PRELIMINÄRA FÖRELÄSNINGSDISPOSITIONER Cellens Byggstenar och Livets Molekyler

Transkript

1 Medicinsk biokemi och biofysik Cellens struktur och funktion (CSOF) Avsnitt 1, Cellens byggstenar och livets molekyler VT07 PRELIMINÄRA FÖRELÄSNINGSDISPOSITIONER Cellens Byggstenar och Livets Molekyler *Obligatoriskt föreläsningsmoment INTRODUKTION CELLENS STRUKTUR OCH FUNKTION (CSOF) OCH AVSNITT 1 - CELLENS BYGGSTENAR OCH LIVETS MOLEKYLER (ÅRö). Champe, Harvey & Ferrier (CHF): ytligt sidorna 85-87, 89-91, , och I-S & P: sid 1-3 och Alberts et al: sid och introduktion till CSOF och dess 1:a avsnitt - introduktion digestion - cellens kemiska komposition - våra makromolekyler och dess byggstenar (proteiner, kolhydrater, nukleinsyror, lipider) - vattenmolekylen och dess betydelse för proteinstrukturen - GRUNDLÄGGANDE KEMI (ÅRö) I-S & P: sid CHF: sid Alberts et al: sid och (ev. sid och 83-84). - atomens sammansättning, kvanttal, atomorbitaler, periodiska systemet - oktettregeln-valenselektroner - elektropositivitet-elektronegativitet - kemisk bindning, hybridisering och hybridorbitaler (sp 3 och sp 2 ) - molekylorbitaler, σ och π-bindning - delokalisering av elektroner, resonans, aromater - ev. reaktioner i vatten, hydratisering (ex jonkanaler) - ev. något om fosfatgruppen och ATP

2 ENKLA KOLHYDRATER (DoD) CHF: sid 83-85, (85-87 uyligt), 88, 124 (B), 140 (fig. 12.7) och ( ytligt). I-S & P: sid Alberts et al: sid 59-61, och kolhydrater - definition, förekomst, betydelse, strukturell grund, egenskaper - Fischerprojektion av ocykliserade former, D- och L-former - aldoser och ketoser; glukos, fruktos, ribos, deoxyribos - cyklisering, mutarotation, stereoformler, Haworth-projektion, anomerer, epimerer - glykosidbindningen, di- och polysackarider, maltos, laktos, sukros, - homoglykaner: stärkelse (amylos, amylopektin), cellulosa och glykogen - ev. nedbrytning av glykogen (fosforolys) och av stärkelse (hydrolys) KOMPLEXA KOLHYDRATER (DoD) CHF: sid , ( och ytligt), , ( ytligt). I-S & P: sid och Alberts et al: sid och derivat: sulfat, fosfat, amin, syror och alkoholer m.m. - heteroglykaner, glykosaminoglykaner (GAG), proteoglykaner LIPIDER (ÅRö) CHF: sid ( samt ytligt), , , ( ytligt), och (samt ev ytligt). I-S & P: sid 43-46, och Alberts et al: sid 61-62, och lipider - definition, förekomst, betydelse, struktur och indelning, egenskaper - fettsyror (mättade och omättade), ω-fettsyror, glycerider, acylglycerol - esterbindning och fosfoesterbindning - olika fosfolipider och kolesterol, kolesterolderivat (gallsalter, steroidhormoner), GPI-ankare - Fischerprojektioner, stereospecifik numrering (sn-), cis-trans isomeri, E-Z-systemet - glykolipider SYRABAS ÖVERSIKT (ORå) I-S & P, sid och C & H, sid 6-11 (ytligt sid 31). Alberts et al, sid massverkans lag -jämviktskonstanten - syrabaspar - ph och poh, syrakonstant - vattnets autoprotolys - starka och svaga syror och baser - amfolyter - buffertformeln - ev proteinbuffertar och hemoglobin som buffert 2

