Instuderingsfrågor 1b

Glykolysen:

Vilka är de huvudsakliga produkterna i glykolysen?
ATP, NADH och Pyruvat

vilket co-enzym behövs för att glykolysen ska fungera?
NAD

När och varför går processen vidare till fermentering?
När det inte finns syre (inte i alla celler) men t ex i muskelceller


Varför blir resultatet av fermentering olika i olika celler?
Beror på vilka enzymer som finns

Hur regleras glykolysen?
Produkter hämmar enzymer tidigare i ledet- feed-back

Hur kommer substraten in i cellen?
Genom glukoskanaler, aktiv eller passiv transport.


Beskriv allosteriska enzym?
De allosteriska enzymerna hör till denna kategori av reglerande enzymer. Med alloster reglering menar man en reglering, som sker genom att någon substans binder sig till enzymet och därigenom påverkar dess konformation så att reaktionen blir mer eller mindre gynnsam för substratet. Man talar om en positiv alloster resp. negativ alloster modulation. De vanligaste typerna är negativa modulatorer eller hämmare.

Allosteriska enzymer består av  • 

två identiska subenheter. Det 

allosteriska enzymet kan anta 

två olika former, en form som 

har låg enzymatisk aktivitet 

och en som har hög. Den 

aktiva formen finns när två 

identiska aktivatorer binder till 

varsin subenhet. Den formen 

med låg aktivitet har ofta två 

identiska inhibitorer som bundit 

till varsin subenhet

.

Var finns celler som bara utnyttjar glykolysen?

Skelettmuskulatur

Hur effektiv är glykolysen?

2ATP/glukos (inte så effektiv)

Kan man träna sig till en effektivare glykolys?


Citroncyracykeln


Var sker citroncyracykeln?
I mitokondrien

Vad menas med att det är en cykel? 
det går runt, en 4-kol blir 6-kol som senare blir 4-kol igen






Vilket är det huvudsakliga substratet för  citroncyracykeln?
Acetyl co A (från pyruvat)

Vilka är de huvudsakliga produkterna?
Pyruvat och eller fettsyror

vilka co-enzym behövs för att cykeln ska fungera?


Hur regleras den?


kan man träna sig till bättre citroncyracykel?


visa på skillnader mellan yttre och inre membran i mitokondrien.


Andningskedjan


Var sker andningskedjan?


Vilka komponenter behövs för att andningskedjan ska fungera?


Vilka co-enzym behövs?


Beskriv andningskedjan


Vad händer om andningskedjan inte får syre?


hur omsätts energin utvunnen ur kemiska föreningar till ATP?
ATP används för rörelse, transport m.m


Lipider, proteiner och energimetabolism


Varför är det fördelaktigt att lagra energi i form av fett?
Lipider tar mindre plats
Kolhydrater drar till sig vatten

Var lagras/används fettsyror i däggdjur respektive växter?
I fettsceller- fettdroppar i celler
Växter?


Vad händer vid svält av celler?
Fettsyrorna går direkt in i citronsyracykeln

Hur regleras lipid metabolismen?


Kan man träna sig till bättre utnyttjande av lipider som energikälla?
Jag- maratonlöpare. men det är svårt. Glykogenlagring.

När används protein som energikälla?
Vid extremsvält, eller proteinrik kost- avaminosering till citronsyracykeln.

Kan man träna sig till utnyttjande av protein?
Nej!

Fotosyntes

Vilka typer av celler har fotosyntes?
Växter med gröna blad. Kloroplaster.

Var sker fotosyntesen?
I tylakoidmembranet i kloroplasterna

Vilka komponenter behövs?
Solljus, vatten, koldioxid.
Det är protoner som skickas mellan energinivåer i thylakoiderna.



Varför finns fotosystem I och II ?

Ljusreaktionen - ljusinfångande reaktioner 

Ljusreaktionerna [redigera]

Följande kedja av nio delsteg brukar tillsammans kallas ljusreaktionerna. Resultatet av dem är att energi lagrats i ATP och NADPH.

