Modul 5+6 Flashcards

1
Q

Hur kan halten av Acetyl CoA reglera glukoneogenes?

A

Acetyl CoA stimulerar bildning av enzymet pyruvatkarboxylas som katalyserar reaktionen som omvandlar pyruvat till oxaloacetal.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hur reglerar Protein Kinas A glukoneogenes?

A

Protein Kinas A katalyserar fosforylering av pyruvatkinas(blir inaktivt) som katalyserar steg 10 i glykolys. Om detta steg stoppas kan glukoneogenes ta plats och mer glukos produceras.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hur aktiveras Protein Kinas A?

A

Glukagon binder till g-proteinkopplade glukagon receptorer som aktiverar adenylyl cyklas som i sin tur omvandlar ATP till cAMP. Ökad cAMP aktiverar protein kinas a

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

steg 1 i glykolysen

A

`glukos fosforyleras mha hexokinas till glukos-6-fosfat. En ATP går åt, blir ADP.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Steg 2 i glykolysen

A

isomering av glukos-6-fosfat till fruktos-6-fosfat, katalyseras av fosfoglukoisomeras

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Steg 3 i glykolysen

A

Fruktos-6-fosfat fosforyleras till fruktos-1,6-bifosfat mha fosfofruktokinas 1 (FFK-1). En ATP går åt, blir ADP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Steg 4 i glykolysen

A

Fruktos-1,6-bifosfat klyvs till glyceraldehyd-3-fosfat (GAP) och dihydroxyaceton-fosfat (DHAP). Katalyseras av fruktosbifosfataldolas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Steg 5 i glykolysen

A

Triosfosfatisomeras katalyserar isomering av dihydroxyaceton-fosfat till glyceraldehyd-3-fosfat.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Steg 6 i glykolysen

A

x2 Glyceraldehyd-3-fosfat omvandlas till 1,3-bifosfoglycerat. katalyseras av glyceraldehydfosfodehydrogenas. NAD+ reduceras till NADH+H+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

steg 7 i glykolysen

A

2x 1,3-bifosfoglycerat defosforyleras (fosfat grupp klyvs bort) mha fosfoglyceratkinas till 3-fosfoglycerat. ADP blir ATP.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Steg 8 i glykolysen

A

2x 3-fosfoglycerat omvandlas till 2-fosfoglycerat genom reposition av fosfatgruppen. Sker mha fosfoglyceratmutas

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Steg 9 i glykolysen

A

2x Enzymet enolas spjälkar H2O från 2-fosfoglycerat som då omvandlas till fosfoenolpyruvat.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Steg 10 i glykolysen

A

2x fosfoenolpyruvat (PEP) defosforyleras (fosfatgrupp klyvs av) mha pyruvatkinas till pyruvat. ADP tar upp fosfatgruppen och bildar ATP.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hur transporteras energin som finns hos elektronbärare (NADH,FADH) från cytosolen till mitokondrien där den kan användas i ETK?

A

mha Malat-Aspartat skytteln (mer effektiv) och Glýcerol-3-fosfat skytteln (mindre effektiv)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Coris cykeln?

A

(i levern) laktat omvandlas till pyruvat som omvandlas till glukos. Glukos förs genom blodet till muskler som omvandlar glukos till pyruvat och sedan till laktat. Laktatet transporteras tillbaka till levern genom blodet och cykeln börjar igen. (inte 100% effektiv)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Oxidativ fosforylering?

A

O2 reduceras till H2O och elektronbärare NADH/FADH2 oxideras till NAD+/FAD,
medans ADP+Pi blir ATP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Vlken enzym inhiberar främst PDH-komplexet och således omvandlingen av pyruvat till acetyl-CoA?

A

pyruvatdehydrogenas-kinas (PDH-kinas), fosforylerar E1.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Vilken enzym stimulerar främst PDH-komplexet och således omvandlingen av pyruvat till acetyl-CoA?

A

pyruvatdehydrogenas-fosfatas (PDH-fosfatas), defosforylerar E1.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Vilken molekyl/ämne stimulerar PDH-fosfatas?

A

Ca2+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Vilka molekyler hämmar PDH-fosfatas?

A

Acetyl-CoA och NADH (tänk Feedback-inhibition)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Vilka molekyler hämmar PDH-kinas?

A

ADP och Pyruvat

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Vilka molekyler stimulerar PDH-kinas?

A

ATP, NADH och Acetyl-CoA (tänk Feedback-inhibition)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Vilken vitamin används som kofaktor av E1 i PDH-komplexet?

A

Vitamin B1, mer specifikt tiaminpyrofosfat (TPP)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

vilken av proteinkomplexen i ETK är inte en protonpump?

