Proteiner. Biomolekyler kap 7

Relevanta dokument
Proteiner. Biomolekyler kap 7

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Transkription och translation. DNA RNA Protein. Introduktion till biomedicin Jan-Olov Höög 1

Proteiner Äggvitan består av proteinet ovalbumin. Farmaceutisk biokemi. Insulin är ett proteinhormon. Gly. Arg. Met. Cys. His. Gly.

Ke2. Proteiner. Pär Leijonhufvud. Förstå proteinernas och aminosyrornas kemi och betydelse i levande organismer (och samhället) (alanin)

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT PROTEINER OCH ENZYMER (sid )

Proteinstruktur samt Hemoglobin

Felveckning och denaturering av proteiner. Niklas Dahrén

Proteinernas 4 strukturnivåer. Niklas Dahrén

Frå n åminosyror till proteiner

Intermolekylära krafter

Hastighet HOCH 2. *Enzymer är Katalysatorer. *Påverkar inte jämvikten

Lite basalt om enzymer

Intermolekylära krafter

c) Hur förskjuts jämvikten av en tryckförändring? Motivera svaret. (2) Jämvikten förskjuts åt vänster om trycket ökar:

Proteinstruktur och Hemoglobin

Övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

HEMTENTAMEN BIOKEMI 1, 6 hp mars kl Grupp 2

Cellen och biomolekyler

Proteinernas uppbyggnad, funktion och indelning. Niklas Dahrén

Skrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,

bioscience explained Vol 2 No 2

Hierarkisk proteinstruktur. Hierarkisk proteinstruktur. α-helix Fig 3-4. Primärstruktur Fig 3-3

Biologi 2. Cellbiologi

Biomolekyler & Levande organismer består av celler. Kapitel 3 & 4

Fig 1-29 Alla celler har utvecklats från samma urcell för ca 3,5 miljarder år sedan Fem kungadömen och Tre domäner

Tentamen i KEMI del B för Basåret GU (NBAK10) kl Institutionen för kemi, Göteborgs universitet

Kemiska reaktioner och reaktionshastigheter. Niklas Dahrén

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

Materialfysik vt Materials struktur 3.8 Biomaterials struktur. [Mitchell 1.5, Poole-Owens: Introduction to Nanotechnology mm.

Så började det Liv, cellens byggstenar. Biologi 1 kap 2

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT 2012

VI-1. Proteiner VI. PROTEINER. Källor: - L. Stryer, Biochemistry, 3 rd Ed., Freeman, New York, 1988.

Biomaterial Materialfysik vt Materials struktur 3.8 Biomaterials struktur

Materialfysik vt Materials struktur 3.8 Biomaterials struktur. [Mitchell 1.5, Poole-Owens: Introduction to Nanotechnology mm.

Delprov Dugga med svarsmallar Biokemi BI0968, 8:e dec 2008, Max poäng = 50 p. Preliminära betygsgränser: 3 = 27p; 4 = 35p; 5 = 43p.

1. a) Markera polära och icke-polära delar i nedanstående molekyl. Vilken typ av ämne är det, och vad heter molekylen? (2p)

Svar till övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 15:e mars 2007, Max poäng = 76 p. Slutlig gräns för godkänd = 36 p (47 %).

FAKTA. har samma kemiska egenskaper. Skillnaden mellan dem ligger i att de vrider planpolariserat ljus åt var sitt håll.

Enzymer Farmaceutisk biokemi. Enzymet pepsin klyver proteiner i magsäcken till mindre peptider

Sura och basiska ämnen Syror och baser. Kap 5:1-5:3, (kap 9)

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 22 mars 2005, Max poäng = 70 p. Preliminär gräns för godkänd = 37 p (53 %).

5. Transkriptionell reglering OBS! Långsam omställning!

Rättningsmall fråga 1: a) b) mellan N och Ca (0.5p); Ca och C (0.5p). c) vid ph 5: NH COOH (0.5p); vid ph 9: NH COO - (0.

Proteiner. Kap 3,

För godkänt resultat krävs 20 p och för väl godkänt krävs 30 p. Max poäng är 40 p

Det gäller att vara tydlig!

Sluttentamen Biokemi BI1032, 14:e januari 2010, Max = 100 p. Preliminära gränser: 3 = 55p; 4 = 70p; 5 = 85p.