1. En foton kolliderar med en elektron i en klorofyllmolekyl och flyttar elektronen till en bana som har högre potentiell energi och i genomsnitt befinner sig längre bort från närmaste atomkärna. Man säger att elektronen blir exciterad.
2. En exciterad elektron i klorofyll exciterar en elektron i ett närliggande klorofyll. Detta överför excitationsenergin till den andra elektronen, så att den första elektronen återgår till sitt normaltillstånd. Detta sker många gånger, så att excitationsenergin flyttar omkring mellan klorofyllmolekylerna.
3. En exciterad elektron lämnar två klorofyllmolekyler och övergår till en feofytin-molekyl. Detta kan ske endast i ett så kallat fotosyntetiskt reaktionscentrum. Reaktionscentret ligger inbäddat i tylakoidens membran. Detta reaktionscentrum kallas också fotosystem II.
4. Ett enzym spjälkar vatten, och oxiderar därigenom väte till vätejoner. Samtidigt reduceras reaktionscentrat på fotosystem II. Syret som bildas vid spjälkningen diffunderar ut i atmosfären.
5. Feofytin-molekylen lämnar elektronen vidare till ett cytokrom-komplex. Cytokrom-komplexet ligger också inbäddat i tylakoidens membran.
6. I cytokrom-komplexet går elektronen vidare till en plastokinon-molekyl och förlorar genom detta potentiell energi (den binds starkare av plastokinon än av feofytin). Denna energi använder cytokrom-komplexet till att transportera protoner genom membranet, till tylakoidens inre. Härmed uppstår en hög koncentration av protoner i tylakoiden, det vill säga att det blir surt där.
7. Plastokinon-molekylen transporterar elektronen till ytterligare ett fotosystem (fotosystem I) med klorofyll och exciterar där en elektron i klorofyll.
8. Den exciterade elektronen i det andra klorofyllet exciteras ytterligare av en ytterligare foton.
9. Den exciterade elektronen lämnar klorofyllmolekylen och övergår till en NADP+-molekyl. NADP+ omvandlas därmed till NADPH. I fotosyntesen är NADPH i princip en bärare av en elektron med hög energi.
10. Den skillnad i protonkoncentration som beskrivs i ett av de föregående stegen används av ett proteinkomplex som släpper tillbaka några protoner och använder den energiminskning och entropiökning som detta innebär till att producera ATP genom att kombinera ADP med fosfat.

Mörkerreaktionerna [redigera]

1. Enzymet fosforibulose-kinas fäster en fosfatgrupp på en ribulos-5-fosfat-molekyl, så att det blir ribulos-1,5-bisfosfat.
2. Enzymet rubisco kombinerar ribulos-1,5-bisfosfat med koldioxid. Den molekyl som detta resulterar i faller omedelbart isär till två stycken 3-fosfoglycerat-molekyler.
3. En del av 3-fosfoglycerat-molekylerna byggs via ett antal transformationer om till fruktosfosfat, som vidare kan omvandlas till någon av ett mycket stort antal olika kolhydrater. De flesta 3-fosfoglycerat-molekylerna byggs om till ribulos-5-fosfat och används åter av rubisco för att binda koldioxid. På detta sätt bildas den så kallade calvin-cykeln.

  

Mörkerreaktionen - koldioxidbindande reaktioner  

Fotosyntes vs. Andningskedja

Andningskedjan är en del av den process där energi som tillfälligt lagrats i form av NADH och FADH₂ som kommer från till exempel glykolysen ochcitronsyracykeln omvandlas till ATP som är kroppens energivaluta. Elektrontransportkedjan sker i mitokondriens innermembran där tre proteinkomplex transporterar elektroner från de tillfälliga bärarna till den slutgiltiga elektron-acceptorn syrgas. Denna "elström" genom proteinkomplexen driver pumpning av protoner från mitokondriens matrix till utrymmet mellan membranen. Den spänning som uppstår används sedan för att driva det proteinkomplex som bygger ATP (ATP-syntas) från ADP och fosfatjoner. Elektrontransporten kräver syre vilket gör att musklerna måste producera ATP på annat sätt vid anaerobt muskelarbete vilket leder till att glykolysen producerar laktat.

[redigera]Detaljer

Elektrontransportkedjan består av ett antal verksamma proteiner och koenzym Q.

• Komplex I (ingångsport för NADH från citronsyracykeln). Proteinkomplexet innehåller flavin (i form av FMN)

och åtta järn-svavel-kluster

• Komplex II (ingångsport för succinat från citronsyracykeln). Observera att det här komplexet är inte ett protien.

komplexet innehåller flavin (i form av FAD), tre järn-svavel kluster och hem) Båda dessa komplex överlämnar elektronerna till

• Koenzym Q eller ubiquinon

som skickar den vidare till nästa vätepump

• Komplex III, som innehåller tre hemgrupper och ett järn-svavel-kluster

som i sin tur reducerar Fe³⁺ till Fe²⁺ i den hemegrupp som finns i det lilla lösliga proteinet

• Cytokrom C

som lämnar över elektronen till

• Komplex IV (cytokrom a + a₃) som förutom de två hemgrupperna av a-typ dessutom innehåller två kopparcentra

I det sista steget lämnas elektronerna till syrgas, varigenom 4 väte och en syrgasmolekyl omvandlas till två vattenmolekyler.


Vad är det som överför energin till kemiska föreningar? Hur? Vad?