Pensum Bio2 LK20

Hva er populasjonsbiologi?

Endring og variasjon i en populasjon over tid, og årsaken bak. Gir oss datagrunnlag for god forvaltning, som feks hvor mye torsk vi kan fiske før det går utover arten. Høy genetisk variasjon er viktig, fordi arter med høy genetisk variasjon takler endringer i miljøfaktorer bedre enn arter med lik genetikk.

Hva er J- og S-kurver?

En J-kurve har eksponentiell vekst, hvor økningen er proposjonal med populasjonsstørrelsen. Eksempel: bakterievekst med deling. Vi skriver funksjonsuttrykket på formen N(t) \= 2t hvor t er tid. En S-kurve har sigmoid vekst. Det vil si at den først vokser eksponentielt, men flater ut når populasjonen når områdets bæreevne.

Hva er problemet med vekstkurver?

Populasjoner vokser generelt i J- og S-kurver, men i praksis vil det alltid være variasjon som gir svinginger. Størrelsen på svingningene varierer av faktorer som grad av vekst, miljøfaktorer og genetisk variasjon.

Hva er livstrategier? Finnes det ulike typer livstrategier?

Livstrategier er egenskaper som gjør arten best egnet til å overleve. De beste livstrategiene er resultat av gradvis utvikling over lang tid. Vi kan skille dyr inn i r- og K-strateger. r-strateger har kort livlengde, og modningstida er kort. De får mange avkom, men få overlever. De har lite yngelpleie. Eksempler er mange fisk, som torsk, virvelløse dyr og de fleste planter. En K-strateg lever lenger, og modnes saktere. De får færre avkom, men de fleste overlever. De har lang yngelpleie. Eksempler er pattedyr, noen fisk (hai) og fugler.

Hvordan kan populasjoner reguleres?

Populasjoner reguleres gjennom faktorer som tilgang på mat, plass, klima og sykdom. Minimumsfaktorer handler om lite eller mangel på en livsnødvendig faktor, feks vann i ørkenen. Dette begrenser veksten i området. Når miljøfaktorer er begrenset nærmer populasjonen seg en bæreevne, dette kalles miljømotstand. Miljøfaktorer er samvirkende og gir en artsfordeling. Tetthetsavhengige faktorer er avhengig av populasjonstørrelsen. Når tettheten øker nærmer området bæreevnen sin, og det blir mer konkurranse om ressursene. Eksempler er tilgang på mat og plass, sykdom og stress. Tetthetsuavhengige faktorer er faktorer som ikke er avhengige av populasjonstørrelsen. Disse er ofte abiotiske. Eksempler kan være temperatur eller andre endringer i miljøet. Klimaendringene fører til abiotiske endringer som går utover populasjoner.

Hva er vekstrater?

Vekstrater sier noe om hvordan en populasjonsstørrelsen utvikler seg. Du finner vekstraten ved å subtrahere fødselsraten med dødsraten. v \> 1: populasjonen øker, v \= 1: jevn populasjon, v < 1: populasjonen minker.

Hva betyr tettheten i en populasjon?

Tetthet i populasjonen handler om individer per arealenhet. Vi ser på fødselrate, dødsrate og eventuell inn- og utvandring. Tetthetsavhengige miljøfaktorer er avhengig av størrelsen til populasjonen, og begrenser tettheten når populasjonen nærmer seg bæreevnen. Eksempler er tilgang på mat, plass, sykdom og stress.

Hva er samspill?

Samspill handler om interaksjoner mellom arter i et økosystem. Disse kan være positive, negative eller ha nøytral påvirkning for arten. Vi deler inn i 3 ulike symbioser, og 2 interaksjoner utenfor symbiosene. Mutualisme har positiv påvirkning for begge arter. Parasittisme har positiv påvirkning for den ene arten og negativ for den andre. Kommensalisme har positiv virkning for den ene og nøytral for den andre. Konkurranse har negativ virkning for begge arter, mens predasjon har positiv virkning for den ene og negativ for den andre. Konkurranse mellom arter deles inn i intraspesifikk (innenfor) og interspesifikk (mellom) arter.

Hva er forskjellen på stoffkretsløp og energistrøm?

Stoffkretsløp er stoffer som sirkulerer i et økosystem, som gradvis frigjøres og brytes ned til en uorganisk form. Energistrømmen er energien som passerer gjennom næringskjeden. Energien kommer inn i næringskjeden ved fotosyntese i plantene, og går videre gjennom næringskjede ved predasjon, parasittisme og nedbrytning. På hvert nivå frigjør noe av energien ved celleånding. Energien driver økosystemet, og gir alle organismer liv.

Hvordan ser karbonkretsløpet ut?

Karbonkretsløpet handler om hvordan karbon sirkulerer. Karbonet tas opp fra karbondioksid ved fotosyntese, og bindes til glukose. Glukosen lagres som stivelse og cellulose i plantene, som tas opp videre av dyr som spiser det. Karbonet frigjøres til lufta som karbondioksid ved celleånding.

Hvordan ser nitrogenkretsløpet ut?

Nitrogenfikserende bakerier fikserer nitrogen ved hjelp av enzymet nitrogenase. Enzymet gjør at elektronforbindelsene i nitrogengass brytes ned, som danner ammoniakk. Det er to hovedtyper nitrogenfikserende bakterier, nemlig frittlevende og symbiotiske organismer. Disse reaksjonene gir oss ammoniakk (NH₄) og ammoniumioner (NH₃⁻).

