Institutionen för Laboratoriemedicin VÄTTERNRUNDAN Skapat för Tandläkarutbildningen, Termin 1, Kemi av Hans-Erik Claesson 020903 Modifierat av Åke Rökaeus 050908, Birgitta Agerberth 030903, Märit Karls 070223 Gruppuppgifter i Biologisk kemi för Programmet Medicinsk Teknik, KTH Vt 2012 http://www.cyklavaettern.com/
Innehåll Uppgift 1 Kolhydrater: Metabolism av glykogen, glukoneogenes Instuderingsfrågor till uppgift 1. Uppgift 2 Lipider: Lipolys, ß-oxidation och ketonkroppsbildning Bildning av fettsyror och triacylglyceroler (triglycerider). Kolesterol. Instuderingsfrågor till uppgift 2. Uppgift 3 Protein: Aminosyrametabolism generella mekanismer för aminosyranedbrytning, ureacykeln, metabolism av ammoniak. Bildning av katekolaminer och serotonin. Metabolism av kreatinfosfat. Instuderingsfrågor till uppgift 3 Uppgift för alla: Glykolysen, Citronsyracykeln, och oxidativ fosforylering Instuderingsfrågor till glykolysen, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering Gemensamma frågor: 1. Metaboliska cykler är ganska vanligt. Varför är det gynnsamt för organismen? 2. Diskutera nyttan för organismen med feed-back mekanismer i långa syntesvägar? Lycka till!! Märit Karls marit.karls@ki.se tel. 08/585 86771
UPPGIFT 1: KOLHYDRATER Knubbiga Lasse och hans bror Torsten har bestämt sig för att cykla Vätternrundan som går av stapeln i mitten av juni. Torsten säger att det är en smal sak att cykla de 30 milen runt Vättern medan Lasse undrar om han verkligen kommer att klara av det. Här gäller det att börja träna direkt, tänker Lasse. Första passet flyter fint på platta landsvägen men efter första rejäla motlutet så är benen fulla av mjölksyra och Lasse vinglar till och slår ansiktet i styrstången. Aj aj, säger Lasse och noterar att två kariesangripna framtänder är avslagna. Lasse ger sig dock inte och efter ett par veckors träning så rullar det riktigt fort och långt, ja närmare 5 mil en söndagsmorgon. Det måste bero på att vi äter pasta som gör att vi orkar cykla så långt, läspar Lasse fram. Vid varje vätskekontroll fyllde Torsten och Lasse på sina flaskor med sportdryck. Den innehöll både dextros, maltodextrin och sackaros. Vad är dextros och maltodextrin? Sackaros är en disackarid, som består av glukos och fruktos. Hur metaboliseras fruktos? Blodsockret måste alltid vara minst ca 3 mm, annars svartnar det för ögonen och man ramlar av cykeln. Vilket organ är det som är beroende av glukos som energikälla? När kroppen har brist på glukos tex vid fasta måste kroppen nytillverka glukos. Vad kallas den processen? Ett av substraten i denna process är laktat. Var kommer laktatet ifrån, var har det bildats? Var sker syntesen av glukos? Denna metabola cykel (glukos till laktat till glukos) har fått ett särskilt namn, vad kallas den? Det som sker är i stort sett motsatsen till glykolys, men alla stegen i glykolysen är inte reversibla. Beskriv de steg som inte är omvänd glykolys. Lasse och Torsten har laddat med pasta, och fyllt sina glykogenlager, så de behöver ingen nysyntes av glukos. Beskriv kortfattat funktionen av nyckelenzymerna som deltar i nedbrytning av glykogen. Det är mycket viktigt att vårt blodsocker hålls inom ett ganska snävt intervall för att vi inte skall svimma eller drabbas av exempelvis diabetes. Denna blodsockerkontroll utövas på många olika sätt, men framförallt genom frisättning av två hormoner (ett efter födointag och ett vid fasta). Vilka är hormonerna, och hur förmedlar dessa hormoner sina respektive effekter från utsidan av cellen till insidan där olika metabolismvägar påverkas.
