TP1MH1+Cellbiologi+sammanfattning+av+boken

Enligt gällande kursplan VT-13!

 * __ Vecka 1 – Grundläggande kemi __**
 * ** Syra (pH<7): **genererar H3O+ (oxoniumjon). HaXbOc (HC2H3O2 – ättiksyra).
 * o Binära: innehåller väte och ett till ämne.
 * o Enprotonig: donera 1 proton.
 * o Diprotonig: donera 2 protoner.
 * o Stark / svag: komplett / ej komplett donation (reversibel) till H2O.
 * Svavelsyra, H2SO4, är stark 2-protonig: -> H3O+(aq) + HSO4-(aq)
 * Vätesulfatjonen, HSO4-, är svag. Reversibel: HSO4-(aq) + H2O(l) ó H3O+(aq) + SO42-(aq)
 * Syrakonstant (Ka) beskriver hur stark en syra är. 10-logaritm i form av pKa.
 * o Lägre pKa – starkare syra.
 * o pKa(kolsyra) > pKa(saltsyra)
 * ** Bas (pH>7): **genererar OH- (hydroxidjon).
 * o Stark bas – vattenlösliga hydroxider: NaOH, KOH.
 * o Arrhenius definition: producerar OH-joner när den tillsätts till vatten.
 * o Ammoniak: NH3(aq) + H2O(l ) ó NH4+(aq) + OH-(aq). Reversibel à svag bas.


 * **pH-skalan:** logaritmisk – ett steg är en 10 ggr ökning av oxonium/hydroxid-koncentration.
 * Kombinera en Arrhenius- syra och Arrhenius-bas à neutraliserar varandra.
 * o Salpetersyra + natriumhydroxid à joner av olika slag. H3O+, NO3-, Na+ och OH-.
 * **Vattnets autoprotolys:** H3O+(aq) + OH-(aq) ó 2H2O(l ).