Nitrifisering vil si å omdanne ammoniakk og ammoniumioner til nitrat og nitritt. Dette skjer ved oksidering, slik at vi først får nitritt (NO₂⁻) og deretter nitrat (NO₃⁻). Denitrifisering er en prosess som returnerer nitrat til nitrogengass og oksygengass. Bakterier i anaerobe forhold kan få oksygen ved omdanning av nitrat til oksygengass og nitrogengass.

Planter kan ta opp nitrogen i form av nitrat og ammoniakk, og bruker dette til å lage ATP, proteiner og arvestoff. Deretter konsumerer dyr plantene, og skiller ut nitrogenet i form av ammoniakk.

I akvatiske og marine økosystemer kommer mye av nitrogenet fra avrenning (elver) eller arker eller blågrønnebakterier (cyenobakterier).

Hvorfor er nitrogenkretsløpet viktig?

Nitrogenkretsløpet er essensielt for alt liv. De fleste planter og mange bakterier kan kun ta opp nitrogen i form av ammoniumioner eller nitrationer. Nitrogen inngår i proteiner, nukleinsyrer og ATP. 78% av atmosfæren er nitrogengass. Nitrogen er trippelbundet og er veldig stabile. Derfor må nitrogengassen fikseres, de bindes til hydrogen og dannes til ammoniakk før planter kan bruke den.

Hvordan ser fosforkretsløpet ut?

Fosfor er ikke tilgjengelig som gass i atmosfæren. Dette gir et lite og lokalt kretsløp. Fosfor finnes i grunnfjell og som sedimenter, og er viktig i blant annet arvestoff, ATP, fosfolipider, skjelett og tenner. Planter kan kun ta opp fosfor som fosfationer. Mange planter lever i mutualistiske symbiose med sopp for å ta opp nok fosfor.

Hvordan fungerer energiproduksjon\`?

Det går energi mellom de ulike trofiske nivåene. Majoriteten av økosystemer får energien de trenger fra sola. Fotoautotrofe organismer omdanner lysenergi til kjemisk energi ved fotosyntese. Det organiske materialet som dannes av de fotoautotrofe organismene kalles økosystemets primærproduksjon. Denne varierer fra økosystem til økosystem. Økosystemer med høy produksjon er blant annet tropisk regnskog, korallrev og våtmark, mens økosystemer med lav produksjon er ørken, høyfjell og tundra.

Hva er trofisk effektivitet?

Trofisk effektivitet handler om hvor mye energi som er igjen vekst og reproduksjon hos et organisme. Produsenter bruker en del energi på å holde seg i live. (aktiv transport, reproduksjon, celleånding). Energien som går til vekst og reproduksjon kalles trofisk effektivitet, og ligger på rundt 10%. All energi som ikke inngår i den trofiske effektiviteten går tapt. Den er høyere hos rovdyr enn plantedyr, og er ofte høyere i vann enn på land fordi konsumentene er vekselvarme og har lavere forbrenning.

Hvordan påvirker mennesker kretsløpene?

Vi blir stadig flere mennesker på jorda, som resulterer i at vi trenger mer mat. Etter andre verdenskrig gikk vi for alvor over til å behandle mat industrielt og bruke tyngre redskaper for å drive jordbruk. Dette ga oss høyere produktivitet, men det har gått hardt ut over det biologiske mangfoldet. Energibruket i jordbruk økte. Nesten 20% av verdens energiforbruk og 70% av vannforbruket går til matproduksjon. Matvarer som krever mye vann har større CO2-utslipp enn matvarer som trenger mindre. Disse importeres fra områder med vannmangel. Det regnes et energitap på 90% fra et trofisk nivå til det neste. Det betyr at for å produsere kjøtt, egg, fisk eller melk krever det i gjennomsnitt fire ganger mer energi enn for tilsvarende mengde plantebasert mat. I tillegg kreves det også energi for å frakte maten hjem til forbrukerne. Det brukes maskiner til å høste, fiske og slakte, transport og emballasje.

Hva er eksoterme og endoterme reaksjoner?

Eksoterme reaksjoner frigjør energi i form av varme, mens endoterme reaksjoner krever energi! Nedbrytningsprosesser er ofte eksoterme, mens oppbygningsreaksjoner er endoterme. Eksoterme reaksjoner krever en viss mengde energi for å sette igang reaksjonen, denne kalles aktiveringsenergi. Uten aktiveringsenergien ville reaksjonene konstant skjedd.

Hvorfor er enzymer viktige?

Enzymer er helt avgjørende for livet på jorda. De får nemlig kjemiske reaksjoner til å gå raskere ved å senke aktiveringsenergien. Alle reaksjoner er enzymspesifikke, altså at de har et spesialisert enzym. Enzymer er proteiner, men noen har også kofaktorer som sørger for at proteiner foldes riktig.

Hva er kofaktorer?

Kofaktorer er deler av strukturen til et enzym som sørger for at proteiner foldes riktig. Vi skiller mellom metallioner og koenzymer, som er organiske molekyler.

Hvordan bygges enzymer opp?