INSTUDERINGSFRÅGOR TILL KOLHYDRATER METABOLISM AV GLYKOGEN Glykogendepåerna räcker ett par timmar vid hård fysisk ansträngning (i vila 12-24 timmar). Därefter förbränns fettsyror av muskulaturen. 47. Kroppens stora bränslereserv är triacylglycerolerna (triglyceriderna). Varför är det nödvändigt att också lagra glykogen? 48. Vilka vävnader i kroppen innehåller mest upplagrat glykogen? Vilket organ kan innehålla den högsta glykogenkoncentrationen? I vilken vävnad lagras den största mängden glykogen? 49. Varför är det fysiologiskt fördelaktigt att glykogenet är grenat? 50. Vilket enzym katalyserar den initiala nedbrytningen av glykogenmolekylen? Vad kallas denna typ av klyvning och vilka blir produkterna? Vilket vitamin behövs? Vad är slutprodukten vid glykogenolysen? 51. Hur omvandlas det bildade glukosderivatet till fritt glukos? 52. Enzymet som katalyserar den initiala spjälkningen av glykogen kan inte spjälka hela glykogenmolekylen. Förklara! 53. Vid spjälkningen av glykogen förflyttas de korta grenarna inom glykogenmolekylen. Vad heter enzymet som katalyserar denna reaktion och vilken annan funktion har enzymet. Vilka blir produkterna vid detta enzyms verkan? 54. Hur regleras glykogenolysen hormonellt? 55. Vilket glukosderivat används vid glykogensyntesen? Beskriv bildningen av detta derivat från fritt glukos. Varför är reaktionen irreversibel? 56. Vilka substrat använder glykogensyntaset? Beskriv den katalyserade reaktionen. 57. Vilka två typer av glykosidbindningar påträffas i glykogenet? Hur förgrenas glykogenmolekylen? 58. Hur regleras glykogensyntas hormonellt? Vad skulle hända om fosforylas och glykogensyntas bägge var aktiva samtidigt? 59. Hur påverkar adrenalin glykogensyntes och glykogenolys? Flyttat glukoneogenesfrågor från proteingrupp. De skall bara redogöra för Glukos-alanincykeln GLUKONEOGENES 13. Vad kallas den metabola cykel som bidrar till musklernas förmåga att producera energi under anaeroba förhållanden och hur är denna cykel uppbyggd? Processen har betydelse även för andra celler i kroppen. Förklara! 20. I glukoneogenesen omvandlas olika metaboliter till glukos. När är denna process aktiv? I vilka organ förekommer glukoneogenesen huvudsakligen? 22. Markera i ditt metabola schema de steg i glukoneogenesen som skiljer processen från en omvänd glykolys. Vilka cellkompartment deltar i glukoneogenesen? 23. Bildningen av fosfoenolpyruvat från laktat sker via oxaloacetat. Vad heter enzymet som katalyserar bildningen av oxaloacetat och hur regleras enzymet? 24. Hur regleras glukoneogenesen hormonellt? 26. Det sista steget i glukoneogenesen leder till bildning av glukos, som frisätts ut i blodet. Vilket enzym katalyserar steget, och i vilka vävnader förekommer enzymet?