>>> bikarbonat / kolsyra, enligt Henderson-Hasselbach ekvationen:. >>> >> à atomäraradien minskar à joniseringsenergi och elektronegativitet ökar. >>
 * Tänder **
 * Skyddas av emalj. 2mm tjock, 98% hydroxyapatit. Pendlar mellan löslig & utfälld form.
 * **Saliv** innehåller kalcium- & fosfatjoner à remineraliserar emaljen.
 * o **Streptococcus mutans:** kariesbakterie.
 * § Använder suckros mha enz.dextransukras à bildar en klibbig polysackarid à klumpar ihop och adherar till tandytan à plack.
 * § Bildas även mjölksyra à pH sjunker à hydroxyapatit löses upp à kavitet.
 * o **Buffert:** motverkar koncentration av vissa joner i lösning. Motstå förändringar i pH.
 * § Ta upp / släppa vätejoner.
 * § **Bikarbonat** neutraliserar syror: **HCO3**- + H+ à H2CO3 à CO2 + H20
 * § Koldioxid släpps ut. Vid tillräckligt mängd bikarbonat buffras allt.
 * § Koncentration av bikarbonat styrs av salivflöde à ökar vid måltid.
 * § Reglerar också pH i saliv och förhållande mellan pH, pK och ration mellan
 * § pK = 6.1, där H2CO3 = 1.3 mMol/l och HCO3- varierar.
 * § Vid låg salivproduktion (1 mMol/l): pH = 5.98.
 * § Vid hög salivprodduktion (60 mMol/l): pH = 7.76.
 * **Fluor** minskar emaljskador gen. att ta OH-joners plats à bilda fluorapatit (mindre lösligt än hydroxyapatit).
 * o Hjälper till vid remineralisation. Drar till sig Ca-joner och fluorapatit integreras i emaljen.
 * o Minskar lösligheten av hydroxyapatit.
 * o Visar vikten av att kontinuerligt tillföra fluor i låga koncentrationer.
 * Organisk kemi **
 * Studiet av kolhaltiga ämnen.
 * A = Z + N. A = masstalet. Z = antalet protoner. N = antalet neutroner.
 * o Isotop – olika antal neutroner à varierande N.
 * Bohrs atommodell – elektroner i banor runt kärnan. K = 2. L = 8. M = 18.
 * Ju fler eleketroner i yttre skalet, ju större chans att ta upp elektroner från omgivningen.
 * Ädelgaser har sitt yttersta skal fullt à inte reaktionsbenägna.
 * **Periodiska systemet**
 * o Samma grupp – liknande egenskaper. Samma antal valenselektroner.
 * o Samma period – antalet fulla elektronskal.
 * Elektroner har egentligen en tydlig vågnatur – ej som Bohrs atommodell.
 * o Elektr. vågrörelse utrycks i vågekv, //Ψ//, med en vågfunktion för varje tillstånd hos elektronen.
 * o Shrödingerekvationen / vågekvationen.
 * o //Ψ////2// – sannolikheten att hitta en elektron på ett speciellt ställe. Ger orbitaler.
 * o Orbitaler med lägst energi fylls först med oparade, därefter med motsvarande parade elektroner:
 * o Storleken på elektronmolnet beror på huvudkvanttalet //(n)//, bikvanttalet påverkar formen //s//.
 * § Kan ha olika former – tex hantelformad.
 * **Jonbindningar:** pos laddning hos en kärna får en elektron att gå över till den atomen.
 * o Ger en atom med positiv nettoladdning, en med negativ nettoladdning.
 * o Elektrostatiska krafter förenar atomerna = skapar joner.
 * o Gå vänster till höger i period à fler protoner à drar till sig elektroner mer à
 * o Li Be B C N O F. Li mycket låg elektronegativitet, F mycket hög à F attraherar därför elektroner.
 * o Joner har hög smältpunkt. Polära lösningsmedel löser bindningen à elektriskt ledande lösning.
 * **Kovalentbindning:** elektronerna dras in mellan atomkärnorna
 * o Attraheras av bägge kärnornas positiva laddning, atomer delar elektroner.
 * o H2 H· + ·H à H:H eller H-H
 * Strukturteori **
 * Struktur bestämmer ämnets egenskaper:
 * o Vilka atomer, hur de är sammanbundna, elektroneg., struktur i 3D.
 * Isomeri **
 * Samma molekylformel, olika ämnen. Kan helt olika kok- och smältpunkter.
 * Skiljer sig åt strukturmässigt.
 * **Cis-/transisomeri:** cis = den här sidan, trans = andra sidan.
 * Stereoisomerer:
 * **Konstitutionella isomerer:** atomer sammanbundna på olika sätt.
 * **Stereoisomerer:** olika organisation i rymden. Dock ofta olika smält- & kokpunkt.
 * o Enantiomerer, stereoisomerer som är spegelbilder av varandra à kiralitet.
 * o Diastereomerer, stereoisomerer som inte är spegelbilder.
 * **Kirala molekyler:** går inte att överlappa. Som händer. Spegelbilder.
 * o Kirala kolet markeras med *, ordningen beskrivs med R (rectus=höger) eller S (sinister=vänster).
 * Racemat = blandning av 2 enantiomerer, betecknas (±).


 * Polymerer **
 * Uppbyggda av flera monomerer som förenas genom polymerisation. Flera eten à polyeten.
 * Sker under högt tryck och under tillsatts av kemikaler.
 * 3 olika steg i polymerisering:
 * o Initiering = början – värme, tryck.
 * o Propagering = sammanfoga till en kedja.
 * o Terminering = avslut.
 * Polystyren: frigolit, cellplast. Teflon, Gore-tex etc.