Proteiner har en 3D-struktur, som dannes av aminosyrekjeder pakket i en spesifikk struktur. Strukturen avgjør funksjonen til enzymet. Enzymer har seter hvor substraer kan bindes. De aller fleste enzymer brukes ikke opp etter å bli brukt i en reaksjon. Enzymer er biologiske katalysatorer, som gjør at reaksjoner går fortere uten at enzymet brukes opp. Reaksjonsfarten øker! Dette er helt nødvendig for at reaksjonene skal gå ved lave temperaturer. Kollisjonsteorien sier at jo flere enzymer, jo raskere går reaksjonen. \n

Hva er det aktive setet?

Det aktive setet er seter eller lommer hos enzymer hvor substratet kan bindes. Spesifikke substrater kan binde seg til spesifikke enzymer. Det er der reaksjonen skjer. Kan sammenlignes med en "nøkkel i lås", det er høy grad av spesialisering. Det frigjør også energi i form av ATP!

Hvordan navnsettes enzymer?

De fleste enzymer slutter på -ase, for eksempel lakase, katalase og helikase. Navnet forteller noe om funksjon, substratet eller lokasjonen. I noen tilfeller også hvor det først ble oppdaget! Enzymet limgase fester eller limer enzymer sammen, mens lipase spalter lipider.

Hvilke faktorer påvirker enzymaktiviteten?

Mange faktorer påvirker enzymaktivitet, blant annet substratmengde, temperatur og pH-verdier. Økt substratmengde gir økt enzymaktivtet, frem til alle enzymer er i bruk. Enzymer fungerer best ved en optimal temperatur. Lav temperatur minker enzymaktivteten, så reaksjonen går saktere. For høy temperatur fører til denaturering av enzymene. pH måler hvor mye H3O+ det er i en løsning. lav PH betyr mye H3O+. For høy eller lav pH er negativt, og fører til denaturering. pH-en i cellene i kroppen ligger på rundt 5.5 - 7 pH.

Hvordan reguleres enzymaktiviteten?

Enzymer inhiberes eller aktiveres ved feedback. Enzymer i en reaksjonsvei kan inhiberes (skrus av) eller aktiveres av stor/liten mengde substrat (sluttproduktet). Feedback er altså regulering av enzymveien.

Hva er inhibitorer?

Inhibitorer påvirker enzymer på to like måter. Irreversible inhibitorer ødelegger strukturen i enzymet, ved å fylle opp det aktive setet slik at substrat ikke kommer inn. Reversible inhibitorer deles inn i konkurrerende og ikke-konkurrerende inhibitorer. Konkurrerende inhibitorer kan blokkere det aktive setet, men dersom substratmengden øker kan inhibitoren løsne. Ikke-konkurrerende inhibitorer binder seg til det allosteriske setet, som endrer formentil enzymet. Det aktive setet lukkes nesten, men ikke helt, som bremser enzym-aktiviten. Dette er fremdeles reversibelt!

Hvordan brukes energi i et økosystem?

Sola er jordas viktigste energikilde. Autotrofe organismer tar opp energi og produserer organiske forbindelser. De fleste er fotoautotrofe, dvs. at de utfører fotosyntese, men noen er kjemoautotrofe. Det betyr at de ikke bruker solenergi, menutfører en kjemosyntese for å omdanne uorganiske forbindelser. Dette er typisk arker og bakterier med liten tilgang på lys. Fotoautotrofe og kjemoautotrofe organismer er produsenter. Forbindelsene som dannes overføres fra ledd til ledd i næringskjeden ved at konsumenter spiser fra et tidligere nivå. Noe av energien går tapt ved aerob eller anaerob celleånding, hvor energi frigjøres og glukose og andre organiske forbindelser reagerer med oksygen. Heterotrofe organismer konsumerer andre organismer for å få energi. Summen av kjemiske reaksjoner som tar opp eller frigjør energi kalles metabolismen.

Hva er energibærere?

Energibærere inngår i reaksjoner hvor energi blir overført. De kan frakte energi og koble kjemiske reaksjoner. Alle kjemiske forbindelser er potensielle kilder til energi, men noen må endres for å kunne reagere. Energibærere kan tilføre eller fjerne atomer og andre funksjonelle grupper slik at forbindelsen kan reagere. Når energi frigjøres kan den brukes til å danne energibærere som kan drive andre reaksjoner. Energibærere regnes som korttidslagre for energi.

Hvordan er ATP bygget opp?

ATP eller adenosintrifosfat er den viktigste energibæreren. ATP består av basen adenin, bundet til monosakkaridet ribose. Utfra ribosen går det en kjede med tre fosfatgrupper.

Hvordan virker ATP?

Enzymet ATP-ase gjør at en av fosfatgruppene til ATP-molekylet spaltes av og vi får ADP og P. Fosfatgruppen kan overføres til andre molekyler, som får økt sin kjemiske energi og kan inngå i videre reaksjoner. Mengden energi som overføres per fosfatgruppe er liten, men summen av energi blir stor pga. mye ATP per celle. ATP → (ATP-ase) → ADP + P ATP-ase er en klasse enzymer, som sammen virker for å spalte av fosfatgruppen. Når reaksjonen går motsatt heter det en ATP-syntase. ADP + P → (ATP-syntase) → ATP Den andre fosfatgrupper kan også spaltes av, da får vi AMP (cAMP). Dette er mindre gunstig og gir mindre energi, og er relativt sjeldent.