UPPGIFT 2 :LIPIDER Litt: Holum.Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry 6 th ed. John Wiley & Sons, inc, -1998. Kap. 27. Träningen har varit intensiv under våren men allt har inte blivit som planerat. Lasse har fått diabetes och behandlas nu med insulin. Torsten har mot alla odds ökat i vikt och fått en bilring runt magen, trots all cykling. Dessutom upptäckte man vid senaste hälsokontrollen att han hade förhöjda nivåer av kolesterol i blodet. Han funderar på om det är alla bakelser efter träningspassen som är orsaken. Men, i gryningen den 14 juni står Lasse och Torsten vid starten i Motala. Den första delen av loppet går i rasande fart och Torsten är riktigt ansträngd när bröderna kommer ner till Jönköping. Efter lite mat och dryck i depån så kvicknar Torsten till igen, och efterföljande 10 mil är en ren fröjd att cykla. Lasse är pigg och Torsten får ligga på rulle de sista milen intill Motala. Dagen efter så visar vågen att både Lasse och Torsten gått ner ett par kilo i vikt. Det här var kul och nyttigt, vi gör om det nästa år, ropar Lasse och Torsten i kör. Fettet i Torstens gräddbakelser har dykt upp som bilringar runt magen. Hur kan fett som består av opolära molekyler transporteras i kroppen, som är en vattenmiljö? Beskriv vad som händer med fettet i digestionskanalen och hur det transporteras till levern. Andra lipider transporteras med lipoproteiner. Beskriv transport av olika lipoproteiner; innehåll, varifrån och till vilken destination sker transporten? En del av viktökningen kan komma från kolhydrater. Glukos kan omvandlas till fettsyror och vidare till triacylglyceroler (triglycerider) i fettceller och leverceller (hepatocyter). Vilken metabolit i glykosnedbrytningen är utgångsämne för fettsyrasyntes? Var sker syntesen av fettsyror? En del fettsyror är essentiella. Vad menas med detta begrepp? Vad heter de essentiella fettsyrorna? En annan viktig lipid är kolesterol. För mycket kolesterol i blodet ökar risken för åderförkalkning, men kolesterol har även flera livsnödvändiga funktioner, vilka? Beskriv schematiskt hur acetyl-coa kan omvandlas till mevalonsyra (första stegen vid bildning av kolesterol). Om man äter mat som innehåller mycket kolesterol är det nödvändigt att kroppen kan inhibera syntes av nytt kolesterol. Vad heter nyckelenzymet i denna process? Beskriv hur det regleras. Patienter som har hög kolesterolhalt kan behandlas med statiner. Hur kan statiner påverka kolesterolsyntes?
Under senare delen av loppet täcktes muskulaturens energibehov huvudsakligen av fettsyror. Beskriv hur triacylglyceroler i fettväven kan brytas ner till fettsyror och hur fettsyrorna i sin tur omvandlas till acetyl-coa som kan omsättas i citronsyracykeln i muskelcellen. Under Vätternrundan bildas inga större mängder ketonkroppar men Lasse hade insulinberoende diabetes och bildade ketonkroppar innan han fick behandling. Varför bildas ketonkroppar vid obehandlad diabetes? Nämn andra tillstånd när det bildas ketonkroppar. Beskriv hur ketonkroppar bildas i levern. Varför kan ketonkroppar men ej fettsyror transporteras över blod-hjärnbarriären? INSTUDERINGSFRÅGOR TILL LIPIDER BILDNING AV FETTSYROR OCH TRIACYLGLYCEROLER (TRIGLYCERIDER) 60. I vilka organ bildas framförallt fettsyror respektive kolesterol? Motivera! 61. Vilken intracellulär lokalisation har: a. Nysyntes av fettsyror? b. Nysyntes av kolesterol? 62. Vid nysyntesen av fettsyror behövs två enzymsystem. Vilka? 63. Vilken fettsyra är den vanligaste slutprodukten i biosyntesen av fettsyror? 65. Vid syntesen av fettsyror används cytosolärt acetyl-coa. Vid kolhydratmetabolismen bildas dock mitokondriellt acetyl-coa. Hur kan denna förening "transporteras ut" ur mitokondrien? Hur och varför hämmas citronsyracykeln, om ett överskott av kolhydrater intagits i dieten? 67. Ange namn och beskriv strukturen för de två essentiella fettsyrorna. 68. Beskriv syntesen av triacylglyceroler i lever och fettväv. Utgå från glycerol-3-fosfat och fria fettsyror. KOLESTEROL 70. Kolesterol är en livsnödvändig lipid som ingår i membraner och lipoproteiner. Vilket är det huvudreglerande steget i kolesterolbiosyntesen? Hur regleras enzymet? 71. Redogör formelmässigt för omvandlingen av acetyl-coa till mevalonsyra. Vilket coenzym behövs vid bildningen av kolesterol? 72 Vad är utgångsämnet vid syntes av kolesterol? 73. Redogör formelmässigt för kolesterols uppbyggnad och kemiska egenskaper. Hur många kol finns det i kolesterol? LIPOLYS, ß-OXIDATION OCH KETONKROPPSBILDNING 74. Vilka produkter bildas vid lipolysen, det vill säga nedbrytningen av triacylglyceroler i fettväven?