Vätebindningar och Hydro-FON-regeln. Niklas Dahrén

2. Transitions state theory för att jämföra relativa reaktiviteten hos olika substrat

TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN ONSDAGEN DEN 5 OKTOBER 2011 kl. 8:30-12:00. Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr:

Näringsämnen. Kolhydrater, fetter och proteiner

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

Polära och opolära ämnen, lösningsmedel och löslighet. Niklas Dahrén

Biologisk katalysator

Från gen till protein. Niklas Dahrén

ATOMENS BYGGNAD. En atom består av : Kärna ( hela massan finns i kärnan) Positiva Protoner Neutrala Neutroner. Runt om Negativa Elektroner

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Analysera gifter, droger och andra ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN FREDAGEN DEN 9 OKTOBER 2009 kl Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr:

Tentamen i Medicinsk kemi för biomedicinare 2010:

Introduktion till kemisk bindning. Niklas Dahrén

Kemi A. Kap 9: kolföreningar

Isomerer. Samma molekylformel men olika strukturformel. Detta kallas isomeri. Båda har molekylformeln C 4 H 10

Kemisk jämvikt. Kap 3

Kemisk jämvikt. Kap 3

Syror och baser. H 2 O + HCl H 3 O + + Cl H + Vatten är en amfolyt + OH NH 3 + H 2 O NH 4. Kemiföreläsning

Provet kommer att räknas igenom under vt16 på torsdag eftermiddagar ca Meddelande om sal och exakt tid anslås på min kontorsdörr (rum419).

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2006

Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr: Totalpoäng: Betyg: F Fx E D C B A

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

Periodiska systemet. Atomens delar och kemiska bindningar

1 Tror du reaktionen nedan är momentan eller ej? Motivera. 1p S 2 O H + S(s) + SO 2 (g) + H 2 O(l)

Svar: 3. a) Vid enzymkatalys binder enzymet in substratet/substraten till aktiva ytan. Närhet och orientering är förutsättning för katalys.

dess energi ökar (S blir mer instabilt) TS sker tidigare i reaktionen strukturen på TS blir mer lik S (2p).

TENTAMEN I STRUKTURBIOLOGI

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Identifiera okända ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Göran Stenman. Syror och Baser. Göran Stenman, Ursviksskolan 6-9, Ursviken

Organiska föreningar Kokpunkt och löslighet. Niklas Dahrén

MATSMÄLTNINGEN, NÄRINGSÄMNEN, CELLANDNING OCH FOTOSYNTESEN = KOST & HÄLSA

Här växer människor och kunskap

Organiska föreningar del 5: Rita och namnge alkoholer, karboxylsyror och estrar. Niklas Dahrén

Sluttentamen Bke2/KE0003, 28:e Oktober 2004, Max poäng = 89 p. Preliminär gräns för godkänd = 48 p (54 %).

Dipoler och dipol-dipolbindningar Del 1. Niklas Dahrén

Ke2 forts jämvikt. Jämviktssystem i olika miljöer Kap 4

Elektron-absorbtionspektroskopi för biomolekyler i UV-VIS-området

Tentamensuppgifter moment 2, organisk kemi.

Kromatografi. Kromatografi

Kroppen. Cirkulation. Skelett. Muskler. Nervsystem Hormonsystem

Cell och vävnad. Grundämnena består av atomer Antalet protoner i kärnan avgör vilket ämne. En molekyl skapas av ett antal sammanbundna atomer

TENTAMEN I INTRODUKTION TILL BIOMEDICIN FREDAGEN DEN 9 OKTOBER 2009 kl Efternamn: Mappnr: Förnamn: Personnr:

Kemisk jämvikt. Kap 3

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Vatten har: 1. Stor ytspänning. 2. Hög kokpunkt. 3. Högt ångbildningsvärme. 4. Stor dielektricitetskonstant.

BIOLOGI. Vår fantastiska kropp

Sluttentamen Bke2/KE0003, 29:e Oktober 2003, Max poäng = 94 p. Preliminär gräns för godkänd = 50 p (53 %).

Transkript:

Proteiner Biomolekyler kap 7

Generna (arvsanlagen) (och miljön) bestämmer hur en organism skall se ut och fungera. Hur? En gen är en ritning för hur ett protein skall se ut. Proteiner får saker att hända i organismen. Hur en organism ser ut och fungerar avgörs av vilka proteiner som byggs i kroppen.. som avgörs av vilka gener som finns i DNA-molekylen. ( En människa har ca 25 000 olika gener)

Var finns generna?

