Metabolisme ( se endvidere Lever- og galdeveje)

Question 1

Definer anabolisme og katabolisme

Answer 1

Anabolisme = kaldes også syntese. Opbygning af kemiske reaktioner i kroppen. dvs en reaktion hvor to eller flere reaktanter reagere kemisk og danner noget nyt og større produkt. Anabolske reaktioner forbruger energi. Anabolisme er en energikrævende proces, hvor mindre moleklyer danner større molekyler.

Katabolisme: Nedbrydning af kemiske reaktione ri organismen. Frigiver energi fordi der er energi i bindingerne. Energifrigivende proces, som nedbryder et stort molekyler til mindre molekyler fx i fordøjelsesssytemet.

Metabolisme er summen af alle kemiske reaktioner i kroppen: Anabolisme + katabolisme.

Betydning: Næringsstoffer som proteiner, kulhydrater og lipider nedbrydes ved katabolske reaktioner. Processen starter i fordøjelseskanalen og afsluttes i de enkelte celler i organismen. Den energi, der herved frigives, anvendes til at omdanne ADP til ATP (ADP + Pi → ATP). Energien lagret i ATP kan senere bruges til at drive anabolske processer.

Question 2

Definere aerob og anaerob metabolisme.

Answer 2

Anaerob: Nedbrydning af glykose uden ilt. Ved anaerob metabolisme nedbrydes 1 glykosemolekyle til 2 ATP-molekyler og 2 laktatmolekyler. (Brutto nedbrydes 4 ATP-molekyler, men da glykolysen bruger 2 ATP-molekyler er der kun 2 ATP netto). Nedbrydningen kan opdeles i 2 faser: Glycolyse og laktatdannelse

Aerob metabolisme: Nedbrydning af glykolyse under tilstedeværelse af ilt. Glykosemoleklyet nedbrydes til netto 38 (36 i hjernen) ATP-molekyler, 6 vandmolekyler og 6 CO2 moleklyer. Aerob metabolisme kan betragtes i 4 trin
1. Glycolyse 2. dannelse af ecetyl-CoA 3. Citronsyrercyklus. 4. Elektrontransportkæden.

Question 3

Beskriv slutprodukterne af kulhydrat, protein- og lipid-katabolismen: CO2, H2O, ATP og varme

Answer 3

CO2: Ved aerob respiratioin dannes 6 CO2-molekyler pr. metaboliseret enhed. (1 Co2 pr carbonatom, glykose består af 6). Hvor: 2 Co2 ved glykolysen, 1 CO2 ved dannelse af AcetylCoA og 3 i citronsyrercyklus

H2O= Ved aerob respiration dannes netto 6 H20-molekyler pr. metaboliseret glykosemolekyle (brutto 12, men 6 forbruges)

ATP= ved katabolisme (nedbrydning af næringsstoffer/ kemiske bindinger) frigives energi, som er lagret i den kemiskebinding. Energien bruges på fosforylering af ADP –> ATP. Under den samlede forbrænding af et glykosemolekyler produceres 38 ATP

Varme: Ved katabolisme frigives energi, og den del som ikke lagres som ATP går tabt som varme.

Samlet reaktion for aerob forbrænding: C6H12O6 + 6 H2O + 38 ADP + 38 Pi => 38 ATP + 6CO2 + 12 H2O

Question 4

Anfør kulhydrat katabolismens 4 hovedtrin: fodøjelsen, glykolysen, citronsyre cyklus, elektron transport system

Answer 4

1. fordøjelsen: foregår i mund, mavesæk og tarm. Poly- og disaccharider nedbrydes til monosaccharider der kan absorperes i tarmepithelet.
2. Glykolyse: foregår i cytoplasma (cytosol).
   (Trin 3 og 4 forudsætter tilstedeværelsen af ilt)
3. Citronsyrecyklus: foregår i inderste hulrum i mitochondrierne.
4. Elektrontransport systemet: foregår over den indre mitochondriemembran.

