Dessa tas upp av tarmepitelet genom aktiv, energikrävande transport /symport). Inne i enterocyterna finns dipeptidaser som klyver resterande dipeptider till aminosyror. Aminosyrorna transporteras sedan genom facilliterad diffusion ut ur tarmcellerna till blodet, varmed de aminosyror som födans proteiner givit upphov till når via levern ut till hela kroppen.
Omvandlingen av glukos till CO2 och vatten i en cell sker med hjälp av enzymer. Hur fungerar enzymer?
Enzymer fungerar som katalysatorer och påskyndar en kemisk reaktion genom att binda till sitt (sina substrat och sänka aktiveringsenergin för reaktionen. Enzymen tillhandahåller en alternativ reaktionsväg genom att stabilisera transitionstillståndet genom flera typer av icke-kovalenta bindningar. Elektronmolnet förskjuts så att reaktionen sker lättare.
En del av födans sammansatta - eller komplexa - kolhydrater bryts inte ned av människans egna enzymer. Ge två exempel på sådana kolhydrater, beskriv kort hur de är uppbyggda och hur de bryts ned i magtarmkanalen!
Resistent stärkelse, glukospolymer, cellulosa en glukospolymer, laktos ,en disackarid (vid laktosintolerans), hemicellulosa, en polysackarid som är uppbyggd av flera olika monosackarider, Pektin, en polysackarid som är uppbyggd av flera olika monosackarider. Dessa kolhydrater bryts ned (fermenteras av bakteriernai i kolon). Mikrofloran tillgodogör sig därvid en del av energin i kolhydraten. Dessutom bildas fettsyror med 2-4 kolatomer samt gas.
Vilken funktion har enzymer i kroppen?
Katalysera biologiska reaktioner, och därmed påskynda essa.
Förklara begreppen apoprotein, zymogen, Km, substrat och aktiveringsenergi!
Apoenzym: ett enzym utan sin kofaktor, dvs proteindelen av det aktiva enzymet.
Zymogen: inaktivt proenzym, dvs förstadie till aktivt enzym. Zymogenet syntetiseras ofta i annan vävnad/organ än det aktiva enzymet. BLir ofta aktivt genom klyvning.
Km: Michaelis konstant, ett måt på enzymets affinitet för substratet.
Substrat: Den molekyl som ingår i den reaktion som enzymet katalyserar och som genomgår en förändring för att bilda produkt (själv eller tillsammans med annan molekyl)
Aktiveringsenergi: Den energimängd som behöver tillföras för att reaktionen ska ske, dvs för at substrat ska bilda produkt. Enzymer sänker aktiveringsenergin.
Vad är skillnaden mellan kompetitiv och non-kompetitiv inhibering?
Vid kompetitiv inhibering binder substratet och inhibitorn till samma yta på enzymet. Vid non-kompetitiv inhibering binder de till olika ställen (ex aktiv site och allosteriskt säte).
Ett enzym binder specifikt till substratet genom att substratet interagerar sterospecifikt med e specifika aminosyrorna i enzymet I många fall räcker de 20 aminosyrornas egenskaper inte till för att bilda specifika bindningar, utan somliga enzymer kräver en eller flera kofaktorer för att kunna fungera.
Beskriv en sådan kofaktor och var cellen/kroppen får den ifrån.
En kofaktor kan är ofta små molekyler, ex metaller och vitaminer. En viktig kofaktor för citronsyracykeln är Ca2+. Kalciumintag i kost är därför viktigt.
Vilka fördelar finns det med att omvandlingen kräver enzymer jämfört med att omvandlingen hade skett utan enzymer?
1) Genom att mängden av ett enzym kan regleras (genom kontroll av syntes och nedbrytning) och att i många fall aktiviteten hos enzymet kan regleras (ökas eller minskas genom kovalent modifiering eller alloster reglering) kan cellen i varje ögonblick kontrollera hur mycket produkt som bildas och kontrollera flödet genom olika reaktionsvägar. Genom att enzymkoncentrationer och enzymaktiviteter kan styras av tex hormoner kan enskilda celler fås att fungera tillsammans i en flercellsorganism.
2) Olika reaktioner kan kopplas så att tex glukos omvandlas i glykolysen samtidigt som ATP bildas.
Vad har gallsalter för funktion i tarmen och vad är orsaken till att de kan utöva dessa funktioner?
Gallsalter är amfifila molekyler (med polär och en opolär sida) som emulgerar liper i födan genom att med sin opolära del binda in till ytan på en lipiddroppe och därigenom skapa en polär yta på lipiddroppen. Detta gör att emulsionen stabiliseras och uppdelningen av fettet i mindre droppar ger en ytförstoring som är nödvändig för en effektiv lipolys i tarmen. Gallsalterna bildr också miceller och tillsammans med lipolysprodukterna fettsyror + monoacylglycerol bilas blandmiceller som transporterar bort lipolysprodukterna från lipiddropparnas yta, så att lipolysen inte blockeras. Blandmicellerna transporterar lipolysprodukterna till enterocytytan där de tas upp.