A

Komplex II

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Vilket proteinkomplex i ETK katalyserar även steg 6 i citronsyracykeln?
Komplex II (succinatdehydrogenas)
26
Vart befinner sig PDH-komplexet i cellen?
I mitokondriella matrix
27
Hur många syre molekyler (O2) krävs för att bedriva komplett aerobisk respiration av 4 glukos molekyler?
24
28
Varför katalyseras steg 1 i glukolysen av hexokinas i de flesta vävnader medans det katalyseras av glukokinas i Levern?
Glukokinas har högre Km (lägre affinitet för glukos) vilket gör att andra vävnader kan ta upp glukos även när blodglukos nivåerna är låga
29
Glukos-6-fosfatas?
Hydrolyserar glukos-6-fosfat till glukos. g-6-f + H2O => glukos + fosfat
30
Varför har hjärnan och muskler minimal Glukos-6-fosfatas aktivitet?
För att inte skapa höga intrecellulära nivåer av glukos vilket skulle leda till att glukos diffunderar ut i blodet
31
Hur reglerar levern glukoneogenes och glykolys? * fruktos-1,6-bifosfat som aktiverar pyruvat kinas * höga ATP nivåer som aktiverar glukoneogenes * Höga citrat nivåer inhiberar pyruvat dekarboxylas
fruktos-1,6-bifosfat aktiverar pyruvat kinas
32
Hur kan AMP reglera glykolysen?
AMP aktiverar fosfofruktokinas-1 (PFK-1), glykolysen ökar
33
Galaktos fosforyleras av Galaktokinas till...
Galaktos-1-fosfat
34
Fruktos-1,6-bifosfats effekt på pyruvat kinas?
Fruktos-1,6-bifosfat har en positiv alloster effekt på pyruvat kinas och ökar aktivitet, således ökar glykolysen
35
Steg 1 i citronsyracykeln
Kondensations reaktion som katalyseras av citrat syntas oxaloacetat (4 kol)+acetyl CoA (2 kol)+H20 => citrat + CoA
36
Steg 2 i citronsyracykeln
aconitas katalyserar isomering av citrat till isocitrat
37
steg 3 i citronsyracykeln
isocitrat + NAD+ =>a-ketoglutarat+NADH+CO2 katalyseras av isocitratdehydrogenas
38
Steg 4 i citronsyracykeln
a-ketoglutarat + CoA => NADH + CO2 + Succinyl-CoA katalyseras av a-ketoglutaratdehydrogenas
39
Steg 5 i citronsyracykeln
Succinyl-CoA + GDP + Pi => Succinat + CoA + GTP katalyseras av succinyl CoA syntas
40
Steg 6 i citronsyracykeln
Succinat + FAD => FADH2 + Fumarat katalyseras av succinat dehydrogenas
41
Steg 7 i citronsyracykeln
fumarat + H20 => Malat Katalyseras av Fumeras
42
Steg 8 i citronsyracykeln
Malat + NAD+ => oxaloacetat + NADH Katalyseras av Malatdehydrogenas
43
Hur kan fruktos-2,6-bifosfat reglera glykolysen och glukoneogenesen
F-2,6-biF inhiberar fruktos-1,6-bifosfatas som katalyserar F-1,6-biF till F-6-F i glukoneogenesen. Medans det aktiverar PFK-1 som katalyserar steg 3 i glykolysen.
44
Vart i cellen sker syntes av triacylglycerol?
I cytosolet
45
I vilket energi stadium hos celler stimuleras fettsyra syntes (lipogenes)?
Vid hög energinivå, mycket tillgänglig ATP.
46
Vilka steg hos citronsyracykeln är de huvudreglerande stegen?
Steg 1, 3 och 4
47
Vilka molekyler inhiberar isocitrat dehydrogenas? (Steg 3)
ATP och NADH
48
Vilka molekyler stimulerar isocitrat dehydrogenas? (Steg 3)
ADP, NAD+ och Ca2+
49
Hur inhiberas Citrat syntas?
Slutprodukterna av citronsyracykeln och ETK, alltså NADH, ATP. Även succinyl-CoA
50
Hur aktiveras Citrat syntas främst?
ADP
51
Hur inhiberas a-ketoglutarat dehydrogenas? (Steg 4)
NADH, ATP, GTP och succinyl-CoA
52
Vilka processer (inom metabolism) påverkas om man har tiamin (vit B1) brist?
pyruvat =>Acetyl CoA. (PDH-komplexet (E1) har tiaminpyrofosfat som kofaktor) och a-ketoglutarat => succinyl-CoA (a-KGDH komplexet har tiaminpyrofosfat som kofaktor)
53
Hur regleras Acetyl-CoA-Karboxylas (ACC)
Aktiveras av protein fosfatas, som i sin tur stimuleras av insulin. Inaktiveras av AMP-aktiverat protein kinas. ACC fungerar bäst som polymer, citrat och fettsyror bundna till fettsyror påverkar ACCs förmåga att bilda polymer. Allosteriskt uppregleras av citrat och allosteriskt nedregleras av fettsyror acyl CoA.
54
Hur kan man öka halten av ACC i en cell?
Insulin kan öka transkriptionella kofaktorer som carbohydrate response elements (chRE) och sterol regulatory binding proteins (SREBP) som ökar transkription av gen som kodar för ACC
55
Hur fungerar ACC bäst?
Som polymer med biotin (vit B7) som kofaktor
56
Hur kan acetyl-CoA-Karboxylas inhiberas?
Kan fosforyleras av AMP-aktiverat protein kinas (AMPK), vilket gör det inaktivt. ATP blir ADP
57
Hur stimuleras AMP-aktiverat protein kinas?
Det kan stimuleras av AMP allosteriskt. höga AMP nivåer signalerar låg energi och bromsar in fettsyra syntes genom att allosteriskt aktivera AMPK som i sin tur fosforylerar/inaktiverar ACC mha ATP Kan även stimuleras mha av glukagon som stimulerar AMPK kinaser som i sin tur kovalent stimulerar AMPK
58
Acetyl-CoA-Karboxylas främsta funktion i lipogenes?
Att karboxylera Acetyl-CoA till Malonyl-CoA mha ATP.
59
Hur sker upptaget av fruktos från födan över tarmepitelet?
genom faciliterad diffusion via GLUT5
60
Skillnaden mellan HbA (adult hemoglobin) och HbF (fetalt) är att HbF förutom av alfa-kedjorna byggs upp av en annan typ av polypeptid än HbA. Det finns en finess med detta. Vad?
HbF har lägre affinitet för 2,3-BPG än HbA. Därmed får HbF högre affinitet för syre och HbF kan därmed binda till sig syre som släppts av HbA via placentan.
61
Nämn en läkemedelsgrupp, inklusive verkningsmekanism, som används vid behandling av magsår som syrasekretionshämmare
H 2 -receptorantagonister som hämmar H 2 -receptormedierad syrasekretion i parietalcellen Eller Protonpumpshämmare som hämmar irreversibelt protonpumpen i parietalcellen Eller Muskarinreceptorantagonister som hämmar acetylkolinmedierad syrasekretion
62
Vilket läkemedel och vilken verkningsmekanism av nedanstående används vid behandling av obesitas, och har steatorré som biverkning? * Loperamid, agonister till μ-opioidreceptorer. * Orlistat, hämmar lipas. * Bupropion, dopamin- och noradrenalinåterupptagshämmare * Liraglutid, GLP-1-analog. * Naltrexon, antagonister till μ-opioidreceptorer.
Orlistat, hämmar lipas
63
Beskriv via vilken mekanism extra värme genereras i mitokondrien under så kallad "non-shivering thermogenesis" (till exempel vid exponering för kallt väder)
UCP1 i mitokondriens innermembran möjliggör för protoner att återinträda till mitokondriematrix utan att bidra till ATP-syntes. Därmed frikopplas andningskedjan och ATP-syntesen. Därmed måste mer substrat brytas ner för att erhålla nödvändig mängd ATP. Därmed frigörs mer värme.
64
Ange de kofaktorer som samverkar med alfa-ketoglutaratdehydrogenaskomplexet
E1 använder tiaminpyrofosfat (TPP); E2 använder liponsyra och coenzym A; E3 använder flavin adenin dinukleotid (FAD) och nikotinamid adenin dinukleotid (NAD + ).
65
Redogör för process och princip bakom kemiosmos kopplad till andningskedjan
Energi som frisätts genom reduktionen av O2 till H2 O används för att överföra protoner över det inre mitokondriemembanet. Detta leder till en protongradient som påverkar såväl laddningsförhållanden som pH. Detta benämns den protonmotiva kraften. Denna kraft används för att driva den i sig energetiskt ogynsamma syntesen av ATP från ADP + Pi via ATP-syntas.
66
Vilket av följande påståenden om glykogenmetabolismen är mest korrekt? * Glykogenfosforylas kräver ATP för förkortning av glykogenkedjan. * Det sista steget i nedbrytningen av glykogen innebär omvandling av glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat via fosfoglukomutas. * Glykogen består främst av av glukoskedjor som är sammanfogade av alfa-1,6-glykosidbindningar. * Huvuddelen av levercellernas glykogen lagras i mitokondrierna. * Leverglykogenfosforylas regleras via AMP-nivåer.
Det sista steget i nedbrytningen av glykogen innebär omvandling av glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat mha av fosfoglukomutas
67
Palmitinsyra benämning?
16:0
68
Stearinsyra benämning
18:0
69
Oljesyra benämning
18:1 (9)
70
Linolsyra benämning
18:2 (9,12) (omega-6)
71
Linolensyra benämning
18:3 (9,12,15) (omega 3)
72
Arakidonsyra benämning
20:4 (5,8,11,14) (omega 6)
73
Eikosapentensyra benämning
20:5 (5,8,11,14,17) (omega 3)
74
Vilket av följande påståenden om insulin är INTE korrekt * Insulinsignalering aktiverar glykolysen via fosfofruktokinas 2. * Insulininbindning till insulinreceptorn leder till korsvis autofosfarylering som resulterar i insulinupptag till cellen. * Insulin har en stimulerande effekt på syntesen av fettsyror och proteiner * Insulin frisätts från betacellerna i endokrina pancreas som följd av förhöjda Ca -nivåer.2+ * Typ 2-diabetes är associerat med cellers insulinresistens
Insulinbindning till insulinreceptorn leder till korsvis autofosforylering som resulterar i insulinupptag i cellen
75
Vilket av följande påståenden om pentosfosfatvägen är INTE sant? * Vid överskott av NADPH kan pentosfosfatvägen leda till produktion av glyceraldehyd-3-fosfat och fruktos-6-fosfat. * Pentosfosfatvägen producerar primärt NADPH och ribos-5-fosfat. * Pentosfosfatvägen kräver syre under den oxidative reaktionen då 6-fosfaglukonat omvandlas till ribulos-5-fosfat. * Glukos-6-fosfatdehydrogenas är det huvudreglerade steget i pentosfosfatvägen, och reglering sker genom cellens koncentration av NADPH.
Pentosfosfatvägen kräver syre under den oxidativa reaktionen då 6-fosfoglukonat omvandlas till ribulos-5-fosfat
76
Balancerad reaktion av aerobisk nedbrytning av 1 glukos
C6H12O6 + 6 O2 => 6 H2O + 6 CO2
77
Hur tar sig fettsyror in i mitokondriella matrixen?
Via karnitinskytteln
78
Hur transporteras fria fettsyror i plasma?
Bundna till albumin
79
Vilken enzym kan estrifiera CoA till fettsyror?
Fettsyra/Acyl-CoA syntas (tiokinas)
80
Hur ersätts CoA med karnitin på fettsyran i karnitin skytteln?
Mha av enzymen karnitinpalmityoltransferas (CPT-1)
81
I karnitinskytteln; hur sätts CoA på fettsyran när den väl har nått mitokondriella matrixen?
Karnitinpalmityoltransferas II (CPT-II) ersätter Karnitin med CoA
82
Hur metaboliseras Glycerol efter att fettsyrorna har hydrolyserats bort?
Åker till levern där enzymet glycerolkinas omvandlar glycerolet till Glycerol-3-fosfat, som sedan kan omvandlas till DHAP, eller kan användas till att syntisera TAGs
83
Vilka steg är identiska i nedbrytning av udda fettsyror och valin och isoleucin
De sista 2 stegen: Propionyl-CoA => Metylmalonyl CoA, mha biotin-beroende karboxylas Metylmalonyl-CoA => Succinyl-CoA, mha 5-deoxyadenosylcobalalamin (Vit B12) succinyl-CoA kan sedan gå direkt in i citronsyra cykeln
84
Vilken aminosyra kan omvandlas till seratonin?
Tryptofan
85
Vilka aminosyror kan omvandlas till adrenalin/noradrenalin?
Fenylalanine ochTyrosin
86
Vilka BCAAs finns det?
Leucin, Valin och Isoleucin
87
Vilken aminosyra kan användas till syntes av kreatin?
Glycin
88
Vilken vitamin är alla aminotransferas beroende av?
Pyridoxalfosfat (vitamin B6)
89
Vad är aminotransferasernas huvudfunktion?
transaminering av aminosyror, genom förflyttning av alfa-aminogruppen till a-ketoglutarat som blir glutamat.
90
Vad händer i kroppen vid icke-funktionellt hydroxy-guanin-fosforibosyl-transferas (HGPRT) enzym?
Kroppen kommer inte kunna återanvända guanin och hypooxantin vilket kommer öka bildning av urinsyra. HGPRTs kofaktor PRPP kommer inte att användas och dens koncentration kommer även att öka. Ökad PRPP halt leder till ökar purin och pyrimidsyntes som också kommer brytas ned till urinsyra. Drabbas av gikt och andra symptom (Lesch-Nyhans-syndrom)
91
Verkningsmekanism av Allopurinol?
Kompetitiv hämmare av xantinoxidas. Leder till att mindre urinsyra bildas och xantin och hypoxantin exkreteras istället via urin. Läkemedel som används vid behandling av gikt.
92
Hur omvandlas NDP till dNDP?
Reducering som katalyseras av Ribonukleotidreduktas som använder NADpH som kofaktor.
93
Ange fyra olika substrat eller reaktionsvägar från vilka pyruvat kan bildas i cellen
Pyruvat kan bildas från glukos (fosfoenolpyruvat, PEP), malat (via oxalacetat i cytosolen), alanin (transaminering, alanin + 2-oxoglutarat => pyruvat + glutamat) samt via oxidation av laktat till pyruvat
94
Till vad metaboliseras pyruvat i levern vid svält? Beskriv de huvudreglerade stegen i denna process och hur enzymerna i fråga regleras