Question 5

Anfør at glycolysen finder sted i cytoplasmaet

Answer 5

Det finder sted i cytoplasmaet

Question 6

Redegør for glykolysens hovedtræk

Answer 6

Glykolyse er det 1 trin i kulhydratmetabolismen eftr fordøjelsen. Under glykolysen nedbrydes glykosemolekylet under nettodannelse af 2 pyruvat-molekyler, 2 NADH-molekyler og 2 ATP-molekyler (brutto 4 ATP-molekyler med 2 ATP’er forbruges i processen). Der er 10 reaktioner der alle katalyseres et at specielt enzym. I de første 5 reaktioner bliver glykosemolekylet mere energirigt, i de sidste 5 reaktioner frigives energi. Kan opdeles i 4 hovedfaser: 1. tilførsel af ATP. 2. Spaltning af sukkeret 3.Dannelse af NADH 4. Dannelse af ATP
Pyruvat-molekylerne indeholder hovedparten af det oprindelige glykosemelekylets energi. Katabolismen fortsætter forskelligt afhængigt af om der er ilt til stede/ anaerob eller aerod katabolisme)

Question 7

Beskriv 3 hastighedsregulerende trin i glukose metabolismen

Answer 7

De ti trin i glycolysen er kontrolleret af enzymer, hvorfor enzymer og deres hæmmere kan kontrollere glykolysens hastighed. Tre hastighedsregulerende trin i glukosemetabolismen er:
Trin 1. Enzymet hexokinase: katalyserer fosforyleringen af glykose til glykose -6-fosfat
Trin 3. Enzymet fructofosforkinase: katalyserer fosforyleringen af fructose-6-fosfat til fructose-1,6-bifosfat (deling til 3-carbonatomer)
Trin 10. Pyruvatkinase: PEP 3 carbonatomer overfører fosfatgruppen til ADP og danner ATP. (mindrebetydning end de to andre)

Question 8

Redegør for nettodannelsen af ATP i glykolysen

Answer 8

Netto: 2 ATP-molekyler.
BRutto: dannes 4 ATP molekyler, men da 2 stk bruges i starten af reaktion er Netto kun 2-ATP moleklyer

Question 9

Redegør for hovedtrækkene i Krebs cyklus

Answer 9

Krebscyklus er det 3 trin i aerob metabolisme efter trin 1. Glycolyse. trin 2. Dannelse af acetyl CoA (CoA = coenzym A) Pyruvatdruesyrer oxideres og afgiver et brintatom til NAD -> NAD-2H. Coenzym A tilføjes (CoA). CO2 fraspaltes, (kun 2 kulstof atomer tilbage) => Acetyl-CoA.

Trin 3. krebssyrer cyklus.
Formål: at overføre energi fra Acetyl-CoA til elektronbærerer reducerede co-enzymer NADH og FADH2, osm kan indgå i elektrontransportkæden.
Cyklussen starter ved at AcetylCoA bindes til eddikesyrer og sanner citronsyrer. Efter 8 reaktioner omdannes citrat igen til eddikesyrer, og reaktionen starte forfra.
For hvert glykose-molekyle produceres i den aerobe respirationsproces: 2-ATP, 4 CO2, 6 NADH og 3 FADH2. (1 glykosemolekyler har to omgange i citronsyrercyklus da der dannes 2 acetylCoA)

Question 10

anfør at Krebs cyklus finder sted i mitokondrierne

Answer 10

Krebscyklus finder sted i det inderste rum i mitochondrierne

Question 11

redegør for nettodannelsen af ATP i krebscyklus

Answer 11

Pr. glykose-molekyle produceres 2 ATP, dvs. 1 ATP pr. AcytylCoA, i den aerobe restirationsproces

Question 12

Anføre den antomiske lakolisering af elektron transport kæden

Answer 12

Elektrontransportkæden er anatomisk lokaliseret i den stærkt foldede indre membran i mitochondrierne.

Question 13

Beskriv princippet i elektrontransportsystemet

Answer 13

De reduceredecoenzymer, NADH og FADH2 , som er dannet ved glykolyse, dannelse af Acetyl-CoA og ved citronsyre cyklus, indeholder kemisk energi. Energien skal overføres til ATP for at kunne bruges i cellerne. Elektrontransportsystemet sørger for, at energien overføres fra de reducerede co-enzymer til ATP. Det er i elektrontransportkæden, at den største ATP produceres, 34 stk (hjerne og skelet 32), og kan kun finde sted ved aerobe forhold, med ilt.

Question 14

Beskriv opbygningen af glykogen (glykogenesen) i hovedtræk: herunder anføre at denne primært finder sted i lever og skeletmuskel og stimuleres af insulin.

