Glykogenmetabolism

Question 1

Varför kan inte glukos lagras som det är?

Answer 1

Eftersom glukos är osmotiskt aktivt, och skulle därmed orsaka cytolysering om det lagrades

Question 2

Hur löser djur och växter det faktum att glukos inte kan lagras?

Answer 2

Glukos lagras som en icke-osmotiskt aktivt polymer
Djur - glykogen
Växter - stärkelse (amylos & amylopektin)

Question 3

Var finns ffa glykogen?

Answer 3

I lever och skelettmuskulatur

Question 4

Glykogen roll, lever

Answer 4

Upprätthålla blodsockernivån

Question 5

Vad händer med glykogen i lever vid låga glukos-nivåer i blodet?

Answer 5

Det bryts då ner till glukos-6-fosfat, och hydrolyseras därefter till glukos av glukos-6-fosfatas

Question 6

Glykogen roll, muskel

Answer 6

Energireserv för muskeln

Question 7

Varför kan inte muskelns glykogen användas för att upprätthålla blodsockernivån?

Answer 7

För att muskelceller saknar enzymet glukos-6-fosfatas, och kan därmed inte hydrolysera glukos-6-fosfat till glukos

Question 8

Definition, glykogenolys

Answer 8

Nedbrytning av glykogen till glukos

Question 9

Steg och enzymer, från glykogen till glukos-6-fosfat

Answer 9

Glykogenfosforylas fosforylerar en glukos-molekyl i glykogen -> glukos-1-fosfat
Fosfoglukomutas flyttar fosfatgruppen. glukos 1-fosfat -> glukos-6-fosfat

Question 10

Vilka två typer av glykosidbindningar finns i glykogen, hur sitter de, och vilket enzym spjälkar?

Answer 10

• alfa-1,4-bindningar - sitter i den linjära delen, och spjälkas av glykogenfosforylas
• alfa-1,6-bindningar - sitter vid förgreningarna, och spjälkas av “debranching”-enzyme

Question 11

Vad är “limit branch”?

Answer 11

Glykogenfosforylas kan spjälka tills det finns 3 glukosmolekyler med alfa-1,4-bindningar kvar. De 3 kvarvarande=limit branch

Question 12

Vad gör debranching-enzyme, och vad medför det?

Answer 12

Flyttar de tre kvarvarande glukosmolekylerna med alfa 1,4-bindingar i limit branch till slutet av en annan gren. Medför att glykogenfosforylas kan spjälka vidare.

Question 13

Vad händer med glukosmolekylen innanför limit branch, med alfa-1,6-bindning?

Answer 13

Den hydrolyseras av debranching-enzyme

Question 14

Vad är glykogenes?

Answer 14

Syntes av glykogen av glukos

Question 15

Vilken typ av energi kräver glykogenesen, och hur fungerar det?

Answer 15

Glykogenesen kräver energi i form av hydrolys av UTP (uridintrifosfat). Glukos + UTP -> UDP-glukos + 2Pi
Enzym: UDP-glukos-fosforylas

Question 16

Varför anses UDP-glukos vara en aktiverad form av glukos?

Answer 16

För att det agerar som glukosdonator i biosyntesen av glykogen

Question 17

Vad gör glykogensyntas? Vad kräver glykogensyntas för att syntetisera?
Reaktion

Answer 17

Glykogensyntas adderar en ny glykosylgrupp till glykogen (alfa-1,4-bindning). För att kunna syntetisera glykogen kräver glykogensyntas en existerande kedja med alfa-1,4-bindningar
UDP-glukos + glykogen (n) -> UDP + glykogen (n+1)

Question 18

Vad krävs för initiering av glykogenes?

Answer 18

En primer: Glykogenin (ett glykostransferas)

Question 19

Hur fungerar glykogenin?

Answer 19

Genom att autokatalysera 7-8 glukosenheter (donator=UDP-glukos), och bilda en alfa-1,4-glukospolymer.
När denna polymer bildats tar glykogensyntas över syntetiseringen.

Question 20

Hur bildas en förgrening i glykogenet?

Answer 20

Genom att en alfa-1,4-bindning bryts, och en alfa-1,6-bindning skapas.

Cirka 7 monomerer flyttas från en “rad” bestående av minst 11 st monomerer. Den nya förgreningen måste vara >3 monomerer från en annan förgrening

Question 21

Hur påverkas glykogenmetabolismen av glukosnivåerna i blodet? (även insulin och glukagon)

Answer 21

Höga nivåer av glukos & insulin i blodet tyder på att man precis ätit, och är mätt. Detta stimulerar glykogenesen.

Låga nivåer av glukos & höga nivåer av glukagon tyder på svält, och stimulerar istället glykogenolys

Question 22

Hur påverkas glykogenmetabolismen av cellers ATP/AMP-nivåer?

Answer 22

Höga nivåer av ATP tyder på att cellen har mycket energi, vilket innebär att det inte behövs mer energi, och glykogenes stimuleras

Höga nivåer av AMP och Ca+ tyder på träning, och innebär låg energi i cellen. Då stimuleras i stället glykogenolys

Question 23

Vilka är glykogenmetabolismens två nyckelenzym?

Answer 23

Glykogenfosforylas & glykogensyntas

Question 24

Vid alloster reglering av glykogenolys, vilket enzym är kontrollpunkt?

Answer 24

Glykogenfosforylas

Question 25

Hur reglerar glykogenfosforylas glykogenolysen?

Answer 25

Glykogenfosforylas kan vara i aktivt R-läge, och inaktivt T-läge, och finns i två former; a-form och b-form.
a-formen föredrar R-läge (aktivt läge) och b-formen föredrar T-läge (inaktivt läge)

Question 26

Glykogenfosforylas i muskeln

Answer 26

• I skelettmuskler återfinns glykogenfosforylas b, som enbart aktiveras vid höga [AMP].
• ATP och G-6-F agerar som negativ alloster effektor genom att konkurrera med AMP
  Vilande muskel -> nästan bara vilande b-form
  Aktiv muskel -> hög [AMP]-> R-läge

Question 27

Glykogenfosforylas, levern

Answer 27

I levern återfinns glykogenfosforylas a (föredrar det aktiva R-läget)
Inaktiveras av höga [glukos].

Question 28

Vilket enzym är kontrollpunkt i glykogenesen, och hur fungerar det?

Answer 28

Glykogensyntas, vilket kan ses som en sensor för glukos-6-fosfat. Finns i två former:
a-form: aktivt, närvaro av G-6-P
b-form: inaktivt, fosforylerat