Under svält genomgår pyruvat glukoneogenes i levern. Bildad glukos frisätts i blodbanan för att upprätthålla blodglukosnivån. (Den huvudsakliga källan till detta pyruvat är alanin, vilket erhålls genom nedbrytningen av protein i skelettmuskulaturen.) Glukoneogenesen startar i mitokondrien från pyruvat => oxalacetat => malat (export till cytosol via malat/aspartat-skytteln) => oxalacetat => PEP => 2-fosfoglycerat => 3-fosfoglycerat => 1,3-bisfosfoglycerat => GAP + DHAP => Fruktos-1,6-bisfosfat => F6P => G6P => glukos (det sistnämnda sker i ER).] Reglering: de huvudreglerade stegen i leverns glukoneogenes är: Pyruvatkarboxylas (AMP inhiberar, acetyl-CoA aktiverar) PEP-karboxylas (AMP inhiberar) Fruktos-1,6-bisfosfatas [i ER] (AMP + Fruktos-2,6-bisfosfat inhiberar, citrat aktiverar)
95
Beskriv hur och via vilka aktioner glukagon respektive insulin deltar i reglering av glukoneogenes/glykolys.
* glukagon aktiverar adenylatcyklas, vilket leder till bildning av cAMP * cAMP aktiverar PKA vilket i sin tur fosforylerar pyruvat kinas, fosfoenolpyruvat kommer då att gå i glukoneogenesens riktning istället. * PKA inaktiverar fosfofruktokinas-2 genom fosforylation och aktiverar fruktosbifosfatas-2 (dessa två är med i det bifunktionella enzymet PFK-2/FBP-2). Fruktosbifosfatas omvandlar fruktos-2,6-bifosfat till fruktos-6-fosfat. * PKA kommer alltså att sänka halten av fruktos-2,6-bifosfat som inhiberar fruktos-1,6-bifosfatas (steg 7 i glukoneogenes) och stimulerar fosfofruktokinas (steg 3 i glykolysen). Glukoneogenes stimuleras, glykolys hämmas. * Vid höga blodglukosnivåer stimulerar insulin fosfoprotein-fosforylaset till att defosforylera fosfofruktokinas-2, vilket leder till förhöjda fruktos-2,6-bisfosfatnivåer (vilket stimulerar PFK1; glukolys) medan fruktos-1,6-bisfosfatas hämmas
96
Vilket av följande påståenden beskriver korrekt en konsekvens av att mitokondriemebranet blir mer permeabelt för vätejoner än normalt, via närvaro av uncouplers? * förhöjda nivåer av oorganiskt fosfat i mitokondriematrix * minskad elektrontransport i elektrontransportkedjan * minskad bildning av vatten * ökad aktivitet hos ATP-syntas
förhöjda nivåer av oorganiskt fosfat i mitokondriematrix
97
De reglerade stegen i citronsyracykeln och hur de regleras
Citronsyra cykeln regleras allosteriskt i tre irreversibla steg: (1) Citratsyntas, (3) isocitratdehydrogenas och (4) alfa-ketoglutaratdehydrogenas Aktivering sker via låg energinivå (höga ADP- och NAD + -nivåer) och Ca 2+ . Feedbackinhibering sker genom succinyl-CoA, hög energinivå (hög ATP och hög NADH)
98
Beskriv de två huvudsakliga funktionerna/produkterna av pentosfosfatshunten (PPP) och deras huvudsakliga syften.
PPP använder glukos-6-fosfat för att generera NADPH vilket används I biosyntetiska reaktioner (fettsyror och glycerol). PPP generar också fem-kolintermediat (Ribos-5-fosfat)+(xylulos-5-fosfat) som utgör försteg till nukleinsyror + start för omvandling av 3-, 4-,5-, 6-, och 7-kolsocker.
99
Vid vilket steg i glykogensyntesen krävs UTP? Beskriv reaktionen inklusive ingående reaktanter, produkter och enzym
Glukos-1-P + H 2 O + UTP => UDP-glukos + PP i med hjälp av UDP-glukos-pyrofosforylas.
100
Vilken konsekvens får en mutation som höjer ett enzyms Km -värde?
enzymet har lägre affinitet för substratet. Mindre produkt bildas
101
Beskriv bildningen (substrat, produkter och enzymnamn) av den aktiverade pentosen vid syntes av pyriner och pyrimidiner. Redogör även för hur det aktuella enzymet regleras allostert
Ribos-5-fosfat + ATP => 5-fosforibosyl-5-fosfat (PRPP) + AMP Enzym: PRPP-syntetas Reglering: Aktiveras av P i och inhiberas av purinribonukleotider
102
Redogör med substrat, produkter och koenzym för reaktionen som ASAT katalyserar
Glutamat + oxalacetat <=> aspartat + α-ketoglutarat Koenzym: PLP
103
Redogör (substrat, produkter och enzymnamn) för den reaktion som 5-fluorouracil inhiberar i DNA-syntesen
dUMP + N 5 ,N 10 -metylentetrahydrofolat => dTMP + dihydrofolat enzym: tymidylatsyntas
104
Ureacykeln involverar reaktioner både i mitokondrien och cytosolen. Vilket av följande enzymer återfinns i mitokondriens matrix? * arginosuccinatlyas * arginosuccinatsyntetas * ureas * karbamoylfosfatsyntetas I * arginas 1
karbamoylfosfatsyntetas I
105
Redogör med en (netto-) summaformel för de reaktioner som katalyseras av fettsyrasyntas (FAS) i bildandet av palmitinsyra (16 kol lång)
1 acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14 NADPH => Palmitinsyra (16C) + 8 CoA + 7 CO 2 + 14 NADP+ + 6 H 2 O
106
Redogör för hur syntesen av triacylglycerol (TAG) i lever skiljer sig mot den i vit fettväv. Hur förklarar denna principiella skillnad varför TAG-syntes kan fortgå i det ena av dessa organ även vid svältlika förhållanden?
I fettväven är TAG-syntesen kopplad till pågående glykolys (glycerol-3-fosfat bildas från DHAP, en glykolysintermediär). I levern finns även ett annat sätt att bilda glycerol-3-fosfat på (med glycerolkinas). Glycerolkinas använder fritt glycerol som substrat, något det är gott om i svältlika förhållanden. Glycerolkinas är heller inte insulinberoende
107
Vilket är det huvudreglerade steget i kolesterolbiosyntesen? Substrat, produkter och enzym samt eventuella co-enzym/co-substrat
HMG-CoA + 2 NADPH + 2H+ => mevalonat + CoA + 2NADP+ Katalyseras av enzymet HMG-CoA-Reduktas
108
Vilken metabol process i levern skulle omedelbart påverkas vid plötslig inaktivering av mitokondriellt 3-ketoacyl-CoA-thiolas/acetoacetyl-CoA-thiolas?
Beta oxidation
109
Förklara den stegvisa aktionen av G-protein då glukagon binder in till sin receptor.
Glukagonreceptorn binder det heterotrimera G-proteinet (alfa, beta, gamma) vilket inducerar substitution av GDP till GTP på alfa subenhet. GTP-bunden G-alfa släpper därefter från G-beta-gamma och binder/aktiverar adenylatcyklas. GTP hydrolyseras därefter i G-alfa till GDP, som släpper från adenylatcyklas och binder till G-beta-gamma igen. Adenylatcyclas katalyserar: ATP => cAMP + PPi
110
Vilket av följande påståenden är felaktigt avseende långtidsfasta? * Ketonkroppar är huvudsakligt bränsle för hjärnan. * Njurarna har en viktig roll för glukoneogenesen. * Långtidsfasta ger förhöjda nivåer av fettsyror i blodet. * Sänkta nivåer av urea i urinen kompenserar för acidosen
sänkta nivåer av urea i urinen kompenserar för acidosen
111
Vilket av följande påståenden nedan är INTE sant om muskelvävnad? * Glukos är fortfarande under fasteperioden skelettmuskulaturens huvudsakliga energikälla. * Vid förlängd fasta ökar kroppens användning av ketonkroppar, vilket minskar förlusten av muskelprotein. * Under den absorptiva fasen omvandlas glukos-6-fosfat till glykogen som följd av aktivering/defosforylering av glykogensyntas. * För att säkra leverns glukoneogenes, genereras snabbt aminosyror från muskelproteiner.
glukos är fortfarande under fasteperioden skelettmuskulaturens huvudsakliga energikälla
112
Vad är INTE sant om magnesium? * Magnesium förekommer i långt högre nivåer intracellulärt än extracellulärt. * Magnesiumjonen stabiliserar ATP genom att binda till pyrofosfat. * Magnesium utgör aktivator till ett stort antal enzymer. * En central fysiologisk funktion hos magnesium är dess stora redoxaktiva kapacitet, dvs förmåga att ta upp och ge ifrån sig elektroner.
En central fysiologisk funktion hos magnesium är dess stora redoxaktiva kapacitet
113
När en person tränar för att springa maraton så leder detta till en anpassning av substratnyttjandet för att erhålla mer ATP vid substratförbränning. Vilket substrat kommer då att utnyttjas i större utsträckning i detta syfte?
Vid träning av aerob fysisk aktivitet använder personen mer fettsyror för att få mer ATP per mängd substrat
114
Hur kan tarmbakterier bidra till utvecklingen av fetma?
Tarmbakterier kan förändra näringstillgången och producera metaboliter som påverkar födointaget
115
Vilket av följande utgör biologiska effekter av leptin?
minskar matintaget
116
Vad av nedanstående är FALSKT beträffande insulinreceptorn och dess funktion? * Varje insulinreceptor måste binda in minst två insulinmolekyler för att aktiveras. * Aktivering av insulinreceptorn leder till uttransport av GLUT4 till cellmembranet i skelettmuskulatur. * Insulinreceptorn sitter i cellmembranet.
varje inculinreceptor måste binda in minst två insulinmolekyler för att aktiveras
117
Nämn två viktiga metaboliter som produceras i pentosfosfatvägen /HMP-shunten, och ge exempel på hur de kan användas i ämnesomsättningen
NADPH till lipidmetabolismen och ribos till nukleotidmetabolismen.
118
Ange substrat och produkter för den reaktion som glukos-6-fosfatas katalyserar, samt var (organ + subcellulär lokalisation) reaktionen sker
glukos-6-fosfat +H 2 O => glukos + Pi Reaktionen sker i ER i hepatocyter (lever)
119
I vilka reaktioner från glykolys till och med citronsyracykeln avgår koldioxid? Ange enzymnamn alternativt substrat och produkter.
* Pyruvatdehydrogenas: pyruvat + NAD+ + HSCoA => CO2 + NADH + acetyl-CoA * Isocitratdehydrogenas: isocitrat + NAD+ => CO 2 + NADH + alfaketoglutarat * a-ketoglutaratdehydrogenas: a-ketoglutarat + NAD+ + HSCoA => CO 2 + NADH + succinyl-CoA
120
Redogör för det huvudreglerade steget i fettsyrasyntesen. (substrat, enzym, produkt och reglering)
* acetyl-CoA + HCO3- + ATP => malonyl-CoA + ADP + Pi * Katalyseras av acetyl-CoA-Karboxylas. ACC fungerar bäst som polymer. Formering till polymer uppregleras allostert av citrat och nedregleras av palmityol-CoA (slutprodukt av fettsyrasyntes). * ACC kan även karboxyleras av AMPK vilket gör det inaktivt. AMPK aktiveras av Glukagon/katekolaminer och AMP. * ACC dekarboxyleras av proteinfosfatas som stimuleras av insulin. * Insulin kan även öka genuttrycket av gen som kodar för ACC.
121
Kroppen kan i övriga fall själv förlänga befintliga fettsyror samt omvandla mättade fettsyror till omättade fettsyror. Beskriv vilka två enzymaktiviteter som används i kroppen vid dessa båda modifieringar.
* Elongaser i glatta ER kan förlänga fettsyror mha av malonyl-CoA, två kol åt gången. * Oxidaser/desaturaser (också verksamma i SER) reducerar fettsyran, bildar dubbelbindning
122
Ge en kort förklaring till varför den vita fettväven tar upp mer fett från kylomikroner än vad muskler gör efter ett mål mat innehållande både fett och kolhydrater
Insulin som utsöndras vid intag av kolhydrater ökar LPL-aktiviteten specifikt i fettväven
123
Var sker bildningen av acetoacetat med ursprung från fettsyranedbrytning primärt?
I levern vid låga blodglukosnivåer. Sker i mitokondrierna av ett överskott av acetyl-CoA som kommer från fettsyranedbrytning. Levern har inte enzymerna som krävs för att bryta ned ketonkropparna så de kommer transporteras till annan vävnad som kan.
124
Vilken typ av defekt skulle främst leda till livshotande låga nivåer av både glukos och ketonkroppar i blodet hos ett spädbarn som ammas? * Defekt nedbrytning av medellånga och långa fettsyror * Defekt ATP-syntasaktivitet och minskad ATP-produktion * Defekt som minskar mängden karnitin i cellerna * Defekt fettsyra/acyl-CoA-syntetas- (”tiokinas”) aktivitet
defekt fettsyra/acyl-CoA-syntetas-(tiokinas) aktivitet
125
Beskriv kortfattat vilka molekylära mekanismer som triggar frisättningen av moget insulin ut i blodomloppet.
* Glukosupptag via GLUT in i beta celler (de exakta rollerna av GLUT1, 2 och 3 är omdiskuterade) * Glukos in i glykolysen vilket ökar ATP i beta celler * Ökade ATP nivåer stänger K+ -jonkanalen vilket ökar membranpotentialen * Ökad membranpotential leder till depolarisering av cellmembranet; Ca kanaler öppnas => Ca 2+ -influx * Högre Ca2+ halt = Vesiklar frisätter insulin ut i blodomloppet mha exocytos
126
Hur regleras karbamoylfosfatsyntetas I? * Enzymet aktiveras allosteriskt av N-acetylglutamat * Enzymet aktiveras icke-kompetitivt av NH3 * Enzymet inhiberas allosteriskt av fenylacetat
Enzymet aktiveras allosteriskt av N-acetylglutamat
127
Vad har de aminosyror gemensamt som normalt kataboliseras av enzymet som är muterat vid MSUD? (alternativt: Vad heter enzymet som är muterat vid MSUD?)
Samtliga aminosyror som bryts ned av det enzym som är muterat vid MSUD är grenade. (alternativ: branched-chain α-keto acid dehydrogenase (BCKD))
128
Beskriv reaktionen som sker när alanin transamineras (substrat, produkter, enzymnamn och eventuellt koenzym).
