Glykolys

Question 1

Var sker glykolysen?

Answer 1

I cytoplasman

Question 2

Vad sker i glykolysen?

Answer 2

Generering av 2 ATP molekyler och reduktion av 2 NAD+ genom nedbrytning av en glukosmolekyl till två 3-kolsföreningar, pyruvat.
glukos + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+

Question 3

Vilka är glykolysens tre faser?

Answer 3

1. Energiinvesteringsfas: steg 1-3
2. Klyvningsfas: steg 4-5
3. Energiutvinningsfas: steg 6-10

Question 4

Glykolys steg 1

Answer 4

Reaktion: gruppöverföring, fosforylering
Enzym: hexokinas
Detaljer:
- Glukos kommer in i cellen och fosforyleras av enzymet hexokinas (en ATP förbrukas)
glukos → glukos-6-fosfat
- Detta hindrar glukos från att diffundera eller transporteras ut ur cellen

Question 5

Glykolys steg 2

Answer 5

Reaktion: isomerisering, aldos

Question 6

Glykolys steg 3

Answer 6

Reaktion: gruppöverföring, fosforylering
Enzym: fosfofruktokinas
Detaljer:
- fosforylering av fruktos 6-fosfat (ATP förbrukas här)
- fruktos-6-fosfat → fruktos-1,6-bisfosfat
- sker mha fosfofruktoskinas
- Hindrar återisomerisering

Question 7

Glykolys steg 4

Answer 7

Reaktion: Aldolklyving 
Enzym: aldolas 
Detaljer: 
- fruktos 1,6-bisfosfat ⇋ dihydroxacetonfosfat + glyceraldehyd 3-fosfat
- görs av enzymet aldolas

Question 8

Glykolys steg 5

Answer 8

Reaktion: isomerisering, aldos ↔ ketos
Enzym: triosfosfatisomeras 
Detaljer: 
- dihydroxiacetonfosfat ⇋ glyceraldehyd 3-fosfat
- sker mha enzymet triosfosfatisomeras

Question 9

Glykolys steg 6

Answer 9

Reaktion: reduktion (fördelaktig) och fosforylering (ofördelaktig)
koppling möjliggör fosforylering.
Enzym: glyceraldehyd 3-fosfat dehydrogenas
Detaljer:
- glyceraldehyd 3-fosfat ⇋ 1,3 bisfosfoglycerat
- Fosforylering (Pi) och reduktion av NAD+ → NADH + H+
- Sker mha enzymet glyceraldehyd 3-fosfat dehydrogenas

Question 10

Glykolys steg 7

Answer 10

Reaktion: substratnivåfosforylering (gruppöverföring)
Enzym: fosfoglyceratkinas
Detaljer: 
- 1,3 bisfosfoglycerat ⇋ 3-fosfoglycerat
- ADP → ATP (Substratnivåfosforylering)
- sker mha enzymet fosfoglyceratkinas

Question 11

Glykolys steg 8

Answer 11

Reaktion: Isomerisering (mutering) , fosfatgrupp.
Enzym: fosfoglyceratmutas
Detaljer:
- 3-fosfoglycerat ⇋ 2-fosfoglycerat
- görs av enzymet heter fosfoglyceratmutas

Question 12

Glykolys steg 9

Answer 12

Reaktion: dehydratisering
Enzym: enolas 
Detaljer: 
- 2-fosfoglycerat ⇋ fosfoenolpyruvat
- sker mha enzymet enolas
- vatten avges

Question 13

Glykolys steg 10

Answer 13

Reaktion: Substratnivåfosforylering
Enzym: pyruvatkinas
Detaljer: 
- fosfoenolpyruvat → pyruvat
- sker mha enzymet pyruvatkinas
- ADP → ATP (Substratnivåfosforylering)

Question 14

Vilka steg i glykolysen är irrevesibla?

Answer 14

• Steg 1
• Steg 3
• Steg 10

Question 15

Vad innebär substratnivåfosforylering?

Answer 15

ATP bildas genom att fosfat överförs till ADP i reaktionen. (gruppöverföring)

Question 16

Hur kan fruktos användas i glykolysen?

Answer 16

• Fruktos metaboliseras i levern. Den fosforyleras och blir fruktos 1-fosfat.
• Denna klyvs till glyceraldehyd + dihydroxiacetonfosfat (går direkt till glykolysen)
• Glyceraldehyd omvandlas till glyceraldehyd 3-fosfat mha ATP

Question 17

Hur kan galaktos användas i glykolysen?

Answer 17

• Galaktos omvandlas till glukos 1-fosfat ⇋ glukos 6-fosfat

- enzym: fosfoglukomutas

Question 18

När sker glykolysen?

Answer 18

Glykolysen sker när det finns glukos, NAD+ och ATP.

Question 19

Vilken är glykolysens summaformel?

