Kollokvie 7 Sitronsyresyklus, Glyoksylatsyklus

1. Kollokvie 7Sitronsyresyklus, Glyoksylatsyklus MBV 1030 Høst 2005

2. glykogen ribose-5-fosfat 2 NADPH pentosefosfatveien glukose Glukoneogenesen glykolysen etanol pyruvat laktat (anaerob) (aerob) Acetyl-CoA SSS ETK Forenklet skisse

3. Peroksisomer Kjernen ER GLYKOLYSEN Golgi Glykogen Ribosomer SITRONSYRE- SYKLUS PENTOSEFOSFAT-VEIEN Mitokondrie Lysosomer En forenklet skisse av en eukaryot celle

4. Del IV: oppg 2 Fettsyrer, enkelte aa pyruvat ”a) skriv reaksjonene i SSS”

5. Citrat syntase Aconitase H2O H2O Aconitase cis-Aconitate

6. NAD(P)+ NAD(P)H + H+ Isocitrat dehydrogenase NAD+ NADH -ketoglutarat dehydrogenase kompleks (Pyruvat DH)

7. GDP GTP +Pi CoA-SH COO- Succinyl-CoA syntetase Succinat Substratnivå fosforylering FAD FADH2 Succinat dehydrogenase H2O Eneste enzym i SSS som er bundet til den indre mitokondrie membranen Fumarase L-Malat Fumarat

8. NAD+ NADH + H+ Malat dehydrogenase L-Malat

9. Sitronsyresyklus b) ”hvilken funksjon har denne syklusen?” • Energikonserverende: energien etter nedbrytningen lagres i elektronbærerne FADH2 og NADH • Senter i metabolismen. Andre reaksjonsveier leder inn og ut, tett regulert i koordinasjon med andre • Amfibolsk – deltar både i katabolske og anabolske reaksjonsveier • Oksidativ katabolisme av karbohydrater, fettsyrer og aminosyrer • Forløper

10. c) ”hvilke trinn regnes som irreversible? Begrunn svaret.” Irreversible trinn i SSS • Regulering skjer på 3 nivåer: • 1) Tilgang på substrat 2) Produkthemming og 3) allosterisk regulering • Citrat syntaseG’o= -32,2 kJ/mol • Stimulerer: • ADP • Hemmer: • NADH, • succinyl-CoA, • citrat, ATP • Isocitrat dehydrogenaseG’o= -20,9 kJ/mol • Stimulerer: Ca 2+ , ADP • Hemmer: ATP • a-ketoglutarat dehydrogenaseG’o= -33,5 kJ/mol • Stimulerer: Ca 2+ • Hemmer: NADH, succinyl-CoA

11. For å omdanne NADH til ATP via ETK og oksidativ forforylering, trenger cella tilgang på oksygen. O2 blir redusert til H2O under dannelse av ATP fra ADP og fosfat. Uten O2 kan cella altså ikke nyttigjøre energien i NADH og danne ATP. Under anaerobe forhold blir NAD+ dannet via omdannelse av pyruvat til laktat, slik at cella kan få noe ATP fra glykolysen (trenger NAD+ for at glykolysen kan gå) H03: Oppg II b) “SSS er sentral i metabolismen. Forklar hvorfor syklusen er avhengig av aerob metabolisme”

12. c) “gi et eks på anaplerotisk reaksjon” • Anaplerotisk reaksjon fyller opp SSS intermediater etterhvert som de tas ut til bruk andre steder • Eks: dannelse av oksaloacetat ved karboksylering av pyruvat med CO2,katalysert av pyruvat karboksylase

13. Flere eksempler på reaksjoner ut og inn av SSS Pyruvat Fettsyrer (transport av acetyl-CoA ut av mitokondriet) Glukose Acetyl-CoA Fosfoenolpyruvat SSS Citrat Gln Pro Arg Aspartat Oksaloacetat isocitrat Asn Malat -ketoglutarat Glutamat Fumarat Pyrimidiner Succinat Pyruvat Puriner Succinyl-CoA Biosyntese Anabolske reaksjoner som erstatter SSS-intermediater Porphyrinring i hemegrupper (Hb, Mb, cytokromer) Se fig.16-15 Leh

14. V03: oppg 1 3a) “Hvilken av de to isomerene citrat og isocitrat vil det være mest av i cellen ved likevekt og under standard fysiologiske betingelser? G’o= 13 kJ/mol b) SSS stopper ikke opp ved denne reaksjonen. Forklar hvordan cellen unngår det” G’o er positiv – vil forvente mye mer citrat enn isocitrat b. Isocitrat brukes opp fort i neste irreversible reaksjon i sitronsyresyklusen (får dermed lavere steady state kons), derfor stopper ikke denne reaksjonen opp.

15. H02: oppg 1 ”3a) I hvilken organelle kan fett omdannes til karbohydrater? b) Skriv glyoksylatsyklus og vis hvordan acetyl-CoA kan omdannes til glukose.” Glyoksylatsyklus • Skjer i glyoksysomer • Omdanner fett til karbohydrater • Planter og mikroorganismer som E.coli og gjær • Isocitrat lyase • Malat syntase

16. H2O Oksaloacetat CoA-SH Citrat syntase Aconitase

17. Isocitrat lyase Fosfoenolpyruvat PEP karboksykinase Oksaloacetat Malat SSS Fumarat Succinat

18. Malat syntase CoA-SH

19. Malat dehydrogenase

20. Succinat går så inn i sitronsyresyklusen (mitokondriene), og når malat er dannet, går den til cytosol der den blir omdannet (vha malat dehydrogenase) til oxaloacetat. Den kan så videre omdannes til fosfoenolpyruvat (PEP) vha PEP karboksylase, så kan glukose dannes via glukoneogenesen.