3 PROTEINER OCH DESS BYGGSTENAR (ÅRö) CHF: sid 1-24 och , kap. 23: IIB, (ytligt sid och ). Alberts et al: sid 62-63, , (ytligt sid och ). - mycket kortfattat: "Centrala dogman" (DNA/RNA/Protein)- folding, sortering, transport, oligomerisering och posttranslationella modifieringar - aminosyrors struktur och egenskaper - syra-bas-egenskaper hos aminosyrorna - peptidbindningen och dess egenskaper - strukturnivåer (primär, sekundär, supersekundär, tertiär, kvartenär) och vilka krafter som stabiliserar dem - alfa-helix, kollagen-helix, beta-sheet, beta-turn, loopar - begreppen domän, motiv, subenhet - olika typer av presentationsmodeller (t.ex. space-filling, ball and stick and ribbon ) - denaturering: innebörd och olika sätt (renaturering och folding) - glykoproteiner - ev. något om proteinveckning (chaperoner och enzymer) - ev. något om posttranslatoriska modifieringar TYPPROTEINER - KOLLAGEN, HEMOGLOBIN (ÅRö) CHF: sid (ytligt III.A-C samt IV.A3-E). I-S & P: sid 292 och Alberts et al: (ytligt sid ). - strukturella fibrösa proteiner (kollagen, elastin) och vitamin C - globulära proteiner (transportproteinerna hemoglobin, myoglobin) - begreppen kooperativitet och alloster reglering med utgångspunkt från hemoglobin - begreppen apoprotein, holoprotein, prostetisk grupp INTRODUKTION ENZYMER (YLt) C HF: sid och Alberts et al: sid 68-85, och I-S & P: ytligt sid vad är ett enzym? - hur påverkas en reaktion av sitt enzym (jämvikt, aktiveringsenergi, reaktionshastighet)? - termodynamik (inre energi-entalpi-entropi-fri energi) - ytligt - enzymmodeller ( lock and key, induced fit ) - aktiva ytan (läge, funktion, specificitet) - exempel på enzymmekanismer (lysozym, carboxypeptidas A) - Michaelis-Mentens ekvation (förutsättningar, lydelse och grafiskt utseende, betydelse av ingående storheter - K m och V max ) - ev. enzymklasser - ev olika enzymmekanismer (t.ex. nukleofil attack, sur o basisk katalys) Information om Projektarbetet - introduktion till projektarbetet - serinproteaser - praktisk information 3

4 *LABFÖREL: SÄKERHET PÅ LAB (OBLIGATORISK DEL) OCH FOTOMETRI/ENZYMOLOGI (CSt) Kompendium "Säkerhet på lab", labkompendium " Enzym-laboration", samt del av övningsuppgift 1 datakompendiet. C HF: sid (D2). - säkerhet i labarbetet* - vad menas med kinetik (kort) - första ordningens kinetik - Michaelis-Menten-kinetik (härledning) - k cat, K m och V max - Lineweaver-Burk-plot - kompetitiv och icke kompetitiv inhibering (kortfattat), med - beskrivning av reaktionsvägarna vid inhibering. - spektrofotometri (hur spektrofotometern fungerar och vad den används till) - Lambert Beers lag - labgenomförandet, lite om enzymet ENZYMER 2 + COFAKTORER, VITAMINER (YLt) CHF: sid Alberts et al: sid inhibitorer (irreversibla, reversibla: kompetitiv, nonkompetitiv) - påverkan av ph och temperatur på enzymaktivitet - påverkan av enzymmängd på V max och K m - begreppen isoenzym, proenzym, zymogen, kovalent modifiering - allosteriska enzym (grafiskt utseende, typ av reaktion, läge i metabolismväg, positiva och negativa effektorer, feedback inhibition, kinetik, uppbyggnad) - proteinnedbrytning (ubiquitinering-proteasom, apoptos-kaspaser) cofaktorer, vitaminer CHF: sid , , (ytligt sid [10:IIIA1-2], 130, 140 [12:IV] och173 [15:IIC1]). Alberts et al: och olika typer av cofaktorer - samband enzym-coenzym (holo-, apo- och co-enzym) - vattenlösliga vitaminer och spårämnen - sambandet vitamin-coenzym - strukturformler för NAD + (P) i oxiderad och reducerad form - funktion av coenzymerna NAD +, FAD, FMN, tiaminpyrofosfat, pyridoxalfosfat, CoA, liponsyra, biotin och tetrahydrofolsyra (typ av grupper som överförs) - protein-protein interaktioner - proteinaktivatorer (ex. calmodulin, lactalbumin, colipas, cykliner) 4

5 CELLMEMBRANET (DoD) CHF: sid 4 (fig 1.4), 19 (B2), (D2) och (ytligt fig 8.6 och 8.7). Alberts et al.: (ytligt sid ). - membranets byggstenar: lipider och proteiner, amfifatiska molekyler - biologiska membraner är dubbelskikt, flytande-mosaik-modellen - transportantibiotika - membranproteiner: klasser av membranproteiner, principiell uppbyggnad, skillnader från vattenlösliga proteiner, 3D-struktur KLINIKFÖRELÄSNING (Prof Magnus Axelson klin kemi, KS) CHF: sid Laurells klinisk kemi i praktisk medicin 8:e uppl. (2003): (ytligt sid 11-46) - översikt av några vanliga kliniska analyser och deras relevans SAMMANFATTNING AV AVSNITTET (YLt) - ev. kvarvarande saker från tidigare föreläsningar - resume av hela avsnittet med fokus på proteiner - uppföljning av projektarbetet - något lite om antikroppar av typen IgG - information om duggan FRÅGESTUND INFÖR DUGGAN (YLt+ÅRö) - besvarar i först hand frågor som i förväg inlämnats till kursexpeditionen eller ats till Ylva Lindqvist. Deadline 14/2 kl