Answer 14

Glykogenese: Ved overskud af glukose i blodet omdannes glykose til glykogen,

Glykogen er et polysaccharid sammensat af over 30.00 glukose molekyler. Ved glukogenese forstårs opbygning af glykogen (polesaccharid) fra glucose (monosaccharid)
Glykogenese sker ved kondensaktionreaktioner, dvs. under frigivelse af vand. Glykose -> glykose-6-fosfat->glykogen.
Glykogenese foregår når blodklykoseniveauet er højt, typisk efter indtagelse af føde, absorptionsfasen. Celler kan ikke bruge al glykosen til energi med det samme, så en del af glykosen lagres som glykogen til senere brug. Glykogen fungere som energilager for organismen.
Glykogenesen er med til at sænke blodsukkeret.
Hormonet insulin stimulerer glykogenesen.
Glykogenesen foregår især i lever og skeletmuskulatur.

Question 15

Beskriv nedbrydning af glykogen (glykonolysis) i hovedtræk

Answer 15

Ved behov for glukose i organismen spaltes glukagon til glykose

Glykogenese: nedbrydning af glykogen til glykose-6-fosfat og evt. glykose. Nedbrydningen foregår ved hydrolyse, optagelse af H2O.
Foregår når blodsukkeret er lavt, typisk i postabsorptionsfasen lang tid efter sidste måltid.
I Leveren kan glukose-6-fosfat omdannes til glykose fra fraspaltning af fosfat -> glykosen frigives herefter til blodet, og blodsukkeret holdes konstant mellem måltiderne. Dette er vigtigt da hjernen næsten udelukkende bruger glykose som energikilde og er afhængig af konstant glykose tilførsel.
glukose-6-fosfat kan ikke nedbrydes i skeletmuskulaturen, derfor ingår glykose-6-fosfat i glykolysen (hvis der er ilt tilstede) og krebs cyklus, elektrontransportsystem, og danner derved ATP.
Glykogenolysen stimuleres af hormonerne glukagon og adrenalin

Question 16

Beskriv glukoneogenesen (gluconeogenesis) i hovedtræk; herunder anføre at denne primært finder sted i leveren

Answer 16

Glukogenese: syntese af glukose fra andre kilder end kulhydrater
Finder primært sted i leveren.
Ved glukoneogenesen dannes glykose af:
1. Laktat: dannes i cellerne ved anaerob respiration, frigives til blodet og transporteres til leveren. Når ilt igen er til rådighed, omdanner leveren laktat til glykose ved glykoneogenese, Cori cyklus. Kræver ATP.
2. Visse aminosyrer: Stammer fra nedbrydning af kroppens proteiner, anvendes primært efter langvarig sult
3. Glyserol: stammer fra nedbrydning af triglycerider i fedtvævet, omdannes til G3P og indgår i glykolysen.

Glukoneneonese stimuleres af lavt blodsukker ,typisk i postabsorptionsfasen, lang tid efter måltid når glykogenlagre er opbrugt.
Glykoneogenesen øger blodsukkeret, opretholder glykosetilførsel mellem måltiderne, vigtigt for hjernen som kun optager glykose som energikilde.
Glykoneogenese stimuleres hormonelt af glukagon, cortisol og GH.

Laktat, Aminosyrer, glycerol => glykose.

Question 17

Redegør for substrater til glykoneogenesen (aminosyrer, glycerol, laktat)

Answer 17

Ved glukoneogenesen dannes glykose af:

1. Laktat: dannes i cellerne ved anaerob respiration, frigives til blodet og transporteres til leveren. Når ilt igen er til rådighed, omdanner leveren laktat til glykose ved glykoneogenese, Cori cyklus. Kræver ATP.
2. Visse aminosyrer: Stammer fra nedbrydning af kroppens proteiner, anvendes primært efter langvarig sult
3. Glyserol: stammer fra nedbrydning af triglycerider i fedtvævet, omdannes til G3P og indgår i glykolysen.

Question 18

Protein metabolisme - Anfør at efter absorptionen af aminosyrer optages hovedparten af disse i leveren

Answer 18

efter absorptionen af aminosyrer optages hovedparten af disse i leveren

Question 19

Beskriv den videre skæbne af de i leveren optagne aminosyrer

1) afgivelse til blodet til brug for syntese af vævsproteiner
2) syntese af leverens egne proteiner
3) syntese af plasma proteiner
4) substrat for glukoneogenesen og opbygning af glykogen

Answer 19

Når aminosyrer er optaget i leveren, kan der ske følgende:
1)Aminosyrer optages af andre celler i organismen og bruges i deres proteinsyntese fx i dannelsen af enzymer, transportproteiner, ionkanaler mv.