alanin + alfa-ketoglutarat <=> glutamat + pyruvat, enzym: ALAT (ALT), koenzym: pyridoxalfosfat (PLP)
129
Vilket enzym i nukleotidmetabolismen kan ge upphov till Lesch-Nyhans syndrom om det saknas helt, eller gikt om dess aktivitet endast är för låg?
HGPRT [hypoxantin:guanin fosforibosyltransferas] katalyserar reaktionerna hypoxantin + PRPP => IMP + PPi samt: guanin + PRPP => GMP + PPi. För låg aktivitet av detta enzym leder till onormalt höga nivåer av hypoxantin och guanin, vilka kataboliseras vidare till urinsyra, som därmed når så höga koncentrationer att det faller ut som kristaller och som därmed triggar i gång den inflammatoriska reaktioner som ses vid gikt.
130
Vilket av följande påståenden är korrekt vad gäller enzymet ribonukleotidreduktas (RNR)? * RNR använder radikalkemi vid reduktionen av deoxyribonukleotider till ribonukleotider. * Vid katalysen bildas en disulfidbrygga i RNR som sedan måste reduceras av antingen thioredoxin eller glutaredoxin innan nästa substrat kan reduceras av RNR. * RNR reducerar alla fyra dNTP till motsvarande ribonukleotider.
vid katalysen bildas en disulfidbrygga i RNR som sedan reduceras antingen av thioredoxin eller glutaredoxin innan nästa substrat kan reduceras av RNR
131
Ange två exempel på hormoner som frisätts av mag-tarmkanalen efter en måltid, och vilken effekt de har på matintaget.
CCK, PYY, GLP-1 – Minskar matintaget. Ghrelin – Stimulerar matintaget
132
Vilka är de viktigaste energikällorna under lågintensiv respektive högintensiv träning? * Låg intensitet, fettsyror. Hög intensitet, glukos * Låg intensitet, glukos. Hög intensitet, fettsyror * Låg intensitet, fettsyror. Hög intensitet, aminosyror
Låg intensitet; fettsyror. Hög intensitet; glukos
133
Vilken av följande aktiviteter ökar i skelettmuskeln under vila under den absorptiva fasen? * aminosyrafrisättning * ketonkroppsanvändning * beta-oxidation * glykogenolys * hexokinasaktivitet
Hexokinasaktivitet
134
Vilket av följande enzymer är fosforylerat och aktivt i lever under fasta? * Glykogensyntas * Hormonkänsligt lipas * Acetyl CoA-karboxylas * Pyruvatdehydrogenas * Lipoproteinlipas
Hormonkänsligt Lipas (HSL)
135
I vilken av följande reaktioner agerar vitamin C som en kofaktor? * hydroxylering av dopamin till noradrenalin * karboxylering av pyruvat till oxalacetat * metylering av homocystein till metionin * oxidation av succinat till fumarat * reduktion av ribulos-5-fosfat till ribos-5-fosfat
hydroxylering av dopamin till noradrenalin
136
HbA1c används som diagnostisk markör. Vad utmärker detta protein?
HbA1c är hemoglobin som är glykerat på två positioner. Bildas mer vid höga blodglukosnivåer och ger ett retrospektivt mått på blodglukos-status.
137
Substratnivå-fosforylation?
när en fosfat grupp tas från substratet och ADP=>ATP
138
Reducerad NADH-ubikinon oxidoreduktas-aktivitet (komplex I) har observerats i dopaminerga neuroner hos patienter med Parkinsons sjukdom. Utgå från vad du vet om oxidativ fosforylering och beskriv hur enzym ovan är involverat i cellulär respiration. Resonera också om hur ATP-utbytet kan tänkas påverkas som följd av denna defekt
Oxiderar NADH till NAD + , och reducerar ubikinon till ubikinol (Coenzym Q). Överför fyra protoner över det inre mitokondriemembranet. Dysfunktion leder till en minskad ATP-syntes
139
Vilken av följande processer påverkas mest vid brist på enzymet glukos-6-fosfatdehydrogenas? andningskedjan oskadliggörandet av fria syreradikaler omvandling av laktat till pyruvat ureacykeln
oskadliggörandet av fria syreradikaler. Eftersom glukos-6-fosfat används HMP shunten som producerar NADPH som kan neutralisera fria radikaler
140
Varför räcker det inte med glykogenfosforylas för fullständig nedbrytning av glykogen till glukos-1-fosfat?
Glykogenfosforylas spjälkar vid alfa-1.4-glykosidbindningar. Förgreningspunkterna i glykogen innehåller 1,6-glykosidbindningar, vilka inte kan klyvas med glykogenfosforylas, utan andra enzymer (ett transferas och ett glukosidas) måste delta för att fortsatt klyvning ska ske.
141
Vilka tre reaktionssteg i citronsyracykeln är reglerade? Ange enzymernas namn. Ange också tre allostera aktivatorer och tre allostera inhibitorer av citronsyracykeln
steg 1: oxaloacetat + acetyl CoA + H2O = citrat + CoA. Katalyseras av citrat syntas Steg 3: isocitrat + NAD+ = a-ketoglutarat + CO2 + NADH. mha isocitratDH Steg 4: a-ketoglutarat + NAD+ = succinyl-CoA + CO2 + NADPH. mha a-ketoglutaratDH Stimulanter: Ca2+, ADP och NAD+ Hämmare: ATP, NADH, Succinyl-CoA, och citrat
142
Glukoneogenes, nybildning av glukos i levern, stimuleras av peptidhormonet glukagon. Beskriv tre olika mekanismer genom vilka glukagon stimulerar glukoneogenes
* Glukagon sänker nivåerna av metaboliten fruktos-2,6-bisfosfat så att enzymet fruktos-1,6-bisfosfatas blir mer aktivt. * Glukagon stimulerar via cAMP och aktivt PKA inaktivering av pyruvatkinas (PK) viafosforylering. Detta leder till mindre omvandling av PEP till pyruvat och underlättar ett motsatt flöde i glukoneogenes. * Glukagon leder till ökad genexpression (transkription) av PEP-karboxykinas. Samtidigt motverkar glukagon uttrycket av enzymer i glykolysen (pyruvatkinas, FFK1, glukokinas)
143
Redogör för och resonera kring vilka konsekvenser en minskad aktivitet av CPT-1 kan ha för kroppens möjligheter att utvinna energi (ATP) och vilka symtom som kan uppstå
Det kommer leda till en minskad förmåga att utvinna energi från fettsyror längre än 12 kol. Detta kan leda till orkeslöshet, men också muskelsmärta p.g.a. otillräcklig energiproduktion. Nedbrytning av kortare fettsyror påverkas inte, vilket gör att fettsyror förekommande i mjölkprodukter kan kompensera energibortfallet. I ett försök att kompensera för nedbrytning av långa fettsyror för ATP-produktion och ketonkroppsproduktion (lipolys i fettväv genererar mycket långa fettsyror) kan hypoglykemi uppstå då ett ökat behov av glukos som energisubstrat uppkommer. Ökad nedbrytning av proteiner kan leda till minskad muskelmassa och muskelsmärta.
144
Vilket steg i användningen av lipider för energiutvinning katalyseras av CPT-1?
Fettsyra-CoA + karnitin => Fettsyra-kartitin + CoA
145
Redogör för reaktionssteget där en fettsyra aktiveras
Katalyseras av fettsyra/acyl-CoA-syntetas (”tiokinas”). Fettsyra + CoA + ATP => fettsyra/acyl-CoA + AMP + PPi .
146
Beskriv kortfattat två, principiellt olika, möjliga orsaker till en ökad kolesterolhalt i blodet hos människa (så kallad hyperkolesterolemi).
* Ökad endogen syntes av kolesterol i lever kommer leda till ökad mängd kolesterol i blodet. Mekanism/reglering av HMG CoA reduktas t ex. * Ökat upptag av kolesterol med dieten, ex. ökad NPC-uttryck eller minskat växtsterolintag. * Ökad utsöndring ur kroppen med gallan. Reabsorptionsrelaterad. * Ökad transport ut ur levern/minskad transport in i levern: Påverkan av hur mycket VLDL som utsöndras i blodet. Mängden LDLR i levern. Mängden ApoE i kroppen. * Ökat utbytet av kolesterol från extrahepatisk vävnad med Abca protein och HDL.
147
Insulin produceras initialt som en omogen form (preproinsulin) vilken sedan modifieras till aktivt insulin. Beskriv de olika modifieringsstegen och vad dessa fyller för funktion
* Preproinsulin består av a-peptid, b-peptid och c-peptid + signalpeptid. * Signalpeptiden riktar det omogna insulinet mot ER där signalpeptidenklyvs, proinsulin bildas. * I ER positionerar C-peptiden de andra peptiderna så att Disulfidbryggor kan bildas vilket bidrar till insulinets funktion (oxidation av 3 Cystein par) * I golgi klyvs C-peptiden bort och då bildas moget insulin. A- och B-peptiden hålls tillsammans mha disulfidbryggorna
148
Vid produktion av insulin bildas även en ”biprodukt” som utsöndras samtidigt som det mogna insulinet, vilken avses?
C-peptid är biprodukten som bildas samtidigt som insulinet. Efter att C-peptidet har hjälpt till att förena A- och B-kedjorna av insulinet, bryts det av och utsöndras tillsammans med det färdiga insulinet.
149
Vilka egenskaper gör att analys av biprodukt vid bildning av insulin kan ske och hur kan resultaten användas inom sjukvården?
C-peptid kan mätas i blodet för att bedöma den endogena produktionen av insulin. Eftersom C-peptid frisätts i samma mängd som insulin, ger dess mätning en indikation på den egna insulinproduktionen från bukspottkörteln. Analyser av C-peptid är användbara för att skilja mellan olika typer av diabetes. Patienter med typ 1-diabetes producerar lite eller inget insulin och därmed lite eller inget C-peptid. Patienter med typ 2-diabetes kan ha normal eller förhöjd nivå av C-peptid. Denna information är viktig vid val av behandling och förståelse av sjukdomsmekanismer. C-peptidmätningar kan också användas för att bedöma bukspottkörtelfunktionen hos personer med diabetes
150
metotrexat leder till lägre aktivitet hos enzymet tymidylatsyntas (TS) och kan användas som läkemedel mot cancer. Förklara verkningsmekanism
Metotrexat är en folsyreanalog som (kompetitivt) hämmar enzymet dihydrofolatreduktas. När det enzymet är hämmat uppstår en brist på N5 ,N10 -metylentetrahydrofolat som TS behöver som enkolsdonator vid dess katalys som bildar dTMP från dUMP genom metylering av pyrimidinskelettet på 5-position
151
5-fluorouracil (5-FU) leder till lägre aktivitet hos enzymet tymidylatsyntas (TS) och används mot cancer. verkningsmekanism?
5-FU metaboliseras i cellerna till 5-F-dUMP, som därefter bildar ett irreversibelt komplex med TS (tymidylatsyntas) genom s.k. “suicide inhibition” när 5-F-dUMP används som substrat i reaktionen. Hämning av TS fungerar vid cancerbehandling genom att TS behövs vid hög hastighet av dNTP syntesen i prolifererande celler (såsom cancerceller).
152
Katekolaminen noradrenalin kan omvandlas till en metylerad (-CH ) produkt. Även denna produkt hör till gruppen katekolaminer. Redogör för omvandlingen av noradrenalin (produkt, enzymnamn och eventuellt koenzym) till den metylerade produkten.
Noradrenalin + S-adenosylmetionin => Adrenalin + S-adenosylhomocystein reaktion katalyseras av fenyletanolamine-N-metyl-transferas SAM används som kofaktor
153
Vilken är nedbrytningsprodukten av kreatin?
Kreatinin
154
Från vilka två molekyler har de två kväveatomerna som återfinns i urea sitt ursprung?
NH3+ och aspartat
155
Vilket enzym är defekt hos personer som lider av PKU?
Fenylalaninhydroxylas. Katalyserar reaktion: fenylalanin + O2 + NADH => tyrosin + NAD+ + H2O har, tetrahydrobiopterin => dihydrobiopterin, som kofaktor
156
Hos personer med PKU är en aminosyra essentiell, som hos friska människor däremot är icke-essentiell. Vilken är aminosyran?
Tyrosin är den aminosyra som är essentiell för personer med PKU. Då fenylalaninhydroxylas inte fungerar korrekt, kan fenylalanin inte omvandlas till tyrosin
157
PKU patienter behandlas med en strikt diet. Dieten innebär att man nogsamt håller nere födointaget av en viss aminosyra. Vilken aminosyra är det som måste regleras?
Fenylalanin måste regleras i kosten för personer med PKU. Eftersom de saknar eller har en nedsatt funktion av fenylalaninhydroxylas, som normalt bryter ner fenylalanin, kan höga nivåer av fenylalanin ackumuleras och leda till toxiska effekter på nervsystemet. En strikt diet med lågt intag av fenylalanin är därför nödvändig för att förhindra skador och minimera symtom hos personer med PKU.
158
vilken vävnad produceras leptin huvudsakligen och vilken är leptinets fysiologiska roll?
Leptin produceras huvudsakligen i vita fettvävnader. Leptin fungerar som en signalsubstans som skickar signaler till hjärnan, särskilt till hypothalamus, för att minska aptiten och öka energiförbränningen när fettlagren är tillräckligt stora.
159
När en person utför en explosiv fysisk aktivitet (t ex tyngdlyftning eller sprintlöpning), kommer hen snabbt att behöva energi. Vilket substrat används i första hand för att personen ska få energi till en sådan aktivitet? * ketonkroppar * aminosyror * kreatinfosfat * glukos
kreatinfosfat
160
Vilken av följande cellulära glukostransportörer regleras av insulin? * GLUT2 * GLUT3 * GLUT1 * GLUT4
GLUT4
161
