PFB + fruktos- & galaktosmetabolism

Question 1

PFB’s huvudsakliga uppgift, och vad molekylerna används till

Answer 1

Bilda NADPH och ribos-5-fosfat

NADPH - används till reduktiv biosyntes (t.ex. lipider och nukleinsyror), skydd mot ROS & omvandling av ribonukleotider till deoxyribonukleotider

Ribos-5-fosfat används i RNA, DNA, NADH, FAD, ATP

Question 2

PFB’s två faser

Answer 2

Den oxidativa och den icke-oxidativa fasen

Question 3

Var sker PFB?

Answer 3

I cytosolen

Question 4

Vad händer i den oxidativa fasen?

Answer 4

NADPH och ribos-5-fosfat genereras

• Glukos-6-fosfat oxideras till 6-fosfoglukonat av glukos-6-fosfatdehydrogenas
• 6-fosfoglukonat oxideras till ribulos-5-fosfat av 6-fosfolukonatdehydrogenas

Question 5

Vad händer i den oxidativa fasen?

Answer 5

NADPH och ribos-5-fosfat genereras

• Glukos-6-fosfat oxideras till 6-fosfoglukonat av glukos-6-fosfatdehydrogenas
• 6-fosfoglukonat oxideras till ribulos-5-fosfat av 6-fosfolukonatdehydrogenas

Question 6

Första steget i den icke-oxidativa fasen

Answer 6

Ribulos-5-fosfat omvandlas till antingen:
- Ribos-5-fosfat
eller
- Xylulos-5-fosfat

Reaktionerna är reversibla, och cellens behov styr vilken produkt som bildas

Question 7

Vad gör transketolas?

Answer 7

Överför tvåkolsenheter

Question 8

Vad gör transaldolas?

Answer 8

Överför trekolsenheter

Question 9

Vilket är den viktigaste kontrollpunkten i PFB?

Answer 9

Glukos-6-fosfatdehydrogenas.

Vid höga nivåer av NADPH hämmas enzymet.

Question 10

Hur regleras PFB vid stort behov av NADPH?

Answer 10

Den icke-oxidativa fasen gynnas.
- Glukos-6-fosfat tillbakabildas från fruktos-6-fosfat och glyceraldehyd-3-fosfat, via glukoneogenesen, för att sedan gå in i oxidativa fasen av PFB

Question 11

Hur regleras PFB vid stort behov av ribos-5-fosfat?

Answer 11

Den oxidativa fasen gynnas vid stort behov av ribos-5-fosfat.
OBS! Om det samtidigt är höga nivåer av NADPH inhiberas glukos-6-fosfatdehydrogenas, och därmed den oxidativa fasen. Ribos-5-fosfat kan då fås vi glykolysen; glyceraldehyd-3-fosfat förs in i PFB och kan där “back” och bilda ribos-5-fosfat

Question 12

Vad är ROS?

Answer 12

Reaktiva syreradikaler. Bildas som biprodukter i andningskedjan (vissa läkemedel och tobaksrök genererar mycket ROS), och kan skada proteiner, lipider, DNA m.m.

Question 13

På vilket sätt skyddar NADPH kroppen från ROS?

Answer 13

I kroppen finns antioxidanten, Glutation. 2 glutation-molekyler (2 GSH) binder samman med en ROS, t.ex. H2O2. Glutation-molekylerna donerar sina H-joner till H2O2 -> 2 H20-molekyler bildas. Glutation-resterna binds samman med svavelbrygga (G-S-S-G).
För att bryta denna svavelbrygga, och göra glutation aktivt igen krävs NADPH, som mha enzymet glutation-reduktas reducerar G-S-S-G till 2 GSH

Question 14

Vilka två monosackarider består sukros av, och hur tas de upp från lumen till enterocyten?

Answer 14

Sukros består av fruktos och glukos. Fruktos tas upp av GLUT5, och glukos tas upp av SGLT1

Question 15

Vilka två monosackarider består laktos av, och hur tas de upp från lumen till enterocyten?

Answer 15

Laktos består av galaktos och glukos. Båda monosackariderna tas upp av SGLT1

Question 16

Hur förs fruktos, glukos och galaktos vidare från enterocyten till blodbanan?

Answer 16

Fruktos - GLUT5 & GLUT2
Glukos - GLUT2
Galaktos - GLUT2

Question 17

Vilka organ bryter ner fruktos?

Answer 17

Muskler, njurarna och levern

Question 18

Fruktos - väg i levern

Answer 18

• Fruktos -> fruktos-1-fosfat (enzym: fruktokinas). Kostar ATP
• Fruktos-1-fosfat splittas till molekylerna glyceraldehyd & dihydroxyacetonfosfat (av enzymet fruktos-1-fosfataldolas)
• Båda molekylerna går vidare och bildar glyceraldehyd-3-fosfat.
• Glyceraldehyd i en kostsam (ATP->ADP) reaktion mha enzymet trioskinas
• Dihydroxyacetonfosfat mha enzymet triosfosfatisomeras
• Glyceraldehyd-3-fosfat går vidare in i glykolysen

Question 19

Fruktos - väg i muskler och njurar

Answer 19

• Fruktos -> Fruktos-6-fosfat. (mha enzymer hexokinas). Kostar ATP
• Fruktos-6-fosfat går in i glykolysen

Question 20

Vilket enzym fosforylerar Galaktos till Galaktos-1-fosfat?

Answer 20

Galaktokinas. Kostar ATP

Question 21

Hur bildas Glukos-1-fosfat från Galaktos-1-fosfat?

Answer 21

Mha enzymet galaktos-1-fosfaturidyltransferas byter UDP från en UDP-glukos plats med fosfatgruppen på galaktos-1-fosfat.
UDP-galaktos och glukos-1-fosfat bildas.
UDP-galaktosen omvandlas till UDP-glukos mha enzymet UDP-glukos-4-epimeras

Question 22

Varför är erytrocyter extra utsatta vid den autoimmuna sjukdomen glukos-6-fosfatdehydrogenas-brist?

Answer 22

• Då erytrocyter inte har några mitokondrier kan de endast skapa NADPH via PFB
• > erytrocyter har nedsatt skyddande funktion mot ROS.
• Ökad bildning/ansamling av ROS kan leda till att erytrocyterna skadas (Hb aggregerar; membranlipider peroxideras) och spricker (hemolys)
• Hemolys kan utlösas av t.ex. bondbönor (vicin), läkemedel (bl.a. viss antibiotika) och antimalariamedel

Question 23

Vad är Galaktosemi?

Answer 23

• Samlingsnamn för en grupp ärftliga sjukdomar som medför brist på något av de enzym som behövs för att omvandla galaktos till glukos i levern.
  Avser ffa brist på galaktos-1-fosfaturidyltransferas, GALT

Question 24

Vad kan brist på GALT (galaktos-1-fosfaturidyltransferas) leda till?

Answer 24

Skador på lever, njurar, CNS, linser & äggstockar

Question 25

Hur kan GALT-brist leda till grå starr?

Answer 25

Avsaknad av/nedsatt funktion av GALT leder till att galaktos och dess nedbrytningsprodukt, galaktos-1-fosfat anhopas. Hög koncentration av galaktos leder till bildning av galaktiol; en alkohol som kan grumla ögonlinsen, och orsaka grå starr