Hur styr genen hur proteinet skall se ut?

Aminosyror bygger upp proteiner Tabell 2 aminosyror sid351 Protein (primärstruktur)

Den genetiska koden

Aminosyra- molekylen

Aminosyran ser olika ut vid olika ph-värden (är en amfolyt)

Aminosyror Sidogruppen/sidokedjan ger aminosyran dess egenskaper Tex. en laddad resp. oladdade sidokedja ger olika bra löslighet i polära resp. opolära lösningsmedel Sur- eller basisk sidokedja ger olika egenskaoper vid olika ph

Aminosyrors laddning När man tittar på en aminosyras laddningar via syra/basgrupper brukar man använda sig av ph 7,4 som referens. Vanligt ph i levande organismer (fysiologiskt ph). Vid fysiologiskt ph är aminogruppen positivt laddad, och karboxylgruppen negativt laddad Detta sker eftersom: pka för karboxylgruppen är lägre än 7,4 (pka ~ 2), vilket innebär att den har lämnat ifrån sig sin proton. pkah för aminogruppen är högre än än 7,4 (pkah ~ 9), vilket innebär att den har tagit upp en proton. ( Värdet på pk a för en basisk grupp, så är det pk ah för den korresponderande syran som anges. pk ah = 9 för en aminogrupp syftar därmed på pk a för R-NH 3 + )

Rep: En svag syras protolys en jämviktsreaktion

Aminosyror är sk zvitterjoner (amfojoner) När en molekyl innehåller både positiva och negativa laddningar, men totalt sett är oladdad kallas den för en zvitterjoner. Beroende på vilken aminosyra det handlar om (R-gruppen), och vilket ph det är i en lösning, kan aminosyror vara zvitterjoner. Den generella formen av aminosyror: Vid fysiologiskt ph (7,4) är aminogruppen positivt laddad och karboxyldelen negativt laddad i aminosyran. Aminosyran som helhet är oladdad (neutral).

Isoelektrisk punkt för aminosyror Beroende på vilken sidokedja en aminosyra har kommer den att påverka pka-värdena för aminogruppen och karboxylgruppen en liten aning. Detta gör att det finns en variation i vilket ph-värde som aminosyran är neutral. Vissa aminosyror har egna sura eller basiska grupper i sina sidokedjor, och då kommer detta ph-värde att skilja sig mycket. Det ph-värde där en molekyl är totalt sett oladdad och inte vandrar i ett elektriskt fält kallas för aminosyrans isoelektrisk punkt (Ip). Olika aminosyror har olika Ip-värden.

Olika aminosyror har olika Ip-värden (pi)

Elektrofores en metod att separera aminosyror/proteiner/dna Olika aminosyror (proteiner) kan separeras från varandra (pga olika IP) med elektrofores. Separera molekyler utifrån laddning och elektriskt fält Animering elektrofores: https://www.youtube.com/watch?v=g yo1fqfm_oe

Proteiner

Proteinets struktur Primärstruktur Sekundärstruktur Tertiärstruktur Kvartärstruktur

Proteinets olika strukturnivåer α-helix β-struktur Proteinstrukturer

1. Primärstrukturen (aminosyrasekvensen)

aminosyra peptid polypeptid

Peptidbindning bindningen mellan två aminosyror

2. Sekundärstrukturen- två olika typer α-helix β-struktur

Tertiär strukturen (kvartär strukturen)

3. Tertiärstrukturen hålls ihop av olika typer av bindningar Bindningar/attraktioner mellan aminosyrornas R-grupper Bindning bildas energi frigörs Ju mer energi som frigörs ju stabilare molekyl Den färdiga 3D-strukturen den mest stabila Vilka aminosyror kan bilda disulfidbryggor? (hår) Vilka aminosyror bidrar till hydrofoba interaktioner(hydrofob effekt)?