Vilket påstående är korrekt avseende den absorptiva fasen? * Glykogenolys aktiveras i muskeln. * PEP-karboxykinas aktiveras I levern. * Muskeln övergår till att i större utsträckning utnyttja fettsyror som bränsle. * Glukokinas får högre affinitet för glukos i levern. * Glykogenesen gynnas av ökad närvaro av glukos-6-fosfat
glykogenesen gynnas av ökad närvaro av glukos-6-fosfat
162
Vilket påstående om jod är inte korrekt? * Jod fungerar som en stabiliserande grupp och kofaktor i många enzymer hos människan. * Jodbrist hos vuxna är associerad med struma. * Jod är inkorporerat i hormonerna tyroxin och trijodotyronin. * Jod är nödvändigt för sköldkörtelns funktion
Jod fungerar som en stabiliserande grupp och kofaktor i många enzymer hos människan
163
Till vad behöver kroppen tiamin (vitamin B )? Beskriv en reaktion (inklusive enzymnamn, substrat och produkt/-er) i vilken tiamin ingår och ange ett sjukdomstillstånd som kan uppstå som följd av tiaminbrist
Pyruvatdehydrogenas E1 (pyrutvatkarboxylaset): pyruvat + NAD+ + HSCOA => acetyl-CoA +NADH + CO2 (denna e en summaformel av reaktionen som katalyseras av hela PDH komplexet) Tiaminbrist kan leda till sjukdomen Beri-Beri. energibrist. muskelsvaghet, neurologiska problem. Wernickes sjukdom/Korsakoffs sjukdom. Typ av demens. Kan inte forma nya minnen.
164
Välj det korrekta alternativet: glukos transporteras: * in i hjärrnan genom aktiv transport * in i de flesta celler genom diffusion * in i lever celler mha en glukos transportör
glukos transporteras in i lever celler mha en glukos transportör
165
Ge exempel på ett cytostatikum som genom att vara en hämmare av en enzymatisk katalys påverkar nukleotidmetabolismen
- ribonukleotidreduktas hämmas av hydroxyurea genom att enzymets Tyr-radikal förstörs - 5-fluorouracil (5-FU) (Tymidylatsyntas hämmas irreversibelt av 5-FU -egentligen 5-F-dUMP - genom elektronegativiteten hos fluor, som derivatiserar aktiva ytan hos enzymet) - dihydrofolatreduktas hämmas kompetitivt av metotrexat.
166
Redogör för det inledande cytosolära steget i etanols nedbrytning som sker i levern (substrat, produkter) inklusive enzymer, coenzymer och subcellulär lokalisation.
I leverns cytosol sker det första steget i nedbrytningen: etanol + NAD+→ acetaldehyd + NADH m.h.a. alkoholdehydrogenas
167
Hur bildas SAM från homocystein
Homocystein + N5-metyl-THF => metionin (Met) + THF (enzymnamn: metioninsyntas kräver B12/metylcobalamin); Met + ATP => SAM + PPi + P (S-adenosylmetioninsyntetas)
168
huvudreglerade reaktionen i fettsyrasyntesen + Med utgångspunkt från de två substrat som fettsyrasyntas (FAS) använder sig av, beskriv med en summaformel bildningen av den specifika fettsyran i levern
acetyl-CoA + HCO3- + ATP => Malonyl-CoA + ADP + Pi 1 acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14 NADPH + 14 H+ => palmitinsyra (C16:0) + 8 CoA + 14 NADP+ + 6 H2O + 7 CO2
169
Enligt vissa hypoteser kan en specifik NH -krävande reaktion i hjärnan bidra till energibrist och symptom från CNS i samband med hyperammonemi. Beskriv denna metabola reaktion i hjärnan (substrat, produkter, enzym och coenzym) som involverar NH och som vid hyperammonemi kan leda till bland annat energibrist
NH3 + a-ketoglutarat + NADPH => glutamat + NADP+ (enzymnamn: glutamatdehydrogenas). Den aktuella reaktionen har en jämviktskonstant nära 1 och drivs vid hyperammonemi i den riktning som leder till att TCA-cykelintermediären a-kg förbrukas vilket leder till minskad energibildning. Dessutom konsumeras NADPH som ev. kan leda till oxidativ stress. Glutamat bildas – ”sur” molekyl som också kan fungera som signalsubstans i hjärnan.
170
Vilket av följande påståenden är direkt felaktigt om alfa-D-glukos och beta-D-glukos? - De är enantiomerer i förhållande till varandra - De är anomerer i förhållande till varandra - De är isomerer i förhållande till varandra - De är epimerer i förhållande till varandra - Bägge former kan användas i glykolysen
de är enantiomerer i förhållande till varandra
171
Vilken av nedanstående enzymklasser omfattas bäst av följande beskrivning? ”Sammanfogar två molekyler via bildning av kovalent bindning mellan syre, svavel eller kväve och kol. Reaktionen är kopplad till användning av högenergifosfater” - Ligas - Lyas - Transferas - Isomeras - Oxidoreduktas
Ligas
172
Vilka är de reglerade stegen i glykolysen och hur regleras de?
Hexokinas (steg 1): Reglering: Den ackumulerade glukos-6-fosfaten fungerar som en allosterisk hämmare för hexokinas och reglerar på så sätt glykolysens inledande steg. Fosfofruktokinas-1 (PFK-1) (steg 3): Aktivering: PFK-1 aktiveras av fruktos-2,6-bisfosfat och AMP, vilket signalerar låga energinivåer. Hämmning: PFK-1 hämmas av ATP och citrat, vilket indikerar höga energinivåer och att citronsyracykeln är mättad. Pyruvatkinas (steg 10): Aktivering: Pyruvatkinas aktiveras av fruktos-1,6-bisfosfat. Hämmning: Pyruvatkinas hämmas av ATP och alanin
173
Hur kan Glukoneogenes stimuleras vid svält?
* fettsyror släpps från fettväv. * Beta-oxidation i levern * Acetyl-CoA i mitokondrier i levern. * Acetyl-CoA stimulerar pyruvatkarboxylas som omvandlar pyruvat till oxaloacetat (steg 1 i glukoneogenes)
174
Vilka är de reglerade stegen i glukoneogenesen och hur regleras de?
Steg 1: Reglering: Pyruvatkarboxylas är det enzym som katalyserar denna reaktion och är aktivt reglerat. Aktivering: Acetyl-CoA aktiverar pyruvatkarboxylas Hämmning: ADP och AMP fungerar som negativa effektorer och hämmar pyruvatkarboxylas när energinivåerna är låga. Steg 7: Reglering: Fruktos-1,6-bisfosfatas, som katalyserar denna reaktion, regleras på flera sätt. Hämning: AMP och fruktos-2,6-bisfosfat hämmar fruktos-1,6-bisfosfatas och därmed minskar aktiviteten. Aktivering: ATP aktiverar fruktos-1,6-bisfosfatas
175
Vilket påstående är korrekt avseende proteinrekommendationer enligt NNR 2012? - = 15-20 energi% för äldre - = 15-20 energi% för vuxna - = 15-25 energi% för överviktiga - = 20 energi% för män, 15 energi% för kvinnor - = 10-20 energi% för äldre
15-20% energi för äldre
176
Pentosshunten, även känd som hexosmonofosfatvägen, indelas i en oxidativ och en icke-oxidativ fas. Beskriv summareaktionen för den oxidativa fasen och de övergripande rollerna för slutprodukterna av den oxidativa processen
Glukos-6-fosfat + 2NADP + H 2 O => ribos-5-fosfat + 2NADPH + CO 2 NADPH är det primära reducerande substratet vid biosyntesen av fettsyror och kolesterol, medan ribos-5-P krävs för nukleotidbiosyntesen, inklusive RNA, DNA, NAD, ATP, CoA
177
Cyanidjoner är potenta gifter genom att de blockerar aa3-järnet i komplex IV i andningskedjan, och cyanid används – kanske framför allt i kriminalromaner av giftmördare. Utgående från din förståelse av biokemi, vilket av påståendena nedan beskriver mest korrekt effekten vid cyanidförgiftning? A) cyanidförgiftning leder till frikoppling (uncoupling) av andningskedjan från ATP-syntesen B) Inhiberingen av syrereduktion leder till ackumulering av syre och syrgasförgiftning C) cyanidförgiftning leder till en fullt oxiderad andningskedja D) cyanidförgiftning förhindrar bildningen av vatten i andningskedjan
D) cyanidförgiftning förhindrar bildningen av vatten i andningskedjan
178
Vad betyder “frikoppling (uncoupling) av den oxidativa fosforyleringen”? Förklara och ge ett exempel på när/hur detta kan ske.
Uncoupling innebär separation av respirationen via komplex I-IV, dvs NADH- och FADH2 -oxidation och protonpumpning) från ATP-syntesen vid komplex V. Exempel på detta är introduktionen av “uncouplers” såsom dinitrofenoler, UCP1 I samband med värmeproduktion i brun fettväv, vilket medför protonläckage över mitokondriens innermembran, vilket genererar värme istället för ATP. Vissa sjukdomstillstånd kan innebära elektronläckage i andningskedjan, vilket också ger uncoupling.
179
Beskriv insulins signaltransduktionsystem
* Insulinreceptorn är en heterodimer (2 alfa- och 2 beta-subenheter) * Insulin binder till a-subenheterna (på membranet) vilket orsakar tyrosinkinas domänerna på B-subenheterna (transmembrana) att autofosforylera varandra (intracellulärt). * Fosforylerade tyrosin domänerna fungerar som bindningsplats för insulinreceptorsubstrat (IRS) proteiner. IRS blir fosforylerat av tyrosindomän. * IRS-proteiner aktiverar fosfatidylinositol-3-kinas (PI3K) som fosforylerar fosfatidylinositol-4,5-bifosfat (PIP2) till fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfat (PIP3). * PIP3 flyttas längs membranet och aktiverar PIP3 beroende proteinkinas (PDK-1) som i sin tur fosforylerar/aktiverar Protein Kinas B (Akt). * Protein Kinas B främjar glukosupptag och glykoneogenes genom att stimulerar transport av GLUT4 receptorer till cellens membran.
180
Ange två extracellulära hormoner, deras intracellulära second messenger (andra budbärare) samt det kinas som aktiveras av denna second messenger
1) Glukagon och cAMP -> PKA 2) Insulin och PIP3 -> PDK1
181
Redogör för ett ATP-krävande reaktionssteg som ingår i syntesen av fettsyror. Substrat, produkt(er) och enzymnamn ska ingå i svaret
1. Citrat + CoA + ATP => oxaloacetat + Acetyl-CoA + ADP + Pi (citratlyas) 2. Acetyl-CoA + CO 2 + ATP => Malonyl-CoA + ADP + Pi (acetyl-CoA-karboxylas)
182
Redogör för hur noradrenalinsignalering kan reglera lipolysaktiviteten i den vita fettväven.
* Vid aktivering av det sympatiska nervsystemet frisätts noradrenalin från nervändarna i närheten av vita fettceller. Detta kan inträffa som svar på stress, kyla eller fysisk aktivitet * Noradrenalin signalerar via receptorer på cellytan vilket leder till aktivering av adenylatcyklas (AC). AC katalyserar ATP => cAMP i cellen, cAMP aktiverar PKA, som i sin tur fosforylerar och aktiverar hormonkänsligt lipas (HSL). HSL katalyserar det huvudreglerade steget i lipolysen: DAG => MAG + FFA. * PKA fosfolyerar även peripilin som då medger bättre tillgång för aktiverat HSL till lipiddroppen. * P-perilipin släpper också CGI-58 som då kan binda och aktivera ATGL som katalyseras första steget i lipolysen: TAG => DAG + FFA
183
Vilken sekvens av händelser representerar utvinning av energi från palmitinsyra (C:16) bäst? Inbördes ordning är essentiell. Observera att mellanliggande steg kan saknas. A. Lipoproteinlipasaktivitet => CPT2 (karnitin-palmitoyltransferas-2)-aktivitet => Acyl-CoA syntetasaktivitet => Acetyl-CoA B. Lipolys => Lipoproteinlipasaktivitet => CAT (karnitin-acylkarnitin translokas)-aktivitet => ß-ketoacyl-CoA tiolasaktivitet C. Lipolys => Acyl-CoA syntetasaktivitet => CPT1 (karnitin-palmitoyltransferas-1)-aktivitet => Acyl-CoA dehydrogenasaktivitet
C. Lipolys => Acyl-CoA syntetasaktivitet => CPT1 (karnitin-palmitoyltransferas-1)-aktivitet => Acyl-CoA dehydrogenasaktivitet
184
Redogör för det huvudreglerade steget i kolesterolbiosyntesen.
HMG-CoA + 2 NADPH => mevalonat + CoA + 2 NADP+ (enzymnamn: HMG-CoA-reduktas)
185
Förklara varför strikt ketogena aminosyrorna inte bidrar till glukoneogenesen?
Ketogena aminosyror bryts ned till acetyl-CoA (alternativt direkt till ketonkroppen acetoacetat). Acetyl-CoA bidrar inte till någon nettoproduktion av glukos då båda de kol som finns i acetyl-CoA spjälkas av som CO2 i TCA-cykeln
186
I levern inkorporeras den NH3 som bildas då aminosyror genomgår oxidativ deaminering i ureacykel. Redogör (substrat, produkter, enzymnamn och eventuella koenzym) för den reaktion där NH3 inkorporeras.
NH3 + HCO 3- + 2ATP => Karbamoylfosfat + 2 ADP + Pi enzym: Karbamoylfosfatsyntetas-1 (CPS-1) alloster modulator: N-acetylglutamat (NAG)
187
Det finns två större nedbrytningsvägar för homocystein. Den ena vägen leder till syntes av metionin. Vilket koenzym är enzymet som ombesörjer omvandlingen av homocystein till metionin beroende av? - S-adenosylmetionin - pyridoxalfosfat - tetrahydrobiopterin - tiamin (B12) - tiamin (B1)
tiamin (B12)
188
Omsättningen av de grenade aminosyrorna skiljer sig mellan leucin å ena sidan, och valin och isoleucin å andra sidan, i ett viktigt avseende. Vilket? -Valin och isoleucin ger till skillnad från leucin succinyl-CoA som slutprodukt. -Valin och isoleucin ger till skillnad från leucin acetyl-CoA som slutprodukt. -Valin och isoleucin ger alltid acetoacetat som slutprodukt, till skillnad från leucin
Valin och isoleucin ger till skillnad från leucin succinyl-CoA som slutprodukt