Hvordan fungerer ATP som kofaktor?

Kofaktorer er hjelpemolekyler bundet til enzymer, og er nødvendig for enzymets aktivitet. ATP er et viktig koenzym i en gruppe enzymer kalt fosforylaser. Fosfyrlasene finnes i alle celler, og deltar når små molekyler skal settes sammen til større molekyler. Reaksjonene krever energi, som kommer fra ATP. Enzymene trenger ATP festet til seg for å fungere!

Hvilke andre energibærere har vi, og hvor finner vi dem?

Celleåndingen: NADH → NAD⁺ + H⁺ + 2e⁻

Celleåndingen: FADH₂ → FAD + 2H⁺ + 2e⁻

Fotosyntesen: NADPH → NADP⁺ + H⁺ + 2e⁻

Hva er langtidslagre?

Langtidslagre er energireserver som brukes når korttidslagrene er tomme. De er ikke like lett tilgjengelige, og krever nedbrytningsprosesser i flere trinn for å frigjøre energi. Hos planter lagres energi langvarig i ulike forbindelser, feks. soya lagrer proteiner, sukkerroer lagrer karbohydrater og mange typer frø lagrer stivelse og fett. Dyr lagrer vanligvis som karbohydratet glykogen, fett eller muskelproteiner.

Hvordan fungerer langtidslagre i ulike organismer?

Dyr forbrenner energi til å holde seg i aktivitet, men dette varierer avhengig av om dyret er veksel- eller likevarmt. Dyrets reguleringsmekanismer består av et homoestatisk samspill mellom DNA, enzymer, hormoner og nerveceller. Planter har også langtidslagre, når sola skinner på snøen om vinteren registrerer planten det og energien overføres først til ATP, deretter varme. Hos mennesker finner vi langtidslagre av energi i leveren og i musklene. Disse består av ca. 250 g glykogen. Overskuddet danner langtidslagre av fett.

Fortell kort om historien til fotosyntesen?

Det er funnet fossiler av encellede, eykaryote celler for 1.8 milliarder år siden, som antageligvis tok opp prokaryote blågrønnbakterier som drev celleånden. Disse utviklet seg til flercellede planter. Før dette levde alt anaerobt, mens fotosyntesen danner oksygengass som var en viktig komponent av aerob celleånding. Fotosynteserende organismer tar opp solenergi og bruker det i reaksjoner som danner glukose og oksygen. Fotosyntesen deles i to deler, den lysavhengige og lysuavhengige reaksjonen.

Hvordan fungerer pigmenter hos planter?

Lys som treffer et objekt blir enten absorbert, reflektert eller tansmittert. Absorert lys varmer opp og setter igang kjemiske og biologiske prosesser, reflektert lys sender lyset tilbake, vekk fra objektet og transmittert lys passerer gjennom objektet uten at objektet påvirkes. I prokaryote celler foregår fotosyntesen ved hjelp av pigmenter. Feks. blågrønne bakterier har rød og blå fykobiliner, gule og grønne karotenoider etc. Planter har også pigmenter som absorberer lys og omdanner solenergien til kjemisk energi. De fleste har klorofyll, som absorberer blålilla og rødoransj lys og reflekterer grønt. Derfor ser klorofyll grønt ut. Planter har også andre pigmenter som samler solenergi og overfører denne til klorofyllet.

Hva går den lysavhengige reaksjonen ut på?

Solenergi lagres som kjemisk energi i form av NADPH og ATP. I tillegg dannes oksygen som et biprodukt. Den lysavhengige reaksjonen foregår i tylakoidemembranen i kloroplasteret. Ulike pigmenter absorberer sollys med ulik bølgelengde, hvor klorofyll absorberer blålilla og rødoransj lys. Pigmentene ligger også i tylakoidmembranen, og samarbeider med proteiner og enzymer for å absorbere og fange sollys. Dette danner et antennekompleks. Jo flere ulike pigmenter, jo flere bølglengder kan planten ta opp, som gir større energiproduksjon. Antennekompleksene gjør at mer energi tas opp fra sollyset. Energien absorbert av andre pigmenter i antennekomplekset sendes til klorofyllet. Sollyset får elektronene i atomene i pigmentene til å eksitere, og vi får en forhøyet energitilstand. Dette gjør atomene ustabile, og elektronene kan ikke være i denne tilstanden særlig lenge. For å returnere til grunntilstanden må elektronet bli kvitt overskuddsenergien. Den kan enten frigi energien og falle tilbake, eller tas opp av en elektronakseptor som trekker elektronene til seg. Klorofyllet er eksitert (K⁺) og må returnere til original tilstand. H₂O spaltes for å returnere til original tilstand. Den lysavhengige delen av fotosyntesen deles videre inn i fotosystemene II og I. Antennekompleks og elektrontransportkjede som transporterer energien videre. Begge fotosystemene har flere delreaksjoner, og samarbeider om å omdanne solenergi til kjemisk energi.

Hva foregår i fotosystem II?