75. Den ökade lipolysen vid svält (och diabetes) respektive stress beror på insöndring av vissa hormoner. Vilka? 76. Vilka organ kan inte använda fettsyror som energikälla? 77. För att fettsyrorna ska kunna oxideras måste de först transporteras via blodet för att i olika vävnader aktiveras och sedan transporteras in i mitokondrierna: a. Hur transporteras fettsyror i blodet? b. Hur sker aktiveringen? c. Redogör för transporten in i mitokondrien. d. Hur regleras denna transport? Hur förhindrar kroppen att nysyntetiserade fettsyror direkt ß- oxideras? 78. Vad menas med -oxidation av fettsyror? Vilken är slutprodukten vid -oxidationen? 79. Redogör för de olika reaktionsstegen vid -oxidationen av en mättad fettsyra med jämnt antal kol. 80. Vid svält och obehandlad diabetes uppstår ett ökat inflöde av fettsyror till levern. Varför kan inte allt det acetyl-coa som bildas vid -oxidationen av fettsyrorna metaboliseras i citronsyracykeln? Vad händer med överskottet av acetyl-coa? 81. Vilka är ketonkropparna? 82. Varför kan det lukta aceton om en obehandlad diabetiker? 83. I vilket organ sker ketonkroppsbildning? Vilken intracellulär lokalisation har biosyntesen? 84. Sök upp HMG-CoA i metabola schemat och tag reda vilka föreningar som är beroende av HMG- CoA för sin syntes? Varför finns det två olika pooler av HMG-CoA? 86. Nämn några organ som kan använda ketonkroppar som energikälla. Varför kan inte levern bryta ner ketonkropparna? 87. En person som svälter använder bland annat ketonkroppar som energikälla. Redogör för hur denna person kan erhålla energi från ketonkropparna i de extrahepatiska vävnaderna (t.ex. hjärnan). 88. Redogör för hur plasmanivåerna av fettsyror och ketonkroppar varierar under svält.
UPPGIFT 3: PROTEINER Litt: Holum.Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry 6 th ed. John Wiley & Sons, inc, -1998. Kap. 28. Vid starten upptäckte Lasse och Torsten till sin förvåning att deras moster Olga, också tänkte vara med. Hon har visserligen alltid varit en krutgumma, som åkt flera Vasalopp, men nu har hon blivit 72 år och de hade ingen aning om att hon tränat för Vätternrundan. Olga är en riktig tävlingsmänniska, och drar iväg med eliten, men när en mil återstår hinner Lasse och Torsten ikapp sin moster. Olga är helt utpumpad men kämpar vidare och hon lyckas ta sig hela vägen till Motala. Väl där svartnar det för ögonen och Olga transporteras till Lasarettet i Motala. Hon läggs in för övervakning och provtagning. I blodprovet analyserar man bland annat mängden kreatinkinas och ASAT i blodet. Alla prover är bra och Olga återhämtar krafterna snabbt. Efter hemkomsten är Olga strålande glad över sin prestation och längtar redan till nästa års Vätternrunda. Olgas granne, Gudrun, är dock inte lika glad. Hon berättar för Olga att hon varit deprimerad hela våren och att hon behandlats med anitdepressiva läkemedel (serotonin-återupptagshämmare). För att pigga upp Gudrun anmäler Olga sig själv och Gudrun till nästa års Vätternrunda. Förklara begreppet aminosyrapool. De tjugo olika aminosyrorna metaboliseras i olika reaktioner, men det finns tre viktiga reaktionstyper för aminosyra katabolism. Beskriv dessa och deras funktion. En av dessa reaktionsvägar är ureacykeln. Kan kväve utsöndras i någon annan form än urea? Fåglar utsöndrar inte urea. Varför? Normalt används protein och aminosyror inte som energikälla, men vid långvarigt fysiskt arbete och vid svält kan det ske. Beskriv vad som händer. Varför kontrollerade man mängden kreatinkinas och ASAT i Olgas blod? Vilken reaktion katalserar kreatinkinas? Hur bildas substratet i denna reaktion? Vilken reaktion katalyserar ASAT? Ange några andra vanligt förekommande transaminaser. Vilka substrat och produkter används i reaktionerna? Vad är syftet med transaminering? Serotonin är en substans som påverkar sinnesstämningen. Serotonin bildas från en aromatisk aminosyra. Beskriv syntesen av serotonin.