189
Vilka är de fyra substraten som enzymet ribonukleotidreduktas metaboliserar och vad blir dess produkter?
ADP => dADP GDP => dGDP CDP => dCDP UDP => dUDP
190
Beskriv skillnaden mellan de fysiologiska effekterna av leptin och adiponektin.
Leptin reglerar födointaget, medan adiponektin reglerar vävnadsmetabolism och inflammation.
191
Vilket hormon nedregleras vid en kort tids fysisk träning? Insulin Noradrenalin Adrenalin Glukagon
Insulin
192
Ett vitamin eftersöks i denna fråga. Det ingår som kofaktor i dehydrogenaser och kan, trots att den klassas som en vitamin, bildas i små mängder från tryptofan. Brist förekommer endemiskt och ger bland annat upphov till dermatit. Vilket vitamin åsyftas? -niacin -riboflavin -tiamin -pyridoxalfosfat
niacin
193
Vilket av nedanstående alternativ om levern är korrekt vid fasta? a- Glykogensyntas är aktivt och defosforylerat b- Glukos-6-fosfatas är inaktivt c- Malonyl-CoA-nivåerna är låga, vilket möjliggör beta-oxidation d- Glykolysen genererar glycerolsubstrat för triacylglycerolsyntes
c- Malonyl-CoA-nivåerna är låga, vilket möjliggör beta-oxidation
194
Vilket av påståenden är korrekt vid den absorptiva fasen? - Glukos tas upp i stor utsträckning av adipocyter via GLUT-2-transportörer - Glykogenesen i levern hämmas - Aktiviteten av pentosshunten ökar i adipocyterna - Muskulaturen är efter levern det näst viktigaste organet vid nedbrytning av BCAA
Aktiviteten av pentosshunten ökar i adipocyterna
195
Vilket av följande påståenden passar bäst för att beskriva vad som sker vid tidig fasta? - Glukostransport till hjärnan sker främst med hjälp av GLUT2 och GLUT4 - Höga glukosnivåer stimulerar syntesen av kortisol - Glukosnivåerna vidmakthålls genom inhibering av leverglukoneogenes - Mobilisering av triacylglycerol gynnar bildning av ketonkroppar i fettvävnad - Ketonkroppar används främst i hjärna och muskelvävnad
Ketonkroppar används främst i hjärna och muskelvävnad
196
Beskriv kortfattat receptorsignaleringen, inklusive de tre första signaleringsstegen, för insulin och glukagon samt i dessa steg ingående second messenger-molekyler.
Glukagon -> Glukagonreceptorn -> heterotrimera G-protein -> Adenylatcyklas katalyserar ATP => cAMP -> Proteinkinas A Insulin -> Insulinreceptorn (Tyrosinkinas) -> IRS-1 -> PI3-Kinase katalyserar fosfoinositol-4,5-bifosfat => Fosfoinositol-3,4,5-trifosfat (PIP3): [-> PDK1 -> Akt] Second messengers: cAMP, PIP3
197
Beskriv reaktionen som katalyseras av komplex IV i andningskedjan
oxidation av reducerat cytokrom C, reduktion av O2 till H2O, transport av protoner över det inre mitokondriemembranet; [4 Cytc (red) + 4 H + + O 2 -> 2 H2O + 4 Cytc (ox)]
198
Skelettmuskelns energistatus ökar i samband med återhämtning efter träning. Vilket påstående om detta är korrekt? * Förhöjda ATP-nivåer inhiberar fosfofruktokinas-1 och pyruvatkinas, medan pyruvatdehydrogenaskinas aktiveras * Förhöjda acetyl-CoA-nivåer inhiberar aktiviteten av citratsyntas, pyruvatkinas och pyruvatdehydrogenas, medan aktiviteten av pyruvatkarboxylas ökar * Laktat utsöndras från muskeln för regenerering till alanin i levern genom Cori-cykeln. * Sänkta ATP-nivåer inhiberar fosfofruktokinas-2 och pyruvatkinas, vilket leder till ökad glykolys
Förhöjda ATP-nivåer inhiberar fosfofruktokinas-1 och pyruvatkinas, medan pyruvatdehydrogenaskinas aktiveras
199
Mutationer i pyruvatkarboxylas kan leda till svåra metabola sjukdomar samt hyperlaktemi. Behandlingen omfattar bland annat en strikt proteindiet. Beskriv enzymets roll, var i cellen det agerar, samt hur det regleras, och diskutera hur proteindieten kan motverka problemen
Pyruvatkarboxylas katalyserar karboxyleringen av pyruvat till oxalacetat via hydrolys av ATP till ADP och samtidig addition av CO2. Denna anaplerotiska reaktion i mitokondriematrix utgör glukoneogenesens första steg, och enzymaktiviteten inhiberas av ADP samt aktiveras av acetyl-CoA. Dysfunktionellt pyruvatkarboxylas innebär att påfyllningen med oxalacetat till TCA-cykeln inte fungerar. Proteindiet kan bidra genom att fylla på med intermediat (alfa-ketosyror) i TCA-cykeln, vilket därmed ger icke-kolhydratkällor som möjliggör glukos-syntes.
200
Pyruvatkinas förekommer i en speciell isoform bland annat i erytrocyterna. Vilka blir konsekvenserna av funktionella mutationer i detta enzym?
Eftersom erytrocyter saknar mitokondrier så är de väldigt beroende av glykolysen. Brist på funktionellt pyruvatkinas leder därför till energibrist och kortare halveringstider för erytrocyterna. Dessutom sker i erytrocyter omvandling av glykolysintermediatet 1,3-bisfosfoglycerat till 2,3-bisfosfoglycerat (2,3-bPG), genom enzymet bisfosfoglyceratmutas. 2,3-bPG har en viktig regulatorisk roll avseende syrebindning till hemoglobin. En mutation i pyruvatkinas kan leda till ackumulering av 1,3-bPG och 2,3-bPG, och därmed påverkan på syrets inbindning till hemoglobin
201
Under fysiologiska förhållanden katalyserar triosfosfatisomeras (TPI) omvandlingen av dihydroxyacetonfosfat (DHAP) till glyceraldehyd-3-fosfat (GAP) medan reaktionen i jämvikt gynnar reaktionen i motsatt riktning. Hur kommer sig detta? * Eftersom GAP metaboliseras vidare i glykolysen så skiftar jämvikten successivt så att GAP-bildning gynnas. * Allosterisk reglering medför att GAP bildas under glykolysen och DHAP bildas under glykogenesen * Cytosolisk saltkoncentration och pH gynnar GAP-bildning
Eftersom GAP metaboliseras vidare i glykolysen så skiftar jämvikten successivt så att GAP-bildning gynnas
202
Redogör för på vilka sätt lipogenes i levern drivs på av samtidig nedbrytning av glukos.
* Nedbrytning av glukos drivs på av högt blodsocker och således insulin. * Nedbrytning av glukos leder till ökad halt acetyl CoA som i sin tur driver på citronsyra cykeln. ATP genereras. * Om Acetyl-CoA halten överskrider mitokondriens oxiditiva förmågor och ATP nivåerna är höga kommer a-ketoglutaratdehydrogenas att inhiberas. * Detta leder till ansamling av citrat eftersom citrat och isocitrat ligger i jämnvikt. Citrat transporteras ut ur mitokondrien till cytosol via citrat malat skytteln där citratlyas omvandlar citrat tillbaks till Acetyl-CoA + Oxaloacetat. * Acetyl CoA can sedan användas i lipogenes * NADPH bildas i steget mellan malat till pyruvat och används för att driva FAS-enzymet * Glycerol-3-fosfat bildas i glykolysen (TAG syntes)
203
Hur sker syntesen av fosfatidyletanolamin? I svaret ska reaktionsstegen utgående från en intermediär i triacylglycerolsyntesen redovisas
1. Fosfatidsyra omvandlas till DAG i fosfolipidsyntesen mha fosfatas. (Fosfatidsyra => diacylglycerol + Pi) 2. Reaktionen startar från alkoholen genom att den fosforyleras av olika kinaser och sedan CTP-aktiveras själva alkoholen CTP + fosfoethanolamin → CDP-etanolamin + PPi 3. Etanolamin lämnar CDP som blir CMP och kopplas till DAG och bildar en fosfolipid
204
Hjärnan kan använda ketonkroppar som energikälla. När förväntas nivåerna av ketonkroppar i blodet att öka som mest? * På tredje dagen efter en strikt fasta * Sex timmar efter en måltid rik på lipider * Under högintensiv träning * Efter en natts vila
På tredje dagen efter en strikt fasta
205
I vilken inbördes ordning sker reaktionerna med fettsyrasyntas (FAS)? Observera att mellanliggande steg kan saknas. * CO 2 spjälkas av => ketogrupp reduceras till en alkohol => H 2 O spjälkas av => NADPH oxideras till NADP+ * Malonyl-CoA binder till ACP => H 2 O spjälkas av => ketogrupp reduceras till en alkohol => dubbelbindning reduceras till enkelbindning * Kondensering mellan malonyl-CoA och acetyl-CoA => H 2 O spjälkas av => NADPH oxideras till NADP+ => ketogrupp reduceras till en alkohol
CO 2 spjälkas av => ketogrupp reduceras till en alkohol => H 2 O spjälkas av => NADPH oxideras till NADP+
206
Kroppen transporterar stora mängder kväve i form av glutamin från skelettmuskulatur till lever. Beskriv vad som händer med glutamin i levern
Glutamin + H2 O => glutamat + NH3 enzym: glutaminas
207
Redogör med substrat, produkter och eventuellt koenzym för reaktionen som ALAT katalyserar.
Alanin + alfa-ketoglutarat => pyruvat + glutamat koenzym: PLP/pyridoxalfosfat
208
Vilka är substraten i reaktionen som glutamatdehydrogenas katalyserar om ammoniak- koncentrationen i levern är hög? * NADPH + alfa-ketoglutarat + NH3 * Glutamat + alfa-ketoglutarat * NAD+ + glutamat * NAD+ + alfa-ketoglutarat + NH3
NADPH + alfa-ketoglutarat + NH3
209
Fenylketonuri (PKU) orsakas vanligen av en mutation i genen som kodar för enzymet fenylalaninhydroxylas. Hos personer med PKU är en aminosyra essentiell, som hos friska människor däremot är icke-essentiell. Vilken är aminosyran? * fenylalanin * alanin * cystein * tyrosin
Tyrosin
210
1. Vilket enzym hämmas av allopurinol och vilken typ av hämning rör det sig om? 2. Vilka är slutprodukterna vid nedbrytning av puriner under en allopurinol behandling?
1. Xantinoxidas hämmas kompetitivt 2. Xantin och hypoxantin. Hypoxantin då AMP metaboliseras och xantin då GMP metaboliseras
211
Redogör för en valfri reaktion i ”salvage pathway” av puriner hos människan där PRPP ingår. Ange substrat, produkt och enzym.
Svar: Hypoxantin + PRPP => IMP + PPi, enzym: HGPRT Guanin + PRPP => GMP + PPi enzym: HGPRT Adenin + PRPP => AMP + PPi, Enzym : adeninfosforybosyltransferas
212
Vilket av alternativen nedan beskriver bäst vad som sker under fasta? * Glykogenolysen maximeras under nattsömnen. * Förhöjt NADH i mitokondrien hämmar TCA-cykeln. * Den sänkta glukagon/insulin-kvoten orsakar snabb mobilisering av glukos från leverglykogen. * Kolskeletten för glukoneogenes hämtas främst från glukogena aminosyror och laktat från njure och fettvävnad
Förhöjt NADH i mitokondrien hämmar TCA-cykeln.
213
Vilken av nedanstående reaktioner påverkas på ett konkret sätt negativt som en konsekvens av vitamin B12 -brist? * S-adenosylmetionin => S-adenosylhomocystein * homocystein => metionin * dihydrofolat => tetrahydrofolat * dopamin => L-DOPA
homocystein => metionin
214
På vilket sätt påverkar hemgruppen upptaget av järn från tarmen? * Hem-Fe tas upp i epitelet via HCP (Heme carrier protein), vilket leder till effektivare upptag än för icke-hemjärn. * Hemgruppen reducerar järnet till Fe(II) vilket är en förutsättning för järnupptag * Hem-Fe hämmar frisättningen av hepcidin, vilket gynnar absorptionen över enterocytens basala membran
Hem-Fe tas upp i epitelet via HCP (Heme carrier protein), vilket leder till effektivare upptag än för icke-hemjärn
215
Vilket av följande signalsubstanser motverkar glukagons effekter? * acetylkolin * leptin * tillväxthormon * kortisol * noradrenalin
leptin
216
Namnge två hormoner och deras effekt på födointag.
Minskar födointaget (mättnadseffekt) – leptin, insulin, CCK, GLP, peptid YY (PYY) Stimulerar födointaget (hungereffekt) – neuropeptid Y (NPY), ghrelin, endorfiner, kortisol.
217
Vilken typ av näringsämne bidrar normalt med mest energi under lågintensiv träning? * Fettsyror * Glukos * Glykogen * Aminosyror
Fettsyror
218
Insulin produceras initialt som en omogen form (preproinsulin) vilken sedan modifieras till aktivt insulin. Beskriv två sådana modifieringar och i vilken cellulär organell som respektive modifiering sker
ER-membranet (Oxidation av tre par cys till disulfidbryggor stabiliserar strukturen); Golgiapparaten (C-peptiden klyvs bort)
219
Hereditär fruktosintolerans är en medfödd defekt i fruktosmetabolismen som orsakas av mutationer i ALDOB-genen som kodar för aldolas B. Vilken funktion har enzymet aldolas B? * Katalyserar klyvning av sukros till fruktos och glukos. * Katalyserar klyvning av fruktos-1-fosfat till glyceraldehyd och dihydroxyacetonfosfat (DHAP). * Omvandlar glyceraldehyd till dihydroxyacetonfosfat (DHAP), som bl.a. används i glykolysen. * Katalyserar bildningen av fruktos-1-fosfat från fruktos.
Katalyserar klyvning av fruktos-1-fosfat till glyceraldehyd och dihydroxyacetonfosfat (DHAP).
220
När cellens ATP-nivåer sjunker leder det till att många enzymer får ändrad aktivitet. Vilket av följande enzymer torde bli mest aktivt i en situation med låga ATP-nivåer? a. Fosfofruktokinas-1 (FFK1) b. Glukokinas c. Aldolas B d. Hexokinas e. Fruktos-1,6-bisfosfatas