Fotosystem II består av klorofyll og en elektrontransportkjede. Sollyset treffer klorofyllet og eksiterer 2e⁻. Disse overføres til en elektronakseptor, som resulterer i et positivt ladd klorofyll (K²⁺). For å løse problemet spaltes vann og klorofyllet får 2 elektroner tilbake. H₂O spaltes til ½O₂ og 2H⁺. Klorofyllet er tilbake i original tilstand. H⁺-ionene gjør innsiden av tylakoidmembranen mer positiv (for hver “elektronoverføring” dannes H⁺-ioner fra H₂O). Elektronstransportkjeden driver en influx av H⁺-ioner mot gradienten. Vi får en protongradient, som planten brukes for å danne ATP. Gjennom elektrontransportkjeden pumper fler H⁺-ioner inn i tykakoidmembranen fra stroma, som lager en spenningsforskjell. For å utjevne spenningen spilles H⁺ tilbake til stroma, og ladningsforskjellen utjevnes. ATP dannes ved ATP-syntase.

Hva foregor i fotosystem I?

Fotosystem foregår også av klorofyll og en elektrontransportskjede. Føst eksisteres klorofyllet av sollys, 2e⁻ gis til en elektronakseptor og klorofyllet er positivt ladd. Alt frem til nå er likt, men for å få to elektroner og tilbakestlle klorofyllet til original tilstand kan klorofyllet ta opp 2e⁻ fra den siste akseptoren i PSII. Elektronene fraktes videre i elektrontransportkjeden og ender i stroma. Her reagerer 2e⁻ med NADP⁺ og H⁺.

Hva går den lysuavhengige reaksjonen / Cavin-syklusen ut på?

Kjemisk energi fra ATP og NADPH brukes til å danne glukose. Produksjonen av glukose kan skje i lys og i mørke, og er uavhengig av tilgang på lys. Reaksjonen foregår i stroma. CO₂ og H₂O settes sammen til glukose vha. ATP og NADPH. Den lysuavhengige reaksjonen foregår i en syklus med en rekke delreaksjoner. Reaksjonen skjer vha. enzymet rubisco. CO₂ bindes i den første delreaksjonen. Binding av CO₂ kalles karbonfiksering. I hver runde av Calvin-syklusen får vi en 3-karbonforbindelse. Etter to runder dannes 6-karbonforbindelsen i glukose. ATP og NADPH brukes hele veien.

Hva er metabolismen?

Metabolismen er summen av alle prosesser i kroppen hvor energi og byggesteiner bindes sammen eller frigjøres. Metabolismen består av to hovedgrupperinger: anabolismen og katabolismen. Anabolismen betyr oppbygging av kompliserte organiske molekyler fra mindre bestantdeler, mens katabolismen er nedbrytning av organiske molekyler til mindre bestanddeler. Mat gir oss byggesteiner og energi. Dette finnes i all mat, men det varierer hvilke byggesteiner vi får fra ulike retter. For å få i oss alt vi trenger må vi spise et variert kosthold bestående av autotrofe og heterotrofe organismer. Energi kommer ved at større molekyler brytes ned. Energi frigjøres i celleåndingen som varme, overføres til andre molekyler eller brukes til å utføre arbeid. Energien kan også lagres i korttids- eller langtiddslagre.

Hva går den aerobe celleåndingen ut på?

Mange dyr har gassuvekslingsorganer og et sirkulasjonssystem som sørger for at oksygen transporteres inn i og rundt i kroppen. Mange planter har spalteåpninger i bladet for å ta opp oksygen. Aerob celleånding har mange delreaksjoner, og består av tre hovedfaser: glykolysen, krebssyklusen og oksidativ fosforylering.

Hva skjer i glykolysen?

Glykolysen foregår i cytosol og bryter ned glukose til pyrodruesyre gjennom 10 delreaksjoner. Glukose er en 6-karbonforbindelse, som gjennom mange delreaksjoner til slutt danner 2 pyrovat, som er 3-karbonforbindelser. Netto dannes 2 ATP og 2 NADH. Glukose binder seg til 2 ATP, og vi får et ustabilt Fruktose-1.6-bisfosfat (6C). Dette spaltes videre til 2 triosefosfat (3C). De inngår i flere reaksjoner hvor de dannes om til 2 pyrovat. Samtidig frigjøres energi til å danne 4 ATP og 2 NADH.

Hva skjer i krebssyklusen?

Krebssyklusen foregår i mitokondriene. Pyrovat fra glykolysen brytes ned til ulike energibærere. Dette er ulikt fra prokaryote og eukaryote celler. Pyrodruesyre diffunderer inn med sin konsentrasjonsgradient, og går gjennom en rekke delreaksjoner. Pyrodruesyre (3C) inngår i en reaksjon som avgir CO₂, H⁺ og 2e⁻. Restene kobles til koenzymA og danner Acetyl-CoA. KoenzymA løsner fra Acetyl, som går inn og binder seg til H₂O og oksaleddiksyre for å lage sitronsyre. 2 delreaksjoner spalter 2 CO₂ og i prosessen frigjøres nok energi for å danne 2 NADH. Strukturen bygges om. Energien lagres i ATP og FADH₂. Nok energi frigjøres til å danne NADH. Netto har vi: pyrodruesyre + CoA + 4 NAD⁺ + FAD + ADP + P + 2 H₂O → CoA + 4 NADH + FADH₂ + ATP + 3 CO₂

Hva skjer i oksidative fosforyleringen?

