15. Metabolism

Vad är termodynamikens första lag?

Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas.

Vilka typer av energi återfinns i celler?

Kemisk bindningsenergi
Kinetisk energi
Elektrisk energi
Elektromagnetisk energi

Vilken typ av energi återfinns aldrig i celler?

Potentiell energi

Vad är termodynamikens andra lag?

I ett isolerat system kan oordningen (entropin) bara öka, om den minskar på en plats måste den öka på en annan plats.

Vilka två delar består metabolismen av? vad händer i de?

Katabolism - nebrytning, hydrolys (tillägg av H2O), oxidation (förlust av elektroner)

Anabolism - uppbyggnad, kondensation (borttagande av H2O), reduktion (tillskott av elektroner)

Vad är fotosyntesen viktig för?

Skapandet av syre som behövs vid respirationen/cellandningen

Vad är det som styr åt vilket håll en reaktion ska gå?

Energiinnehållet - sker i riktning mot högre entropi

Vad beror reaktionshastigheten på, och när är en reaktion fördelaktig/ofördelaktig?

Gibbs fria energi (delta G)
delta G = negativ - fördelaktig
delta G = postiv - ofördelaktig

Vad står ATP, och vad är ATP?

Adenosinfosfat

ATP är cellens energivaluta som har två energirika fosoanhybridbindningar som frigör energi när de klyvs

Vilken enrgikvot har en välmående cell?

0.9

Vad är NADPH och NADH? när är de aktiva?

Bärare av högenergi elektroner

NADH är aktivt vid katabolism

NADPH är aktivt vid anabolism

Vad är FADH2?

Bärare av elektroner

Vad är syftet med glykolysen? Vart sker den?

Omvandla glukos till pyruvat och generera NADH och ATP

Sker i cytoplasman

Vilka 3 faser delas glykolysen in i?

1. energiinvesteringsfas (1-3), 2 ATP förbrukas
2. klyvningsfas (4-5), går från 16C till 23C
3. energiskördesfas (6-10), 4 ATP + 2 NADH bildas

Vad gör kinas?

Fosforylerar ATP till substrat

I vilket steg av glykolysen bildas fruktos-1,6-bifosfat? hur bildas det?

Steg 3

fruktos-6-fosfat blir fruktos-1,6-bifosfat med hjälp av enzymet fosfofruktokinas som fosforylerar

Vad är produkterna av stegen i glykolysen?

1. Glykos-6-fosfat
2. fruktos-6-fosfat
3. fruktos-1,6-bifosfat
4. glyceraldehyd-3-fosfat
5. isomerisering
6. 1,3-bifosfoglycerat
7. 3-fosfoglycerat
8. 2-fosfoglycerat
9. fosfoenolpyruvat
10. pyruvat

Vad gör Dehydrogenas?

Oxidation genom att ta bort 2H

Varför finns det en hastighetsbegränsning för glykolysen?

NAD+ måste hinna återbildas för att glykolysen inte ska stanna av

Vad är skillnaden mellan aerob- och anaerob metabolism?

aerob metabolism = syre finns och NADH går in i elektrontransportskedjan

anaerob metabolism = Syre finns inte och laktat skapas av pyruvat (fermentering sker)

Vad är glykogen? vart finns det? vilka egenskaper?

En förgrenad polymer av glykos som främst finns i skelettmuskler och levern.

Binder till H2O därav ej packningseffektivt - 2x mindre energi än fett

Vad är fettdroppar? vart finns de? vilka egenskaper?

Triacylglycerider (TAGar) som främst finns i adipolyter.

Utesluter H2O och är därav packningseffektivt - 6x mer energi än glykogen

Vad är glykoneogenes? vart sker den?

Syntes av glukos som sker i levern

Vilken är cellens primära metabola organell?

mitokondrien

Vart finner man högst koncentration mitokondrier och hur är de anpassningsbara?

Högst koncentration av mitokondrier återfinns där det behövs mycket energi som exempelvis i hjärtmuskelceller

Mitkondrier har anpassningsbar form, lokalisation ochg antal

Vad är Cristae och vad sker där?

Cristae = böjningarna på det intre membranet hos mitkondrier

Här sker elektrontransportkedjan och oxidativ fosforylering

Vad är matrix och vad sker där?

Matrix = utrymmet inuti mitkondrien

Här sker citroncyracykeln och B-oxidation

Vad gör pyruvatdehydrogenaskomplexet och hur?

Länkar glykolysen till citronsyracykeln genom en irreversibel dekarboxylerings-reaktion där Pyruvat + CoA blir Acetyl-CoA + CO2

(Acetyl-CoA kan sen användas till citroncyracykeln)

Hur många och i vilka faser sker B-oxidation av fettsyror?