Fosfofruktokinas-1 (FFK1)
221
Att upprätthålla blodglukosnivåerna är kritiskt viktigt för överlevnad. När blodglukosnivån sjunker avstannar glykolysen nästan helt i levern, men varför sker detta? a. ,Levern kan inte utföra anaerob förbränning av glukos till laktat. b. För att levern ska kunna syntetisera ketonkroppar. c. Levern prioriterar produktion av glukos d. Det uppstår ett akut underskott av ATP. e. All ATP används i nedbrytning av leverglykogen
Levern prioriterar produktion av glukos
222
Vilket apolipoprotein medierar aktivering av lipoproteinlipas (LPL)? A. ApoC-II B. ApoA-I C. ApoB-48 D. ApoB-100 E. ApoE
A. ApoC-II
223
Redogör för det huvudreglerade reaktionssteget i kolesterolbiosyntesen. I reaktionsformeln ska substrat, produkt(er), enzym och ev. koenzym/kosubstrat anges
HMG-CoA + 2NADPH + H+ => Mevalonat + 2NADP + + CoA (HMG-CoA reduktas)
224
Redogör för hur triacylglycerol (TAG) bryts ner till fria fettsyror och glycerol i den vita fettväven. För full poäng behöver ingående beskrivningar av regleringen av de ingående enzymstegen och deras olika effekter på lipolysaktiviteten ges
ATGL: TAG => DAG + FFA (första fettsyran) HSL: DAG => MAG + FFA (andra fettsyran) MGL: MAG => Glycerol + FFA (tredje fettsyran) Noradrenalin/glukagon signalerar via receptorer på cellytan] vilket leder till aktivering av adenylatcyklas (AC). AC => cAMP => PKA, som i sin tur fosforylerar och aktiverar hormonkänsligt lipas (HSL). PKA fosforylerar även peripilin som då medger bättre tillgång för aktiverat HSL till lipiddroppen. P-perilipin släpper också CGI-58 som då kan sätta sig på och aktivera ATGL som katalyseras första steget i lipolysen.
225
Förklara hur vitamin B12 -brist kan resultera i brist på folsyra
Vid vitamin B₁₂-brist kommer den B₁₂-beroende reaktion då homocystein metyleras till metionin avstanna. Det N⁵-TetraHydroFolat som normalt demetyleras (från N⁵-MTHF → N⁵-THF) i denna reaktion förblir därmed i sin metylerade form (som inte kan konverteras till andra THF- former) och kommer ackumuleras. Detta blir en så kallad ”folatfälla”
226
Kroppen transporterar stora mängder kväve i form av två aminosyror från skelettmuskulatur till lever. Vilka är de två aminosyror som i störst kvantitet lämnar skelettmuskulaturen för att transporteras till främst levern? * alanin (A) och glutamin (Q) * arginin (R) och glutamat (E) * asparagin (N) och glycin (G) * leucin (L) och valin (V)
alanin och glutamin
227
Allopurinol är en vanlig substans vid behandling av gikt. Vilka är de två huvudsakliga slutprodukterna vid nedbrytning av puriner om en person behandlas med allopurinol?
Xantin och hypoxantin
228
Vilken vitaminderiverad kofaktor är involverad i anaplerotiska karboxyleringsreaktioner? -pantotensyra -vitamin K -biotin -pyridoxin (B6 ) -folsyra
Biotin
229
Vilket av nedanstående påståenden gäller vid välnärt tillstånd? -Glukos tas upp till adipocyterna via insulinberoende GLUT-4 -Omfattande nedbrytning av triacylglycerol sker i fettvävnad -Levern står för all nedbrytning av grenade aminosyror från dieten -I skelettmuskeln inhiberas glukokinas, vilket leder till låga nivåer av glukos-6-fosfat
Glukos tas upp till adipocyterna via insulinberoende GLUT-4
230
Vilket av följande påståenden stämmer inte avseende fasta (kort som lång tid)? -Glukagonnivån i blodet stiger 2-4 timmar efter den senaste måltiden -Nivån av fruktos-2,6-bisfosfat minskar i levern -Intracellulära cAMP-nivåer minskar -PFK2-domänen (fosfofruktokinas 2) är inaktiv och fosforylerad
-Intracellulära cAMP-nivåer minskar
231
Vilket hormon nedregleras vid kort tids fysisk träning? Insulin Noradrenalin Adrenalin Glukagon
Insulin
232
Hur skiljer sig principiellt de fysiologiska effekterna av leptin och adiponektin
Leptin reglerar födointaget medan adiponektin främst reglerar vävnadsmetabolism och inflammation
233
I cellen finns det enbart en syntesväg som omvandlar riboser till deoxyriboser. Redogör för reaktionen (namnge enzym, kofaktor och ge exempel på ett substrat och en produkt). Beskriv också den reaktion i vilken kofaktorn återställs (inklusive enzymnamn och kosubstrat).
NDP => dNDP (NDP=ADP, GDP, CDP, UDP); enzym: ribonukleotidreduktas; kofaktor: thioredoxin (reducerad) => thioredoxin (oxiderad) Thioredoxin (oxiderad) + NADPH+H+ => Thioredoxin (reducerad) + NADP+ (thioredoxinreduktas)
234
Vilken funktion har N-acetylglutamin i ureacykeln? * Molekylen är en positiv alloster modulator till enzymet karbamoylfosfatsyntetas I. * Molekylen är en negativ alloster modulator till enzymet karbamoylfosfatsyntetas I. * Molekylen är en kompetitiv inhibitor till enzymet karbamoylfosfatsyntetas I. * Molekylen är ett substrat till enzymet karbamoylfosfatsyntetas I.
Molekylen är en positiv alloster modulator till enzymet karbamoylfosfatsyntetas I.
235
Mineralupptaget i tarmen sker i stor utsträckning via DMT-1, en transportör som är selektiv för tvåvärda joner. Förklara kort varför upptaget av icke-hemjärn är beroende av antioxidanter av typen vitamin C, medan varken t ex kalcium eller zink uppvisar detta beroende
Fe2+ oxideras lätt till till Fe3+ i närvaro av syre eller andra oxiderande substanser. Antioxidanter motverkar detta, alternativt reducerar Fe3+ till Fe2+ igen. Vare sig Ca2+ eller Zn2+ kan oxideras så som Fe2+ , varför antioxidanter inte gör någon skillnad för dessa jonslag
236
Beskriv kortfattat begreppet ”second messenger”
En intracellulär substans som bildas eller frisätts genom aktionen av intracellulär effektor som följd av signalsubstans-inbindning extracellulärt, och som förstärker signalen från signalsubstansen intracellulärt.
237
Namnge ett fosfatas som kan motverka PI3-kinaset genom defosforylering av second messenger
PTEN (Fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat 3-fosfatase) PTEN har en motsatt effekt genom att katalysera defosforyleringen av PIP3
238
PI3-kinaset består av två subenheter. Beskriv vad dessa enheter har för funktion och hur kinaset aktiveras vid signalering
Regulatorisk subenhet (p85): p85a binder till [fosforylerade tyrosiner på] IRS. Katalytisk subenhet (p110): Den katalytiska subenheten (p110) är ansvarig för att katalysera fosforyleringen av fosfatidylinositol (PI) och fosfatidylinositol 4,5-bisfosfat (PIP2) till fosfatidylinositol 3,4,5-trisfosfat (PIP3)
239
Redogör för nedbrytningen av fruktos från upptag i tarmen till bildning av glyceraldehyd-3-fosfat i levern. Redogör också för skillnader mellan glukos och fruktos vad beträffar upptag i tarmen och vidare metabolism i levern
*fruktos tas upp via GLUT-5, faciliterad transport. glukos via SGLT-1 sekundär aktiv transport. *Fruktos => fruktos-1-fosfat, mha fruktoskinas. Fruktos-1-fosfat => DHAP + glyceraldehyd, mha fruktosfosfoaldolas Glyceraldehyd + ATP => Glyceraldehyd-3-fosfat, mha trioskinas *I levern kan glyceraldehyd omvandlas till glycerol mha alkohol dehydrogenas och NADH och sedan till glycerol-3-fosfat mha glycerolkinas. *Upptaget av fruktos regleras ej av insulin. *Muskler saknar Glycerolkinas, måste därför omvandla glyceraldehyd till DHAP (mha triosfosfatisomeras) och sedan till glycerol-3-fosfat (mha glycerol-3-fosfat dehydrogenas + NADH). Glycerol 3 fosfat används till TAG syntes.
240
Vilken av följande föreningar bildas inte i glykolysens reaktionssteg? ATP Pyruvat NADH NADPH ADP
NADPH
241
Vilket av följande påstående stämmer bäst överens för enzymet pyruvatkinas? *Pyruvatkinas katalyserar en substratnivå-fosforylering i vilken ATP bildas. *Fruktos 1,6-bisfosfat inhiberar enzymet allostert genom feed-forward-reglering. *Enzymet aktiveras av höga ATP-nivåer. *Pyruvatkinas katalyserar omvandlingen av pyruvat till laktat under anaeroba förhållanden. *Aminosyran alanin är en viktig kofaktor för pyruvatkina
Pyruvatkinas katalyserar en substratnivå-fosforylering i vilken ATP bildas
242
Vilket påstående avseende leverglykogen är korrekt? *Hos människa bildas glykogen i form av långa linjära glukoskedjor. *Glykogen är en lagringsform för långa grenade aminosyror. *Branching enzyme sammanfogar två glukoskedjor genom en α(1-6)-binding. *Insulin inhiberar glykogensyntesen i levern
Branching enzyme sammanfogar två glukoskedjor genom en α(1-6)-binding
243
Vad händer mest sannolikt i levern vid måttligt ökad lipolys i den vita fettväven? *Bildning av glycerol-3-fosfat ökar *Utsöndring av VLDL minskar dramatiskt *Syntes av acetoacetat i mitokondrierna minskar *Nedbrytning av glukos ökar
Bildning av glycerol-3-fosfat ökar Alternativ A är mest sannolikt då glycerol som frisätts efter lipolys i fettväv tas upp i levern och metaboliseras vidare med hjälp av glycerolkinas till glycerol-3-fosfat. Denna produkt kan senare antingen ingå i TAG-syntes, glukoneogenes eller glykolys
244
Vilket protein bidrar mest till att öka HDL-partikelns kolesterolinnehåll? LCAT ApoB-48 ApoB-100 ApoC-II ApoE
LCAT
245
På vilka två olika sätt kan fosfatidylserin omvandlas till fosfatidyletanolamin i kroppen?
Genom utbyte av alkoholen, basutbyte; serin byts ut mot etanolamin (1p). Genom dekarboxylering av serin; då bildas etanolamin (1p).
246
Redogör med en (netto-)summaformel för nedbrytningen av en mättad fettsyra under ett varv i beta-oxidationen
n= antal kol i fettsyran: (C n) acyl-CoA + FAD + NAD + H2O + CoA => (C n-2) acyl-CoA + FADH2 + NADH + acetyl-CoA
247
Vid fysiskt arbete frigörs NH3 i skelettmuskulaturen då ADP genomgår en deaminering och omvandlas till IMP (inositolmonofosfat). Då ammoniak är celltoxiskt inkorporeras denna ammoniak i en molekyl och det bildas då en aminosyra som sedan transporteras genom blodbanan till levern för vidare nedbrytning. Beskriv denna energikrävande inkorporering av ammoniak som sker i skelettmuskulaturen och ange substrat, produkt, enzym och eventuella koenzymer
glutamat + NH3 + ATP => glutamin + ADP + Pi enzym: glutaminsyntetas
248
Samtliga aminotransferaser är beroende av att ett vitaminderivat sitter kovalent bundet till enzymet. Vad heter detta koenzym?
Pyridoxalfosfat (PLP) (Vit B6)
249
Ureacykeln är cellens lösning på att utsöndra toxisk ammoniak från kroppen. Vilka föreningar bidrar med kväveatomerna i urea?
Aspartat och Ammoniak
250
Läkemedlet allopurinol, som används mot gikt, påverkar purinmetabolismen. På vilket sätt sker detta?
genom inhibering av enzymet xantinoxidas hämmas bildningen av urinsyra
251
En förutsättning för celldelning är nybildningen av deoxyribonukleotider, som katalyseras av enzymet ribonukleotidreduktas. Redogör för hur detta sker, inklusive substrat, produkter och involverade kofaktorer/koenzymer/enzymsystem (inklusive för regenerering av kofaktor), samt hur reaktionen regleras allosteriskt
NDP + red thioredoxin => dNDP + ox thioredoxin + H2O (ATP aktivator, dATP inhibitor) Regenerering av thioredoxin: Ox thioredoxin + NADPH => red thioredoxin + NADP+
252
Vilken energireservoar används primärt under kortvarig, högintensiv fysisk aktivitet som sprint eller tyngdlyftning? Kreatinfosfat Glykogen Fett Protein Adenosintrifosfat (ATP)
Kreatinfosfat
253
Under absorptiv fas efter kolhydratintag är samtliga nedanstående enzymer aktiva utom ett, indikera vilket. Glykogensyntas Glykogenfosforylas Pyruvatdehydrogenas Pyruvatkinas
Glykogenfosforylas
254
Vilket av följande påståenden är INTE korrekt under välnärt tillstånd (efter intag av blandad kost)? *Glukokinas ger upphov till ökat inslag av glukosfosforylering *5-10% av den glukos som når levern används i pentosshunten. *Omvandlingen av pyruvat till acetyl CoA ökar, vilket ökar förutsättningarna för användning av acetyl CoA för fettsyrasyntes. *Glykogenolysen stimuleras av den höga insulin/glukagon-kvoten
Glykogenolysen stimuleras av den höga insulin/glukagon-kvoten
255
Förklara kortfattat mekanismen bakom hur serumhalten av homocystein är relaterad till kroppens B12 -status.
Homocystein är en restprodukt efter SAM-metylering som måste re-metyleras för att ge metionin så att SAM kan återbildas. Denna metylering sker via metioninsyntas som har B12 som kofaktor. Vid B12 -brist höjs därför homocysteinkoncentrationen
256