Den oksidative fosforyleringen foregår i den indre buktete mitokondriemembranen. Energien fra NADH og FADH₂ overføres til ATP. Oksygen brukes til å danne vann. NADH/FADH₂, spaltes i NAD⁺/FAD, elektroner og H⁺-ioner. Elektronene fanges opp av en elektrontransportkjede. Denne brukes til å pumpe H⁺-ioner inn i mellomrommet mellom membranene, som skaper en ladningsforskjell. Spenning gjør at H⁺-ionene transporteres gjennm transportkanaler tilbake til det indre rommet. Her dannes ATP fra ADP og P vha. ATP-syntase. H⁺-ionene kobles til O₂ og danner H₂O.

Hva er anaerob celleånding?

Anaerob celleånding trenger ikke oksygen, og kan foregå på oksygenfattige områder. Anaerob celleånding gir mye lavere energiutbytte. Noen organismer er kun anaerobe, og for disse er oksygen giftig. Noen organismer kan veksle mellom aerob og anaerob celleånding, men kun i noen få minutter. Uten oksygen stopper krebssyklusen og oksidativ fosforylering opp, og pyrovat brukes i andre reaksjoner. Reaksjonene varierer fra organisme til organsme, og gir dermed ulike produkter. Prokaryote organismer mangler mitokondrier, men har innbukninger i cellemembranen som gir større overflate. Enzymer som bryter ned glukose og pyrodruesyre er festet til cellemembranen.

Anaerob celleånding: pyrodruesyre → melkesyre

Ved for liten mengde O₂ i blodet vil celleåndingen bytte til anaerob celleånding og danne melkesyre. Reaksjonen er reversibel, og melkesyren kan omdannes tilbake ved tilgang på oksygen. Tøying/strekking bedrer oksygentilførsel til musklene og melkesyre omdannes. Enkelte områder i kroppen har anaerob celleånding, ofte fordi det er lite tilgang på O₂ og de ikke trenger ATP. Et eksempel på dette er celler på baksiden av hornhinnen i øyet. Anaerob celleånding brukes ofte i meieri, hvor melkesyrebakterier danner melkesyre som denaturerer proteinene i melken. Da tykner melken, som kan brukes til andre produkter som rømme, kefir og yoghurt. C6H12O6 + 2P + 2 ADP → 2 melkesyre + 2 ATP + 2H2O

Anaerob celleånding: pyrodruesyre til etanol / eddiksyre

Gjærsopp har både aerob og anaerob celleånding. Anaerobt omdannes pyrodruesyre til etanol og CO₂. Dette er irreversibelt, og giftig over 15%. Eksempler på produkter ved anaerobt celleånding i gjærsopp er øl-, vin- og brødgjær. Eddiksyre inneholder enzymer som kan bryte ned etanol (aerobt) eller pyrodruesyre (anaerobt) til eddiksyre. Eddiksyre tåler veldig lav/sur pH, og blir ikke drept i dannelsen av eddiksyre, som danner CO₂. Dette er også irreversibelt. Pyrovat brytes videre ned for å skaffe NAD⁺ for å drifte glykolysen.

Hvor finner vi DNA?

DNA eller deoksyribonukleinsyre er en nukleinsyre. Hos eukaryote celler er den lokalisert i cellekjernen, og noe i mitokondrier og kloroplaster, mens i prokyarote celler flyter den fritt i cytosol. Her er mesteparten av DNA- et i et ringformet kromosom, men også i noen mindre ringer kjent som plasmider.

Hvordan er strukturen til DNA?

DNA er en dobbel heliks.DNA er bygget opp av nukleotider, som består av tre deler, sukkeret deoksyribose, fosfat og en av fire nitrogenbaser. Nitrogenbasene er adenin, thymin, cytosin, guanin, og rekkefølgen på dise bestemmer organismens egenskaper. For å få ut informasjonen i DNA må man åpne dobbeltråden.

Hvordan fungerer nitrogenbasene?

Rekkefølgen på basene bestemmer organismens egenskaper. De fire basene består av karbon, oksygen, nitrogen og hydrogen. Adenin og thymin danner puriner, mens guanin og cytosin danner pyrimidiner. Basene danner komplementære basepar, og bindes sammen av svake hydrogenbindinger som er lette å åpne for å lese informasjonen.

Hvordan leser vi DNA?

DNA har en retning. DNA-trådene er parallelle, men går motsatt vei av hverandre. Vi ser på deoksyribosen for å si noe om retningen. Sukkeret er en femkarbonforbindelse, som numeres fra 1’ til 5’. Nye nukleinsyrer må festes på 3’-enden, hvor 5’-enden på det nye nukleotidet festes til en OH-gruppe på det forrige nukleotidets 3’-ende. Vi leser DNA-sekvensen fra 5’ til 3’.

Hva er DNA-replikasjonen?

DNA-replikasjon er en prosess for å lage flere celler. Dette kan være for vekst eller erstatte ødelagte celler. Alle nye celler trenger cellekjerner, og vi finner det samme DNA-et i ca. alle celler i kroppen vår. Kopiering av DNA er avgjørende for vekst og når celler erstattes. Cellevekst skjer ved celledeling. FØr en morcelle deler seg må kromosomene dele seg nøyaktig, og kromosomene kveiles sammen i “DNA-pakker”. DNA i en celle er ca. 2 meter langt. De nye cellene må ha like mange og identiske kromosomer som morcellen. En adskilt DNA-tråd kan brukes som templat. Hver nye DNA-dobbeltråd består av en ny og en gammel DNA-tråd. Da kalles den semikonservativ.

