Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme



Relaterede dokumenter
Anvendt BioKemi: Struktur. Anvendt BioKemi: MM3. 1) MM3- Opsummering. Forholdet mellem Gibbs fri energi og equilibrium (ligevægt) konstant K

Glycolysis. Content. Martin Gyde Poulsen Page 1 of 5 GLYCOLYSIS... 1

Abstract: Indledning til opgaven Introduktion til emnet Katalase generelt: Enzymers strukturelle opbygning...

Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012

Enzymer og katalysatorer

Redoxprocessernes energiforhold

Undervisningsbeskrivelse

Anvendt BioKemi: MM2. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM2- Opsummering. Aminosyrer og proteiner som buffere

Anvendt BioKemi: MM4. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM4- Opsummering. Små molekyler: fedtsyre. Store molekyler: fedt, lipids, lipoproteiner

Spørgsmål 1 Kemisk ligevægt

[BESØGSSERVICE INSTITUT FOR MOLEKYLÆRBIOLOGI OG GENETIK, AU]

Undervisningsbeskrivelse

Reaktionsmekanisme: 3Br 2 + 3H 2 O. 5Br - + BrO H + Usandsynligt at alle 12 reaktantpartikler støder sammen samtidig. ca.

Undervisningsbeskrivelse

Baggrundsmateriale til Minigame 7 side 1 A + B C + D

Supplerende emner, som eventuelt kan inddrages: Syre/base ligevægte Fordelingsforhold, K ow

Rapport. Mave, tarm, lever B I O K E M I REGULATORISKE MEKANISMER I DET INTERMEDIÆRE STOFSKIFTE. Dato Hold Navn Underskrift 7.

ØVELSE 3 ENZYMMÅLINGER OG ENZYMKINETISKE UNDERSØGELSER

B i o k e m i ø v e l s e 1 Regulatoriske mekanismer i det intermediære stoftskifte Udarbejdet af: Matilda Lantz og Elif Bayram

Forsøgsundervisning i bioteknologi ved gymnasiale uddannelser

Udbytteberegning ved fermentering

Kemi Lærebog: H. Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1 & 2

Organismer inddeles i tre fundamentale stofomsætningstyper:

Fra spild til penge brug enzymer

Undervisningsbeskrivelse

[BESØGSSERVICE INSTITUT FOR MOLEKYLÆRBIOLOGI OG GENETIK, AU]

Sundheds CVU Nordjylland. INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S07V D. 19. juni 2007 kl

Indholdsfortegnelse. 2.Citronsyrecyklus 19

1: Kemisk kinetik 1. Du skal gøre rede for kemiske reaktioners hastighed, herunder begrebet reaktionsorden.

Undervisningsbeskrivelse

BASISKEMI A OLE VESTERLUND NIELSEN VIBEKE AXELSEN. Notatark HAASE & SØNS FORLAG

Side 1 af 8. Undervisningsbeskrivelse. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser. Termin. Maj 2013.

Undervisningsbeskrivelse

Proteiner. Proteiner er molekyler der er opbygget af "aminosyrer",nogle er sammensat af få aminosyrer medens andre er opbygget af mange tusinde

OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi

Dette er eksamensspørgsmålene uden bilag, som de indtil videre ser ud.

Som substrat i forsøgene anvender vi para nitrophenylfosfat, der vha. enzymet omdannes til paranitrofenol

APPENDIKS 4. Uddybende figurer

Spørgsmål til fordøjelse og stofskifte

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Enzymkemi H. C. Ørsted Ungdomslaboratorium Kemisk Institut Københavns Universitet august 2001

Spørgsmål 1 Kemisk ligevægt

- Coenzymet NAD + fungerer som en elektron transportør - Reaktionerne foregår forskellige steder i cellen, dias 10

Eksamensopgaver i kemi b uden bilag (med forbehold for censors godkendelse)

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Studienummer: MeDIS Exam Husk at opgive studienummer ikke navn og cpr.nr. på alle ark, der skal medtages i bedømmelsen

3y Bioteknologi A. Lærere TK og JM. Eksamensspørgsmål uden bilag

Stofskiftet - metabolisme. Cindy Ballhorn

INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S07S D. 15. januar 2008 kl

Amalie Avnborg 2.y SRO 18/3-12

Dansk resumé for begyndere

Studieplan Biomedicin Semester 2

,OWýRJýFDUERQGLR[LG ,QWURGXNWLRQ 3ODQWHI\VLRORJL. Et plantefrø er bl.a. opbygget af de tre organiske stofgrupper: kulhydrater, lipider og proteiner.