Vilket av följande påståenden är mest korrekt vad gäller enzymet ribonukleotidreduktas (RNR)? *Vid katalysen bildas en disulfidbrygga i RNR som sedan måste reduceras innan nästa substrat kan reduceras av RNR. *RNR använder radikalkemi vid reduktionen av deoxyribonukleotider till ribonukleotider. *RNR reducerar alla fyra dNTP till motsvarande ribonukleotider. *Aktiviteten hos RNR hämmas av cancermedicinen 5-fluorouracil
Vid katalysen bildas en disulfidbrygga i RNR som sedan måste reduceras innan nästa substrat kan reduceras av RNR.
257
Vilket enzym är de som är icke funktionellt eller saknas vid Lesch-Nyhans syndrom?
Hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas (HGPRT)
258
Glukagon och adrenalin har båda vilken effekt på glykogen metabolism i levern?
Ökar nedbrytning och minskad syntes av glykogen i levern
259
Höjd calcium koncentration i muskel celler har vilken effekt på glykogen metabolism?
Ca2+ som frigörs vid muskelkontraktion kan aktivera glykogen fosforylas kinas B (blir kinas A istället) vilket i sin tur fosforylerar glykogen fosforylas B till glykogen fosforylas A som i sin tur bryter ned Glykogen.
260
Hur omvandlas glukos-6-fosfat till glukos-1-fosfat?
Fosfoglukomutas lägger till en fosfat grupp på det anomera kolet och tar sedan bort fosfat gruppen från det sjätte kolet.
261
En metod för styrning av metabolismen är genom så kallad allosterisk reglering. Vilket av nedanstående alternativ utgör det mest korrekta exemplet på detta? *Ett intermediat i en metabol väg binder ett enzym kovalent i det aktiva sätet och påverkar på så vis enzymets aktivitet. *Ett intermediat i en metabol väg binder ett enzym icke-kovalent på ett säte skilt från enzymets aktiva säte och påverkar på så vis enzymets aktivitet
Ett intermediat i en metabol väg binder ett enzym icke-kovalent på ett säte skilt från enzymets aktiva säte och påverkar på så vis enzymets aktivitet
262
Slutprodukten i aerob glykolys kan efter transport genom mitokondriemembranet tillföras citronsyracykeln på två olika sätt. Vilka är de reaktioner som avses? Beskriv de två olika reaktionerna med substrat, produkt, enzymnamn, samt alla ingående co-enzym
PDH komplexet katalyserar omvandlingen av pyruvat till acetyl-CoA pyruvat + NAD+ + CoA => Acetyl-CoA + NADH + CO2 PDH-komplexet består av 3 olika enzymsubenheter som katalyserar olika reaktioner och använder olike kofaktorer: E1 använder tiaminpyrofosfat E2 använder liponsyra E3 använder FAD och NAD+. Pyruvat can även omvandlas till oxaloacetat mha av pyruvatkarboxylas, CO2 används.
263
Brist av enzymet glukos 6-fosfatas i levern ger upphov till allvarlig hypoglykemi, alltså lågt blodsocker. Brist av enzymet glykogenfosforylas i levern ger däremot endast upphov till mild hypoglykemi. Förklara denna skillnad i påverkan på blodsockernivån
Glukos 6-fosfatas i levern är nödvändigt för att glukos ska kunna bildas och pumpas ut i blodet i både glukoneogenes och glykogenolys (glykogennedbrytning). En brist på fosforylaset påverkar enbart nedbrytning av glykogen negativt, och nybildning av glukos fungerar fortfarande
264
Vilket av följande påståenden beskriver bäst funktionen av enzymet fosfofruktokinas-1 (FFK1/PFK1)? *FFK1 katalyserar omvandlingen av glukos 6-fosfat till glukos 1,6-bisfosfat i det andra steget i glykolysen. *Citrat, PEP och ATP är små molekyler som allostert aktiverar FFK1. *FFK1 katalyserar omvandlingen av fruktos till fruktos 1-fosfat. *FFK1 katalyserar ett hastighetsbegränsande och irreversibelt steg i glykolysen
FFK1 katalyserar ett hastighetsbegränsande och irreversibelt steg i glykolysen
265
Vilket påstående beskriver korrekt den oxidativa fasen i HMP-shunten (pentosfosfatvägen)? *Den oxidativa fasen genererar NADH och koldioxid. *Den oxidativa fasen är reversibel. *NADP + fungerar som protonmottagare i den oxidativa fasen. *NAD + fungerar som protongivare i den oxidativa fasen
NADP + fungerar som protonmottagare i den oxidativa fasen
266
Lipider som vi får i oss genom födan måste brytas ner innan upptag i tarmepitelet (enterocyterna) kan ske. Efter återuppbyggnad av lipiderna i enterocyterna packas dessa i kylomikroner. Vilket påstående om kylomikroner är mest korrekt? *Nybildade (nascent) kylomikroner utsöndras direkt från enterocyterna ut till blodet via portvenen (v. portae). *Apolipoprotein B-48 (ApoB-48) förs över från high-density lipoprotein (HDL) till kylomikronerna i blodet. *Merparten av kylomikronernas kolesterol och kolesterylestrar tas upp i levern
Merparten av kylomikronernas kolesterol och kolesterylestrar tas upp i levern. förklaring: Nybildade kylomikroner i tarmepitelet transporteras via lymfkärl till blodcirkulationen. Består till största delen av TAG. ApoB-48 uttrycks av enterocyterna själva (dock tillförs ApoE och ApoC-II av HDL-partiklar i blodbanan). . Efter LPL-medierad nedbrytning av TAG kommer kolesterol/kolesterylestrar i partikeln att tas upp av levern via ApoE.
267
I vilken inbördes ordning sker reaktionerna med fettsyrasyntas (FAS)?
1. Acetyl-CoA binds till ACP domänen på FAS (Transacylas) 2. flyttas sedan till Cyst domänen. 3. Malonyl-CoA binder till ACP domänen, karboxyl grupp lämnar från malonyl. 4. acetylgruppen flyttas över till ACP domänen och en 4 kols kedja med 2 ketogrupper bildas. (Ketoacyl syntas) 5. den yttre ketogruppen ketogruppen reduceras till en alkohol mha NADPH. (Ketoacyl reduktas) 6.H2O spjälkas från alkoholen. Dubbelbindning bildas mellan kolen. (dehydratas) 7. NADPH Reducerar dubbelbindingen. Blir en 4 kol mättad kedja med ketogrupp kopplad till ACP domänen. steg 2-7 upprepas 7 gånger tills palmitinsyra bildas (16:0). Frigörs från ACP mha tioestras.
268
omvandling av Homocystein till metionin?
homocystein + N5 -metyl-THF => metionin + THF enzym: metioninsyntas koenzym: vitamin B12
269
Beskriv ett steg i ureacykeln som är energikrävande och ange substrat, produkt, enzym och eventuella koenzym.
NH4 + CO2 + 2 ATP => karbamoylfosfat + 2 ADP + Pi enzym: karbamoylfosfatsyntetas 1 citrullin + aspartat + ATP => argininosuccinat + AMP + PPi enzym: argininosuccinatsyntetas
270
Från tyrosin bildas i en reaktionssekvens flera katekolaminer av central betydelse för människans hälsa. Beskriv översiktligt bildningen av dessa fram till och med adrenalin
Tyrosin hydroxyleras till L-DOPA, som dekarboxyleras till dopamin, vilket hydroxyleras till noradrenalin, som därpå metyleras till adrenalin
271
Vilken av följande molekyler utgör ett substrat för ribonukleotidreduktas? a) ADP b) AMP c) dATP d) ATP
a) ADP
272
Vilket alternativ beskriver bäst vitaminet biotins funktion som kofaktor? Nödvändig för ett stort antal metyleringsreaktioner Aktiv komponent i karboxyleringsreaktioner Viktig komponent i ett flertal redoxreaktioner
Aktiv komponent i karboxyleringsreaktioner
273
Hur kan insulin stimulera syntes av glykogen?
Inslin binder till a-subenheterna => tyrosinkinasdomänerna på b-subenheterna autofosforylerar varandra => IRS-1 binder till b-subenheterna och fosforyleras=> PI3K binder till IRS-1 och aktiveras=> PI3K katalyserar PIP2 => PIP3 => PIP3 aktiverar PDK1 => PDK1 aktiverar PKB (Akt) sos i sin tur kan aktivera proteinfosfatas som defosforylerar och aktiverar Glykogen syntas.
274
Glykogensyntas kräver en glykogen primer för att börja addera Glukosmolekyler, hur skapas glykogen primer?
UDP-glukos binder sig till OH på en tyrosin på glykogenin, UDP frigörs. Vanligtvis krävs en primer av 4 glukos för att glykogen syntas ska ta över. Tyrosin formar kärnan av glykogen komplexet.
275
Hur metaboliseras VLDL?
Levern frisätter TAG rika blivande VLDL kroppar som tar upp Apo C-II och Apo E från HDL. Blir då färdig VLDL. Apo C-II aktiverar LPL som påbörjar nedbrytning av TAG i VLDL. Fria fettsyror tas up av celler och glycerol transporteras till levern. VLDL => IDL=> LDL IDL partiklar kan tas upp av leverceller genom endocytos som induceras av Apo E. (hyperglykomi kan uppstå vid E-2 isoform) Om IDL släpper ifrån sig Apo E och C så blir den LDL.
276
Hur metaboliseras LDL och vad är deras funktion?
VLDL blir LDL när de töms på TAGs. LDLs funktion är främst att transportera kolesterol till levern och perifer vävnad genom Apo B-100 som signalerar LDL receptorer på cellmembranet att endocytera LDL partikeln.
277
HDL funktion?
Bärare av Apo C-ll och Apo E. Den formas från Apo A-1 och lipider i blodet. Tar upp kolesterol som estrefierats av LCAT (stimuleras av Apo A) i plasma i perifer vävnad. Lagrar Kolesterolestrar i hydrofob kärna. HDL 3 (kolesterol-fattig) => HDL 2 (kolesterol-rik). HLD släpper av Kolesterolestrar hos levern.
278
Hur kan Fruktos omvandlas till glykolys intermediärer?
1 Fruktos + ATP => Fruktos-1-fosfat + ADP, katalyseras av Fruktokinas 2. Fruktos => Dihydroxyaceton-fosfat + Glyceraldehyd, katalyseras av fruktofosfataldolas. 3 Glyceraldehyd + ATP => Glyceraldehyd-3-fosfat, katalyseras av trioskinas. bildar DHAP och Glyceraldehyd-3-fosfat.
279
När, hur och var stimuleras bildning av ketonkroppar?
* Under fasta => TAGs bryts ner i fettväv och fettsyror frigörs till blodet. Tas upp av olika vävnader men främst av levern där fettsyrorna bryts ned genom beta oxidation i mitokondrier. * Detta leder till ökad halt of acetyl-CoA i cellerna vilket kommer inhibera PDH-komplexet. * Pyruvat kommer att börja genomgå glukoneogenes, OAA halten kommer även att minska eftersom hög NADH halt kommer stimulera OAA till malat. *Det kommer alltså finnas mindre OAA tillgängligt för CS-cykeln. *Acetyl-CoA kommer användas till bildning av ketonkroppar iställeti leverns mitokondrier.
280
Hur syntiseras ketonkroppar?
1. 2 acetyl-CoA => Acetoacetyl-CoA + CoA, Enzym: tiolas 2. Acetoacetyl-CoA + H2O + Acetyl-CoA => HMG-CoA + CoA, Enzym: HMG-CoA syntas 3. HMG-CoA => Acetoacetat + Acetyl-CoA, Enzym: HMG-CoA lyas 4. Acetoacetat + NADH => 3-hydroxybutyrat + NAD+, Enzym: 3-hydroxybutyrat-dehydrogenas. Acetoacetat can också spontant omvandlas till aceton + CO2, detta blir en metabolsk återvändsgränd.
281
Hur metaboliseras ketonkroppar:
Kan börja från steg 1 eller 2, acetoacetat och 3-hydroxybutyrat är båda keton kroppar. 1. 3-hydroxybutyrat + NAD+ => acetoacetat + NADH, Enzym: 3-hydroxybutyrat dehydrogenas 2. Acetoacetat + succinyl-CoA <=> Acetoacetyl-CoA + Succinat Enzym: tioforas 3. Acetoacetyl-CoA + CoA => 2 Acetyl-CoA, Enzym: Tiolas Acetoacetyl omvandlas aktivt till 2 acetyl-CoA vilket driver reaktion 2 framåt. Levern saknar tioforas och kan inte använda ketonkroppar som bränsle.
282
Hur kan insulin stimulera glykolysen?
* Insulin binder till a-subenheter hos insulinreceptor, tyrosinkinas domänerna hos b-subenheterna intracellulärt autofosforylerar varandra. * IRS-1 binder till fosforylerad b-subenhet och fosforyleras. Reglerande subenhet (p85) hos PI3K binder till IRS-1 och aktiverar den aktiva subenheten (p110) hos PI3K. * fosfoinositol-3-kinas (PI3K) katalyserar reaktionen fosfatidylinositol-4,5-bifosfat (PIP2) till fosfatidylinositol-3,4,5-trifosfat (PIP3) * PIP3 kommer sedan aktivera PIP3 beroende kinas 1 (PDK-1) som i sin tur aktiverar PKB (Akt). * Akt aktiverar ett proteinifosfatas som i sin tur defosforylerar fosfofruktokinas-2 som ökar halten av fruktos-2,6-bifosfat som i sin tur stimulerar fosfofrukokinas-1 och hämmar fruktos-1,6-bifosfatas.
283
Hur omvandlas pyruvat till PEP och hur regleras dessa steg i glukoneogenesen?
1. pyruvate + CO2 => oxaloacetat, enzym: pyruvatkarboxylas. 2. oxaloacetat + NADH => Malat + NAD+, enzym: malatdehydrogenas malat kan transporteras ut till cytosolet mha citrat/malat skytteln. 3. malat + NAD+ => oxaloacetat + NADH, (malatdehydrogenas) 4. OAA + GTP => PEP + CO2 + GDP, enzym: PEP karboxykinas Pyruvatkarboxylaset är aktivt vid höga nivåer av Acetyl-CoA
284
HMP shunten:
Alternativ väg för oxidering av glukos * 1. Glukos-6-fosfat + NADP+ => 6-fosfoglukonolakton + NADPH katalyseras av: glukos-6-fosfatdehydrogenas * 2. 6-fosfoglukonolakton + H2O => 6-fosfoglukanat katalyseras av 6-fosfoglukanolaktonhydrolas * 3. 6-fosfoglukanat + NADP+ => Ribulos-5-fosfat + NADPH + CO2 Katalyseras av 6-fosfoglukanatdehydrogenas * 4. Ribulos-5-fosfat => Ribos-5-fosfat, katalyseras av ribulos-5-fosfatisomeras * alternativt 4. Ribulos-5-fosfat => xylulos-5-fosfaat katalyseras av ribulos-5-fosfat-3-epimeras glukos 6 fosfat dehydrogenas och 6 fosfoglukanatdehydrogenas är hämmade av NADPH.