Hvordan fungerer DNA-replikasjon?

DNA åpnes av spesialiserte enzymer som gjenkjenner startpunktene for replikasjonn og lager en replikasjonsboble. Basene på templattråden blir tilgjengelige, og komplementære baser kan binde seg. Prosessen foregår i begge retninger, overalt på DNA-tråden. Templattråden som går i riktig retning jobber kontinuerlig, mens i feil retning går det stykkvis. DNA-polymerase fester nye nukleotider til den voksende enden. Den kan ikke feste direkte på tråden, men trenger en RNA-primer (ca. 10 nukleotider) som er komplementær til templattråden. Denne legges ned av enzymet primase. DNA-polymerase gjenkjenner RNA-primeren og fortsetter DNA-syntese derfra. RNA-primeren fjernes og erstattes av DNA-polymeraser som jobber samme vei tidligere på tråden. Når RNA-tråden erstattes får vi et lite hull, som fikses av enzymet limgase.

Hvordan fungerer DNA-replikasjon i 5’ til 3’ retning?

DNA-trådene er antiparallelle, og DNA-polymerase kan kun bevege seg i 3’ til 5’ retning. Fordi enzymet syntetiserer den antiparallelle tråden, så kan den kun danne ny tråd i 5’ til 3’ retning. Templattråden som går i 3’ til 5’ retning replikeres kontinuerlig og er ledertråden. Templattråden i motsatt vei replikeres baklengs og stykkvis og kalles lagtråden. Det syntetiseres korte biter, okazakifragmenter, av gangen, som settes sammen av enzymet ligase. I enden av DNA-tråden vil RNA-primeren leggese ned, men det kommer ikke DNA-polymerase for å fjerne det.

Hva er telemorerer?

Endene på DNA-tråden består av telemorerer, som er sekvensen TTAGGG repetert oppimot 2500 ganger. Denne beskytter mot nedbrytning, og for hver runde replikasjon kuttes noe av den vekk. Når telemorerersekvensen er nesten borte vil cellen slutte å dele seg og dø.

Hva er transkripsjon?

Transkripsjon handler om å danne RNA fra DNA, og er første del av proteinsyntesen. Her lages en avskrift av DNA-et kjent som mRNA. RNA inneholder sukkeret ribose, og fire nitrogenbaser: adenin, uracil, guanin og cytosin. RNA-trådene er relativt korte sammenlignet med DNA, og det er tre hovedtyper, mRNA, tRNA og rRNA.

Hvordan fungerer transkripsjon av mRNA?

Bestemte baser i DNA-sekvensen utgjør en promotor. Hos eukaryote celler er dette ofte TATA-bokser. RNA-polymerase fester seg til promotoren, åpner dobbeltråden og syntetiserer en komplementær mRNA-tråd. DNA-sekvensen inneholder også bestemte baser som signaliserer at RNA-transkripsjonen skal avsluttes. RNA-molekylet løsner fra DNA-tråden, og kalles for pre-RNA. Dette er fordi DNA-sekvensen består av både ting vi trenger og ikke trenger, og RNA-molekylet må bearbeides før det blir et ferdig mRNA.

Hvordan bearbeides RNA-molekylet?

Pre-RNA betyr at bitene som ikke koder for proteiner, introner, fjernes, mens bitene som koder for proteiner, eksoner, settes sammen. Alle introner i mRNA begynner med GU og slutter med AG, og disse endene gjenkjennes av enzymkomplekse, spleisomer, som fjerner introner fra RNA.

Hvordan fungerer translasjonen?

Translasjonen foregår i ribosomene. mRNA leses av til proteiner vha. kodon. rRNA leser av tre og tre tripletter, og tRNA henter riktig aminosyre. Startkodon koder også for aminosyren metionin (AUG), dermed starter alle proteiner med metionin. Soppkodon er UAA, UAG og UGA. Ofte, men ikke alltid så er de to første basene viktigst, og den tredje mer likegyldig. For eksempel gir triplettene CCU, CCC, CCA og CCG prolin, uavhengig av tredje basen. For å finne antall aminosyrer i en polypeptidkjede tar man antall tripletter minus en. Det er ingen kodon som koder for flere aminosyrer, den genetiske koder er entydig. Den brukes i alle levende organismer og er universell. tRNA frakter med seg aminosyrer til riktig kodon, og består av en 80 nukleotid lang RNA-tråd. Denne foldes til en L, og i enden er det en komplementær triplett til et kodon på mRNA, som heter antikodon. Ribosomer har to deler. Den ene delen har ulike seter for tRNA. Det første sete er for tomme tRNA, det andre for tRNA som bærer polypeptidkjeden og det siste setet for tRNA som leverer neste aminosyre.

Hvordan reguleres gener?