Answer 19

glukos + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+

Question 20

Hur regleras glykolysen i skelettmuskler?

Answer 20

Den regleras av energikvoten i cellen genom allosterisk reglering mha ATP och AMP och pH sänkning då enzymet fosfofruktokinas slutar att fungera vid pH 6.3

Question 21

Hur regleras glykolysen i levern?

Answer 21

Feedback inhibering av enzymet fosfofruktokinas mha citrat och feedforward stimulering av fruktos 2,6-bisfosfat, en biprodukt som bildas när det är gott om fruktos-6-fosfat.

• Glukoskinas istället för hexokinas som har sämre affinitet till glukos

Question 22

Vad karaktäriserar de steg i glykolysen som är reglerade?

Answer 22

De har en hög -ΔG som gör att reaktionerna blir i princip irreversibla

Question 23

Vad innebär feedback reglering?

Answer 23

En produkt i slutet reglerar aktiviteten för en reaktion som sker i föregående steg.

Question 24

Vad innebär feedforward reglering?

Answer 24

En tidigare produkt i en metabolisk väg reglerar enzymaktivitet i ett senare steg. (motsatsen till feedback reglering).

Question 25

Hur skiljer sig glykolysen i levern från glykolysen i övriga vävnader?

Answer 25

Det krävs en högre koncentration av glukos för att glykolysen ska sätta igång i levern för prioriteten är att distribuera glukos i kroppen och lagra den i form av glykogen. Detta är för att den har en glukokinas som har en lägre affinitet för glukos än hexokinas.

Question 26

Vad avgör hur glykolysens slutprodukt ska metaboliseras vidare?

Answer 26

Beroende på syre-nivåerna så fortsätter pyruvat i aerob eller anaerob väg.

Question 27

Vad är syftet med anaerob glykolys?

Answer 27

Utvinna NAD+ så att glykolys kan fortsätta.

Question 28

Hur tas glukos upp i celler?

Answer 28

Den kan antingen diffundera (långsam process) eller transporteras mha olika glukostransportörer, GLUT.

Question 29

Vad reglerar glukosupptaget i skelettmuskelceller och hur sker regleringen?

Answer 29

Den har en glukostransportör GLUT IV som flyttas till cellmembranet när insulin insöndras, vilket ökar upptag av glukos.

Question 30

Hur påverkas glykolysen av hypoxi?

Answer 30

Den kör på anaeroba metaboliska vägen som ger laktat (mjölksyra) och bara 2 ATP i jämförelse mer (34?) ATP i närvaro av syre. Detta gör att kroppen försöker kompensera med öka glykolysen.

Question 31

Laktosintolerans

Answer 31

Brist på aktiviteten hos enzymet laktas som bryter ner laktos till galaktos och glukos

Question 32

Vad beror sjukdomen grå starr på?

Answer 32

Galaktos som inte kan gå in i glykolysen och omvandlas därefter till galaktitol som ansamlas i linsen och orsakrar grumlingar i den.

Question 33

Fermentering

Answer 33

Genereringen av ATP med organiska molekyler som agerar som donatorer och acceptorer av elektroner och ger etanol ( i jäst) eller laktat i kroppen.

Question 34

Allosterisk reglering

Answer 34

Reglering av enzymets aktivitet genom att ett ämne binder in till enzymets alloster site och påverkar dess aktivitet

Question 35

Vilka celler i kroppen utnyttjar anaerob glykolys?

Answer 35

- Muskelcell typ II: under intensivt arbete när syrenivå minskar ( kan växla mellan anaerob och aerob beroende på intensitet) - Erytrocyter: enbart anaerob, har inga organeller

Question 36

Nämn tre olika sätt att reglera glykolysen

Answer 36

- Enzymnivå (transkription) (mha hormoner) - timmar/dygn - Enzymaktivitet, betydligt snabbare reglering (ms-s) - Tillgång till substrat

Question 37

Vilka konsekvenser får det att fruktos slipper reglering genom fosfofruktokinas aktivitet?

Answer 37

fetma, fettlever och insulinresistens → stor risk för diabetes II. Detta är eftersom pyruvat omvandlas till acetyl-CoA som sen omvandlas till fett.

Question 38

GLUT IV

Answer 38

- glukostransportör som återfinns i muskelceller och fettceller - påverkas av insulin, flyttas till plasmamembranet när insulin insöndras

Question 39

Warburgeffekten

Answer 39

cancerceller använder sig enbart av anaerob glykolys även när det är gott om syre.

Question 40

Hur regleras pyruvatkinas aktivitet?

Answer 40

Pyruvatkinas regleras genom: allosterisk inhibering med ATP (energikvot känns av) - Feedforwardaktivering med fruktos 1,6 bisfosfat - I levern också inhibering med alanin och fosforylering