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi)

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi)

Eksamensopgaver. Kemi B DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Titler på eksamensspørgsmål til kemi B maj/juni 2018

Reaktionshastighed og ligevægt

Undervisningsbeskrivelse

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi)

Kompendium i biokemi

Undervisningsbeskrivelse for STX 1m Kemi B

LEKTION 2_ TEKST_ BIOLUMINESCENS. Bioluminescens. Alger der lyser i mørket

Temaøvelse i differentialligninger Biokemiske Svingninger

Undervisningsbeskrivelse

Diffusionsbegrænset reaktionskinetik

Undervisningsbeskrivelse

Enzymer og katalysatorer

14. Mandag Endokrine kirtler del 2

Udnyt kostens energi optimalt

Studieplan Biomedicin Semester 2

Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet

Litteratur: Naturfag Niveau D og C, H. Andersen og O. B. Pedersen, Munksgaard, 2016 Grundlæggende kemi intro (kap 2)

Liste A 1 Na + -glucosetransportør 2 Glucosetransportør 3 Na + /H + exchanger 4 Na +,K + ATPase 5 Acetylcholinreceptoren i den neuromuskulære junction

Mikroorganismers patogene egenskaber

Undervisningsbeskrivelse for STX 2m Kemi B

Undervisningsbeskrivelse fra august 2014

Undervisningsbeskrivelse for STX 2m Kemi B

2. del. Reaktionskinetik

Undervisningsbeskrivelse

Proteiner: en introduktion. Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013

Elektron transport kæden (ETC) I:

gul energi Forskerne gemmer sol til natten ved hjælp af katten.

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Er der flere farver i sort?

Spørgsmål 1 Struktur og egenskaber

Undervisningsbeskrivelse

Anvendt BioKemi: Blod som et kemisk system, Struktur af blod

EKSAMENSSPØRGSMÅL 2x Ke/s 2015 med Jørgen Mogensen

BIOTEKNOLOGI HØJT NIVEAU

mens mange enzymkatalyserede reaktioner er to-substrat reaktioner (2):

Undervisningsbeskrivelse

Fagmål. Naturfag. C niveau

Bioteknologi A. Gymnasiale uddannelser. Vejledende opgavesæt 2. Mandag den 31. maj 2010 kl timers skriftlig prøve

Transkript:

(gruppeopgaver i databar 152 (og 052)) Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme Tirsdag den 17. september kl 13-14.15 (ca) Auditorium 53, bygning 210 Susanne Jacobsen sja@bio.dtu.dk Enzyme and Protein Chemistry, building 224 Department of Systems Biology DTU

Energi, Enzymer og Metabolisme

Definitioner Energi: evnen til at udføre arbejde Enzymer: Protein molekyler der fungerer som katalysatorer Metabolisme (stofskifte): al kemisk omsætning i en organisme

Energi- evnen til at udføre arbejde Energi omdannes mellem forskellige former lys varme elektrisk lys varme kemisk potentiel kinetisk potentiel

Energi- evnen til at udføre arbejde kemisk energi = potentiel energi Potential energi oplagres eller frigives I biokemi: energi frigives i fx nerveimpulser, muskelarbejde, varme

Metabolisme (stofskifte) Kemisk omsætning = katabolisme + anabolisme Molekyler fra fødevarer Cellens molekyler Anabolisme: opbygning Kataboliske reaktionsveje Brugbare energiformer Mistet energi (varme) Anaboliske reaktionsveje Katabolisme: nedbrydning Byggesten til biosyntese

Anabolisme Syntese af biomolekyler Fedtstoffer Aminosyrer/proteiner Nucleinsyrer Kulhydrater RNA protein amylose lipid

Katabolisme Molekyler nedbrydes til mindre molekyler Frigør ofte kemisk energi Adenosintrifosfat