Gener er DNA-biter som koder for RNA og/eller proteiner. Det blir uttrykt når det oversettes til RNA eller RNA + prtein. Gener uttrykkes sterkt (mange proteinkopier) eller svakt (få/ingen proteinkopier). Vi kan finne ut av dette ved å måle mengden mRNA i vevet, og se på hvilke gener som er av og på. Informasjonsflyten går gjennom flere trinn/kontrollpunkter, hvor genene kan reguleres. Et viktig kontrollpunkt er DNA til mRNA, som kontrolleres av transkripsjonfaktorer. De gjenkjenner en promotorregion og binder seg til den. Da tilkalles enzymkomplekser som regulerer genet.

Hva er epigenetisk genregulering?

Epigenetisk genregulering i eukaryoter handler om endringer i genuttrykket, altså at genomet er endret, uten at det skjer en endring i baserekkefølgen. Gener kan uttrykkes mye, lite eller skrus av. Dette er mulig fordi noen ganger kan aktiveres, mens andre inaktiveres. Det er flere måter epigenetisk genregulering kan foregå.

Epigenetisk genregulering: nivå av kromatinpakking

Nivå av kromatinpakking, altså DNA surret rundt histoner, er et eksempel på epigenetisk genregulering. Kromatin kan pakkes løst eller tett. Løst pakket kromatin gir mer tilgjenglighet og sterkere genuttrykk enn tettpakket promatin.

Epigenetisk genregulering: metylering av DNA

En metylgruppe (CH₃) fester seg til DNA, som oftest på cytosin på steder der cytosin er før eller etter guanin. Dette resulterer i en tettere pakning, som gir et mindre genuttrykk.

Epigenetisk genregulering: histonmodifisering

Histoner er proteinkuler DNA pakkes rundt. Endring av histoner kan påvirke genuttrykket. Histonhaler stikker ut av nukleosomets struktur, og kan metyleres, acetylereres eller fosforyleres. Dette gir en løsere eller tettere pakking.

Epigenetisk genregulering: binding av ikke-kodende RNA

Har med seg kotrollproteiner og leder dem til områder som skal reguleres. (brobyggere)

Gregor Mendel

Munken som på 1800-tallet krysset erteplanet for å se hvordan bestemte egenskaper blir overført til neste generasjoner.

Genetisk analyse

Telle avkom med bestemte egenskaper etter krysningsforsøk

Mendels første arvelov

Alleler for ulike egenskaper opptrer parvis og skilles tilfeldig lag under meiosen.

Mendels andre lov

Gener fordeles på kjønnscellene uavhengig av hverandre.

Autosomer

Kromosomer som ikke er kjønnskromosomer

Kjønnskromosomer

Kromosomer som inneholder gener som er avgjørende for hvilket kjønn organismen har

Homologe kromosompar

Kromosomene som har samme størrelse og inneholder gener for de samme egenskapene, men kan ha forskjellige alleler)

Allel

Genvariant

Haploide celler

Celler med enkeltvise kromosomer, kjønnsceller.

Diploide celler

Celler med parvise kromosomer

Lokus

Posisjon til et bestemt gen på kromosomet

Kromatin

Sammensetning av DNA og proteiner (DNA kveilet rundt histoner (nukleosom))

Kromosom

Et stort DNA-molekyl som inneholder hundrevis eller tusenvis av gener.

Søsterkromatider

To identiske DNA-kopier etter replikasjon av det som før var ett kromosom.

Dominant

Genet som dominerer

Recessiv

Genet som undertrykkes

Homozygot

Det samme allelet finnes på begge de homologe kromosomene. Eksempel: RR, rr.

Heterozygot

De homologe kromosomene inneholder ulike alleler. Eksempel: Rr.

Genotype

Hvilke alleler et individ har for en egenskap. Kan være heterozygot eller homozygot.

Fenotype

Egenskapen som kommer til uttrykk.

Krysningsskjema

Skjema som viser hvordan avkommet kan bli når vi kjenner genotypen til foreldrene.

Monohybrid arv

Når vi ser på arv av kun ett genpar

Dihybrid arv

Når vi ser på arv av to genpar som er plassert på forskjellige krosomosomer.

Utspaltingsforhold

Forholdet mellom fenotypene etter krysning.

Testkrysning

Krysning for å finne ut hvilke genotyper foreldregenerasjon har.

Parental

Foreldregenerasjon

Filius

"Sønn"

Bærer

Et individ som holder på en recessiv sykdomsallel uten å selv være påvirket av den.

Gentest

En undersøkelse av DNA, som oftest for å påvise om individet har gener som kan føre til bestemte sykdommer.

9:3:3:1

Typisk utspaltingsforhold ved dihydrid arv og krysning av heterozygote individer med dominant nedarving.

Fullstendig dominans

Tilfellet der den dominante allelen bestemmer fenotypen. Fargen på erteplanter.

Letale gener

Genvarianter som fører til død når de blir uttrykt dobbelt, ofte i fosterlivet. Eksempel: det dominante allelet for hale hos manxkatten

Intermediær arv

Ufullstendig dominans, "midt-imellom-arv". Avkommets fenotype er en blanding av foreldrenes fenotyper. Eksempel: arven av blomsterfargen hos løvemunnplante.

Kodominans

"Både-og-arv", begge alleler kommer til utttrykk uten å blandes. Eksempel: blodtype

Epistasi

Et gen på ett lokus blir undertrykt eller favorisert på grunn av et gen på annet lokus. Eksempel: pelsfargen hos calicokatter