1. energiinvestering - 1 ATP för att klyva acylgrupp från TAGar

2. energiskördefas - oxidation (FAD till FADH2), hydratisering, oxidation (NAD+ till NADH + H+)

3. Frisättning av acetyl-CoA

Hur regleras B-oxidation av fettsyror?

Av PDH (pyruvatdehydrogenaskomplex)

Vad sker i citronsyracykeln?

oxidation av acetylgrupper till CO2

Hur många steg har citroncyracykeln?

8

Vilka är enzymen i stegen i citroncyracykeln?

1. citratsyntas
2. isomerisering
3. isocitrathydrogenas
4. alfa-ketoglutaratdehydrogenas
5. succinatsyntas
6. succinatdehydrogenas
7. fumaras
8. malatdehydrogenas

Vad är ramsan för produkterna i citronsyracykelns steg?

Can I Keep Selling Sex For Money, Officer?

vad produceras i de olika stegen av citronsyracykeln?

1. Citrat (6C)
2. Isocitrat (6C)
3. alpha-ketoglutarat (5C)
4. Succinyl-CoA (4C)
5. Succinat (4C)
6. Fumatat (4C)
7. Malat (4C)
8. Oxalacetat (4C)

Vart finns huvudregleringen av citronsyracykeln?

steg 3 och 4 (där dekarboxylering sker)

Vad ger 1 varv i citronsyracykeln?

3NADH + FADH2 + 1GTP

Vad sker i elektrontransportkedjan?

Elektron från NADH och FADH transporteras i mitokondriens inre membran genom 3 proteinkomplex vilket ger energi att transportera H+ från matrix till mellanmembransuttrymmet

Vilka är de 3 proteinkomplexen?

1. NADH dehydrogenas
3. Cytokrom C redukdas
4. Cytokrom c oxidas

Vad är och gör ubikinon i ETK?

Ubikikon är dett coenzym som transporterar elektroner och H+ mellan proteinkomplex 1 och 3 vilket är en del i att upprätthålla den elektrokemiska gradienten

Vad är en respirasom och varför bildas den?

Respirasom är ett superkomplex av de 3 proteinkomplexen 1, 3 och 4.

Respirasom skapas eftersom de inte vill behöva diffundera långt

Vad innebär låg/hög redoxpotential?

Låg = effektiv elektrondonator

Hög = effektiv elektronacceptor

Vad innebär den elektrokemiska gradienten för ATP syntes?

Bidrar till stark drivkraft för H+ att gå tillbaka till matrix vilket gör att mycket energi kan utvinnas i ATP syntes

Vad är oxidativ fosforylering

ATP syntes i närvaro av syre

Vilka delar sker oxidativ fosforylering i och hur?

F0 roterar i inre membranet då H+ släpps igenom F1 i matrix

Vad gör en frikopplare?

utjämnar H+ gradienten utan att ATP bildas
(energin binds inte i bindningsenergi utan frigörs som värme)

Hur mycket ATP ger glukos

30-32 ATP

Hur mycket ATP ger glykolys?

2 ATP/glukos

HUr mycket ATP ger citronsyracykeln?

28-30 ATP/glukos

Vad sker i elektrontransportkedjan?

Protoner pumpas från matrix till mellanmembranutrymmet i mitokondrien

Varför finns ureacykeln?

För att avgifta oss från farlig ammoniak som bildas vid nebrytning av aminosyror. Hammnar i urea.

Vad gör hormonet insulin?

signalerar om ökat upptage av glukos från blodet, aktiverar glykosyntes och hämmar glukoneogenes

(sänker blodsockernivån)

Vad gör hormonet glukagon?

Signalerar om ökad nedbryning av glykogen, hämmning av syntes för nytt glykogen och ökar glukoneogenes

(ökar blodsockernivån)

Varför har majoriteten av alla fettsyror ett jämnt antal kol?

Syntetiseras av att kondensera två acetyl-CoA som består av två kol

Varför använder inte hjärnan fettsyror för energi?

Fettsyror kan inte transporteras fritt över blod-hjärnbarriären vilket inte gör de lika lättillgängliga och effektiva som glukos för hjärnan

Gör en fettfri kost att man blir smal?

Nej på grund av överskott av kolhydrater ger ökad glukoneogenes och inget mättatshormon

Hur fungerar metabolismen under spinterlopp?

1. bryter ned kreatinfosfat - snabbast
2. anaerob glykolys

Sker eftersom mycket energi krävs under en kort period. detta gör att glukosmolekylenomvandlas till laktat

Vad sker med metabolismen vid svält under 1 natt?

Glukagon ökar vilket gör at glukos från glykogen frigörs och upprätthåller glukosnivån

På vilka 2 olika sätt kan den gradienten som byggs upp över mitkondriens inre membran användas för att omvandla energi?

Den elektrokemiska gradienten gör att en elektrokemisk kraft uppstår på protonerna som vill föra dem tillbaka in via ATP-syntas eller frikopplare