Olika typer av proteiner - fiberproteiner - globulära proteiner

Fiberprotein Utsträckt tertiärstruktur Olösliga i vatten Tex: Kollagen Elastin Keratin Myosin Fibrin (i bindväv, brosk, ben, ligament) (brosk, blodkärlsväggar) (hår, naglar, många S-S bryggor) (i muskler) (behövs för koagulation av blod)

Globulära proteiner Aminosyrorna på utsidan av proteinet har hydrofila R-grupper Vattenlösliga T ex. Albumin Globulin Hemoglobin Insulin Många olika enzymer kvartärstruktur

α-helix β-struktur Proteinstrukturer

Inläsning, instudering! Uppgift 1-10 proteiner och enzymer

Denaturering av protein strukturen förändras - egenskapen förändras Bryter bindningar i tertiär-och kvartärstruktur 3D-strukturen förändras/förstörs Proteinet får andra egenskaper tex vattenlösligheten förändras, enzymer fungerar inte Vilken typ av bindning påverkas av: Värme ph Salter (joner) Tungmetaller

3. Tertiärstrukturen hålls ihop av olika typer av bindningar Aminosrasekvens

Hur ph-värdet påverkar ett protein

Forts. instudering: stencil uppgift 10-13 (1-10) Lab (efter lovet) - denaturering av protein - gelfiltrering

Enzymer

Enzymer Proteiner (globulära, nystan ) Biologiska katalysatorer - påskyndar reaktionen utan att förbrukas Får reaktionen att ta en annan väg, med lägre E a snabbare reaktion Tex enzymet (karboanhydras) gör reaktionen 10 7 ggr snabbare jmf utan enzym! Påverkar inte jämviktsläget E a aktiverings energi

Så funkar enzymet Substrat ämnet (molekylen) som enzymet reagerar med Aktivt centrum /yta/säte (active site) där substratet (molekylen) binder in Enzymsubstratkomplex Produkt det som bildas

Exempel på enzymer och deras verkan Substrat ämnet (molekylen) som enzymet reagerar med Produkt det som bildas

Exempel på aktiva ytan i tre olika enzym Chymotrypsin binder flata, opolära aminosyror. Trypsin binder långa basiska aminosyror Elastas binder små aminosyror. Sidogrupper på aminosyror i enzymet och substratet kommer i rätt position geometriskt, kemiskt (hydrofob, vätebindning, jonbindning) Ofta är både enzym och substrat kirala (spegelbildsisomeri)

Sidogrupper på aminosyror i enzymet och substratet kommer i rätt position: Geometriskt (passar steriskt, 3D-pussel ) Kemiskt (hydrofob, vätebindning, jonbindning) Ofta är både enzym och substrat kirala vänster eller höger isomer (spegelbildsisomeri)

Enzymaktiviteten (reaktionshastigheten) påverkas av: tillgång på substrat miljöfaktorer som temp, ph, gifter(tungmetaller) ev. inhibitorer

Enzymaktiviteten påverkas av miljöfaktorer (reaktionshastigheten)

Enzymet påverkas av miljöfaktorer Tungmetaller är giftiga för organismer! Tungmetaller binder till aminosyror i enzymets proteinkedja (inte till aktiva ytan) enzymets tredimensionella struktur ändras substratet passar inte till den aktiva ytan (enzymet fungerar inte) Ex. Cu 2+, Ag +, Hg 2+, Cd 2+

Enzymaktivitet är ph-beroende Sidokedjorna hos aminosyrorna ändras vid olika ph. 3D-strukturen hos proteinet(enzymet) ändras Optimal funktion vid visst ph Var i organismen finns enzymerna? Pepsin (magsäcken) (protein till peptider) Amylas (saliv, tunntarm) (stärkelse till glukos) Arginase (levern) (ammoniak till urea)

Enzymer är temperaturberoende Varför går reaktionen snabbare mellan 0-40 ºC? Vad händer efter 40 ºC?

Enzymaktivitet beror av substratkoncentrationen Enzymmättnad Alla platser på enzymet är upptagna Mer substrat får vänta på sin tur

Enzymer kan blockeras av en inhibitor Enzymaktiviteten stoppas/bromsas -inhiberas Inhibitorn kan vara kompetetiv eller icke kompetetiv Inhibitorn kan vara olika läkemedelsmolekyler Tex acetylsalicylsyra (smärtlindring),

Animering enzymfunktion: https://www.youtube.com/watch?v=pilzvt3s pcq

Forts. instuderingsuppgifter (reviderad version) Labbar: -