En annan aromatisk aminosyra kan omvandlas till adrenalin. Beskriv bildningen av detta hormon. Vid bildning av detta hormon används bl.a. S-adenosylmetionin. Hur bildas denna förening och vilka andra funktioner har föreningen? INSTUDERINGFRÅGOR TILL PROTEINER 89. Vid katabolismen av aminosyror överförs aminogrupper till vissa ketosyror. a. Vad kallas de enzymer som används vid dessa reaktioner. b. Vilket coenzym (prostetisk grupp) används alltid vid dessa reaktioner? c. Till vilka tre aminosyror överförs vanligen aminogrupperna och vilka aminosyror bildas då? 90. Det sker enzymatisk överföring av aminogrupper från två av dessa aminosyror till en viss ketosyra. Vilken är ketosyran och vilken aminosyra bildas? 91. Bestämning av två olika transaminaser används vid klinisk diagnostik. Vilka enzymer åsyftas och vilken reaktion katalyserar respektive enzym? Vad är en ökad halt i blodet av respektive enzym ett tecken på? Vid vilka sjukdomar ses en transaminasstegring? Hur kan resultatet av transaminasbestämningarna ge en uppfattning om vilket organ som är påverkat? 92. Sedan aminogrupperna överförts till en enda ketosyra, spjälkas C-N-bindningen i den bildade aminosyran genom en oxidativ deaminering. Ange substrat, produkt, enzym och koenzym för reaktionen. I vilka organ och var i cellen sker reaktionen? 93. Den ammoniak som bildas vid katabolism av aminosyror är celltoxisk och måste metaboliseras vidare. Beskriv omvandlingen av ammoniak till den utsöndringsprodukt som lämnar kroppen via urinen. Vilka steg i syntesen är energikrävande? Vilket är det hastighetsreglerande steget och hur regleras det? Var i cellen sker de olika reaktionerna? Från vilka föreningar härstammar de olika delarna av utsöndringsprodukten? Vilka i proteiner förekommande aminosyror deltar i reaktionerna? 94. Ureacykeln behöver ett inflöde av vissa föreningar, vilka? Visa att man från fumarat kan bilda Asp och att aminogruppen i denna aminosyra kan komma från NH 3. 95. Ammoniak kan även inkorporeras i vissa aminosyror. En speciell aminosyra spelar härvid en viktig roll, vilken? Hur kan frisättning av ammoniak från denna aminosyra påverka syrabasbalansen i kroppen? 96. Definiera begreppen glykogena respektive ketogena aminosyror. Vilka aminosyror hör till respektive grupp? 97. Varför kan en ketogen aminosyra inte ge upphov till en nettosyntes av glukos? Varför ger aminosyror som metaboliseras till pyruvat (t.ex. pyruvat) inte upphov till ketonkroppar vid svält? 98. Kroppens celler och organ behöver även vid svält tillförsel av glukos. Vilka är de viktigaste substraten för glukoneogenesen? 99. Vilka aminosyror kan vid transaminering omvandlas direkt till glykolys- eller citronsyracykel-intermediärer? 100. Hur metaboliseras tryptofan? Vilken biologiskt betydelsefull förening bildas? Vilket enzym katalyserar inaktiveringar av denna förening? 101. Vilken ärftlig enzymdefekt ger upphov till fenylketonuri? Varför är det viktigt att fastställa diagnosen tidigt? Vilket coenzym används vid reaktionen och hur regenereras det? Hur behandlas fenylketonuri?