Termodynamik Energi omdannes mellem forskellige former Energien er bevaret Termodynamikkens 1. lov Ikke al energi er lige omsættelig Termodynamikkens 2. lov Entropien stiger: ΔS >0 Brugbar energi Ubrugelig energi

Fri Energi Al energi Ubrugelig energi H = G+ TS Gibbs Fri energi Under en kemisk omsætning: G = H -T S Spontane kemiske reaktioner frigiver energi (er exergone) Dvs G er negativ

Kemisk ligevægt Exergonisk reaktion G < 0 Kemiske reaktioner er reversible Endergonisk reaktion G > 0 A B Ved kemiske ligevægt G = 0

Kemisk ligevægt bestemmes afδg G afhænger af den karakteristiske ΔG 0 for reaktionen samt reagens og produkt koncentrationer phosphoglucomutase Reaktionen kan løbe begge veje Reaktionen fortsætter indtil kemisk ligevægt, G = 0

Adenosin trifosfat er cellens energivaluta ATP + H 2 O ADP + Pi G = -30 kj mol -1

Endergoniske og eksergoniske reaktioner kan kobles

ATP recirkulering

Energibarrieren skal overkommes før reaktionen kan foregå E a ΔG Aktiveringsenergi E a er uafhængig af ΔG

Enzymer katalyserer reaktioner ved at sænke aktiveringsenergien

Aktiveringsenergien sænkes ved at bringe reaktanter tæt ved hindanden Active site Specificitet S + E ES E + P Enzymet er uændret efter katalysen

Katalytiske mekanismer Substrat fikseres og orienteres optimalt Strækning af bindinger, evt konformations-ændringer Midlertidige modifikationer af substratet: syre-base kovalent redox

Induced fit Ændring i enzymets konformation efter substratbinding I hexokinase ved en konformationsændring udelukkes vand fra det aktiv site, så vand ikke bliver fosfat acceptor Glucose + ATP Glucose + ATP + H 2 O Glucose-6-fosfat + ADP Glucose + ADP + P i

Mange enzymer kræver cofaktorer, coenzymer eller prostetiske grupper for aktivitet

Reaktionshastighed er afhængig af substratkoncentrationen Enzym er mættet med substrat Turnover number måler effektiviteten af et enzym: Lysozym: 0.5 substratmolekyler omdannet per sekund Catalase: 40 000 000 substratmolekyler omdannet per sekund

Reaction rate v Enzymaktivitet kan beskrives af Michaelis-Menten modellen V max ½ V max K m Concentration of substrate [S]

Regulering af enzym aktivitet Homeostasis: Opretholdelse af konstante forhold Inhibitorer Allosterisk regulering Omgivelserne

Irreversibel inhibering Enzymet inhiberes irreversibelt og bliver katalytisk inaktivt Inhibering er ofte en kovalent modifikation af aminosyrerester DIPF reagerer med OH-gruppen af serin i trypsin s aktiv site

Reversibel inhibering kan være kompetitiv eller non-kompetitiv Hæmmeren konkurrerer med substratet for bindingssite

Reversibel inhibering kan være kompetitiv eller non-kompetitiv Hæmmeren binder til et andet sted på enzymet og forhindrer katalyse

Allosteri Enzymet kan skifte mellem en aktiv og en inaktiv form Den inaktive form kan stabiliseres af inhibitor Den aktive form kan stabiliseres af aktivator Allosteriske inhibitorer og aktivatorer binder et andet sted end til aktiv site

Allosteri Allosteriske enzymer viser S-formede reaktionskurver (dvs de følger IKKE Michaelis-Menten modellen) Konsekvens: Reaktionshastighed er ekstremt følsom over for substratkoncentrationer. Allosteriske enzymer er ofte vigtige regulatorer af metaboliske reaktionsveje

Feedback inhibering Det typiske reguleringspunkt er commitment step - Det afgørende trin af en bestemt reaktionsvej Commitment step Slut produktet hæmmer commitment step i reaktionsvejen

Effekt af ph ph optimum

Effekt af temperatur

Tak for jeres opmærksomhed Susanne Jacobsen sja@bio.dtu.dk Enzyme and Protein Chemistry, building 224 Department of Systems Biology DTU