2) Bruges til syntese af leverens egne proteiner ex enzymer og transport proteiner i leverens egne celler
3) Syntes af plasma proteiner, leverens syntesere plasmaproteiner ex. albumin. har betydnings for organismens forsvar mod mikroorganismer.
4) leveren omdanner aminosyrer til glykose ved glykoneogenese og enten frigiver glykosen til blodet eller anvender dentil at opbygge sine glykogenlagre i leveren.

Question 20

angiv at der findes essentielle og non-essentielle aminosyrer og beskriv betydningen heraf

Answer 20

Der findes 20 forskellige aminosyrer som bruges til at producerer proteiner. inddeling:

Essentielle: De aminosyrer som kroppen ikke selv kan syntetisere, og derfor skal tilføjes kosten. Findes 9 forskellige essentielle aminosyrer

Non-essentielle: Organismen kan selv syntetiserer disse aminosyrer ud fra andre molekyler, hvis der der indtages tilstrækkelige mængder essentielle eminosyrer.

Question 21

anfør hormoner som øger protein anabolismen (protein syntese) væksthormon /GH), insulin, glukocorticoider, thyroxin

Answer 21

Følgende hormoner påvirker proteinsyntesen:
•	Væksthormon (GH) 
•	Insulin
•	Cortisol 
•	Thyroxin (T4)

Question 22

Lipid metabolisme - beskriv nedbrydning af triglycerid til glycerol og fede syrer (fatty acids)

Answer 22

Nedbrydning af triglyceride (består af 1 flyserol og 3 fedtsyrerkæder) kaldes lipolyse, og processen katalyseres af lipaser. Triglycerider nedbrydes til glacerol og fede syrer ved hydrolyse, dvs. under forbrug af vand.

1 triglyserid + 3 H20 => 1 glyserol og 3 fedtsyrer

Lipolyse sker i postabsoprtionsfasen, primært i fedtvæv.
Den frigivne glycerol anvendes til glykogeonese i leveren.
De fritgivme festsyrer optages i alle organer, pånær nervesystemet, hvor de metaboliseres ved bata-oxidation -> danner Acethyl-CoA -> indgår i citronsyrercyklus -> og danner ATP

Question 23

Anføre at oxidationen af fedtsyrer finder sted i mitokondrierne.

Answer 23

Oxidation af fedtsyrer finder sted i mitochondrierne.

Question 24

Anfør at fedtsyrer er et næringsstof for hjerte- og skeletmuskulatur samt leveren, men ikke for hjernen

Answer 24

fedtsyrer er et næringsstof for hjerte- og skeletmuskulatur samt leveren

Hjernen kan ikke metabolisere fedtsyrer, den bruger udelukkende glykose med energikilde. Hjernen bygger ikke energilagre, og er afhængig af konstant glykosetilførsel emd blod. Derfor vigtigt at blodsukker hele tiden holdes inden for normalområdet (ca. 3-6 mmol/liter)

Question 25

Beskriv princippet ved β-oxidation; herunder anføre slutproduktet af denne (acetyl-CoA) samt dannelsen af keton stoffer.

Answer 25

β-oxidation er metabolisme af fedtsyrer, brug af fedtsyrer som energikilde.

Ved β-oxidation fraspaltes 2 carbonatomer i festsyrerskelettet af gangen, og danner Acetyl-CoA. Processen fortsætter indtil hele fedtsyren er omdannet til Acethyl-CoA-moleklyer. Det er herved dannede Acetyl-CoA kan gå ind i citronsyrercyklus og videre i elktrontransportkæden og ATP produktion, forudsat at der er ilt tilstede.

Dannelse af keton stoffer (ketogenese) i leveren: ved dannelse af stor emængder acetyl-CoA i leveren indgår ikke alt Acetyl-CoA i citronsyrercyklus. I stedet kombineres 2 Acethyl-CoA af gangen til keton-stoffer. De transporteres fra leveren til andre væv, især skeletmuskulatur, hvor de rekonverteres til Acetyl-CoA og indgår i citronsyrercyklus og dannelse af ATP.

Funktion af β-oxidation og ketogenese: forgår primært i postabsorptionsfasen, når der ikke længere optages næringsstoffer fra tarmene, og blodsukkeret er faldene. De fleste af kroppens væv begynder at anvende fedtsyrer og ketonstoffer som energikilde, for at sikre glykosetilførsel til hjernen. Dele af hjernen kan bruge ketonstoffer som energikilde.

Question 26

redegøre for netto ATP-dannelsen ved fuldstændig oxidation af en 16-carbon fedtsyre (palmitinsyre).

Answer 26

Jeg kan pt ikke svaret på dette spørgsmål