102. Vilka hormoner (förutom peptidhormoner) kan bildas från tyrosin och fenylalanin? I vilka organ/celler sker syntesen? Vilka enzymer katalyserar inaktiveringen av dessa hormoner? 103. Sök upp kreatinfosfat i metabola schemat och beskriv bildningen av denna förening. Vilken fysiologisk betydelse har kreatinfosfat? Hur omvandlas kreatinfosfat till kreatin, respektive kreatinin? 104. Vilken är den vanligaste metyldonatorn i kroppen? Nämn några föreningar som kan uppta metylgrupper från denna donator. 105. Beskriv bildningen av S-adenoslymetionin (SAM)? 106. Vissa studier tyder på att förhöjda plasmanivåer av homocystein kan vara en riskfaktor för utvecklingen av hjärt- och kärlsjukdomar. Beskriv bildningen och nedbrytningen av homocystein.
UPPGIFT FÖR ALLA INSTUDERINGSFRÅGOR TILL GLYKOLYS, CITRONSYRACYKELN OCH OXIDATIV FOSFORYLERING GLYKOLYS 1. Var i cellen äger glykolysen rum? 2. Glykolysens första steg innebär en fosforylering av glukosmolekylen, varvidglukos-6-fosfat bildas. Denna förening är en av knutpunkterna i intermediärmetabolismen. Reaktionen kan katalyseras av två olika enzymer. Vilka är dessa? Hur skiljer sig enzymerna åt vad gäller förekomst i kroppen, substratspecificitet och affinitet för glukos? 3. Glukos-6-fosfat kan, förutom att metaboliseras vidare i glykolysen, även omvandlas via två andra viktiga syntesvägar. Vilka (se metabola schemat)? 4. Även glykolysens tredje steg är en fosforylering. Varifrån kommer fosfatgruppen? Vad heter enzymet som katalyserar reaktionen? 5. I glykolysen sker klyvning av en hexosbisfosfat till två triosfosfater. Vad heter enzymet som katalyserar denna reaktion? Namnge reaktionens substrat och produkter 6. I en reaktion i glykolysen sker en fosforylering av en intermediär utan att ATP deltar. Vilken reaktion åsyftas? Förklara hur detta är möjligt 7. I två reaktioner i glykolysen bildas ATP direkt (till skillnad mot oxidativ fosforylering) när en intermediär omvandlas till en annan. Vilka reaktioner åsyftas? Vad är den fysiologiska betydelsen av dessa reaktioner? 8. Röda blodkroppar omvandlar 1,3-bisfosfoglycerat till en förening som har stor betydelse för syrgastransporten. Vilken är föreningen och vad har den för funktion? 9. Under aeroba förhållanden sker en nettosyntes av NADH i glykolysen. I vilken reaktion bildas NADH? 10. Vid anaerob glykolys bildas laktat. Vad är syftet med reaktionen? 11. Vad heter enzymet som omvandlar pyruvat till laktat? Varför kan det vara intressant att analysera detta enzym kliniskt? 14. Sammanfatta glykolysens energiförhållanden genom att besvara följande: a. Hur många ATP konsumeras per oxiderad molekyl glukos? b. Hur många ATP genereras per oxiderad molekyl glukos? c. Hur många reducerade coenzymer produceras under aeroba förhållanden per oxiderad molekyl glykos? Hur många ATP kan erhållas per molekyl glukos genom återoxidation av dessa ekvivalenter? d.vilken blir den maximala nettoproduktionen av ATP i glykolysen per molekyl glukos under aeroba respektive anaeroba förhållanden? 15. Den metabola regleringen av glykolysen är koncentrerad till tre reaktionssteg.vilka är reaktionerna och vad har de gemensamt? Vilka enzymer katalyserar dessa reaktioner? 16. Vid reglering av glykolysen förekommer såväl feed-back-hämning som feed-forward stimulering. Vilket enzym regleras: a. med hjälp av feed-back-hämning? b. via feed-forward-stimulering? 17. Fruktos-2,6-bisfosfat har stor betydelse för regleringen av glykolysen. Beskriv syntesen av fruktos-2,6-bisfosfat. Vilket enzym katalyserar bildningen. Vilken annan reaktion katalyserar enzymkomplexet?
18. Vilket enzym aktiveras av fruktos-2,6-bisfosfat? Beskriv mekanismen. Enzymets aktivitet regleras allostert också av andra effektorer. Vilka? 19. Vilka hormoner påverkar det aktuella enzymet? 27. Huvuddelen av cellens energiproduktion sker i mitokondrien. Karakteristiskt för denna cellorganell är att den omges av dubbla membraner. Speciellt det inre mitokondriemembranet är av avgörande betydelse för mitokondriens funktion. Beskriv detta membran. 28. Pyruvat kan slussas in i citronsyracykeln via olika vägar. Vilka är dessa och vilken subcellulär lokalisation har reaktionerna? 29. Vad heter multienzymkomplexet som katalyserar den oxidativa dekarboxyleringen av pyruvat till acetyl-coa. 30. I citronsyracykelns första steg sker en kondensation (sammanslagning) av två föreningar. Vilka? Vad gäller för de två substratmolekylernas respektive produktens förmåga att passera mitokondriemembranet? 31. Under den fortsatta metabolismen i citronsyracykeln avspjälkas CO2 i två oxidativa dekarboxyleringsreaktioner. Vilka enzymer katalyserar dessa reaktioner? En av dessa två reaktioner är analog till bildningen av acetyl-coa från pyruvat. Vilken? 32. I citronsyracykeln sker bildning av reducerade coenzymer i fyra reaktioner. Vilka är reaktionsstegen? Vilka coenzymer används vid de olika redoxreaktionerna? 33. I ett av stegen i citronsyracykeln sker en direkt fosforylering (jämför med oxidativa fosforyleringen). Ange substrat och produkter i denna reaktion. Varifrån kommer den nödvändiga energin? 34. Varför kan inte citronsyracykeln förlöpa baklänges? 35. Hur regleras citronsyracykelns aktivitet? 36. Vilket samspel föreligger mellan glykolysen och citronsyracykeln för regleringen av glukosnedbrytningen? 37. NADH som bildas i cytoplasman kan inte passera det inre mitokondriemembranet. Hur kan NADH-syntes i t.ex. glykolysen ändå ge upphov till substrat för elektrontransportkedjan? 38. Elektrontransportkedjan (=andningskedjan)är uppbyggd av ett antal redoxreaktioner. I dessa deltar, förutom NADH och FADH2, också FMN, cytokromer, FeSproteinkomplex ("non-heme iron proteins") och coenzym Q. Beskriv dessa föreningar kortfattat. 39. Hur är de ingående red-oxparen organiserade i elektron-transportkedjan? Vad är förklaringen till att elektroner flödar genom elektrontransportkedjan till molekylärt syre? 40. Varför är de många red-oxreaktionerna att föredra jämfört med en direkt reaktion mellan väte och syre? 41. Elektrontransportkedjan katalyseras av en rad enzymkomplex. Vad heter dessa och var är de lokaliserade? Hur möjliggörs "kommunikationen" mellan enzymkomplexen? 42. Vad gör "uncoupling protein" och var i kroppen finns detta protein? Ange några föreningar som kan blockera elektrontransportkedjan. 43. Hur används den i red-oxreaktionerna frisatta energin och vilket samband har detta med den oxidativa fosforyleringen? 44. Var är ATP-syntas lokaliserat och hur är det uppbyggt? 45. Vad blir energiutbytet vid återoxidation av en molekyl NADH respektive en molekyl FADH2 via andningskedjan? 46. Beräkna energiutbytet (antal ATP som bildas) vid fullständig oxidation av glukos till CO2 och vatten?