> //peroxid värme radikal// >> superoxid dismutas > > > sdsd > > > > > > > > > > >> >>> >>> den hydrofoba ringstrukturen. >> >> >>> à kommuniceras vidare till andra subenheter och gör det lättare för syre att bindas. >>>>> >> >> >> >>> > **alloster reglering, kovalent modifiering och reglering av enzymsyntes** > >>>>>>
 * Radikaler **
 * Atomer, molekyler eller joner med oparade elektroner (elektroner brukar ju vara i par – 2 o 2).
 * Kortlivade, reaktiva ämnen.
 * Sökar att para sin oparade elektron, ofta genom att plocka upp en vätenatom från ett annat ämne:
 * o X• + H : R à HX + R•
 * Vanligt är peroxider, de innehåller en svag O-O bindning och bildar lätt radikaler:
 * R-O-O-R à 2R-O•
 * Homolys av kovalenta bindningar till ämnen med oparade elektroner: A : B à A• + B•
 * o Energi måste tillföras genom tex värme eller ljus för att detta ska hända.
 * Fördelar med radikaler: biologiska försvar (vita blodkroppar), kan användas för att skapa polymerer.
 * Nackdelar med radikaler: cellskador, kroniska sår, DNA-skador, ROS.
 * ROS = reactive oxygen species. Små molekyler (t.ex. syre), fria radikaler, samt peroxider.
 * o Försvar mot ROS: enzymer som superoxid dismutas och katalas. Även antioxidanter.
 * o Fria syreradikaler + H à Syre + Väteperoxid
 * Fett exponeras för syre à dubbelbindning klyvs under bildning av korta, flyktiga, illaluktande fettsyror.
 * o Dubbelbindningen kan även bilda fria radikaler (oparade elektroner).
 * § Orsakar cancer, ådersförkalkning och missbildningar.
 * Skydd mot radikaler
 * Alkaner **
 * Enklaste organiska molekylerna, innehåller endast C och H. Vanligt i bränslen och oljor.
 * Funktionell grupp : alkyl-. Generisk formel: CnH2n+2
 * Lågpolär molekyl. Endast svaga intermolekylära krafter à låg smält- och kokpunkt, låg löslighet i H2O.
 * **Cykloalkaner:** 3 eller fler C-atomer. Generisk formel: CnH2n .Cyklopropan C3H6. Vanligt i steroider.
 * Alkener **
 * Omättad funktionell grupp, dubbelbindning. Generisk formel: C//n//H2//n//.
 * Ofta i cis/trans. Bränslen, oljor.
 * Relativt stabila, dock mer reaktiva än alkaner pga. π-bindningen (dubbelbidningen).
 * Alkyner **
 * Alltid linjära – ej i cis/trans. Generisk formel: C//n//H2//n//–2.
 * Mer reaktiva än alkaner & alkener pga. trippelbindning.
 * Arener och aromater **
 * Stabil struktur med dubbelbindningar. Besläktat med alkener. Ringstruktur.
 * Bensen: Arener är kolväten baserade på bensen.
 * Aromater – extra stabilitet i sina π-bindningar à elektroner delokaliseras över alla C-atomer.
 * Naftalen, morfin, lingin i växternas cellvägg.
 * Alkohol **
 * -OH. Prefix: hydroxyl-. Suffix: -ol.
 * Relativt hög smält- o kokpunkt. Mycket löslig i vatten tack vare OH-gruppens polaritet.
 * **Diol**: 2 st OH-grupper. Polyalkohol. Mycket vattenlöslig. Hög smält- o kokpunkt.
 * **Thiol:** -SH grupp. Prefix: mercapto-.
 * **Svavelanalog till alcohol:** liknar alkohol. Bindning till S som är mycket svagare än bindningen till O.
 * Etrar **
 * R-O-R. Lösningsmedel. Som polymer i kosmetika, tandkräm, smörjoljor mm.
 * Aminer **
 * Primär: R - NH2. Sekundär: R2 - NH. Tertiär: R3 - N.
 * Aromatiska aminer. Amfetamin & dopamin. Biologi: aminosyror, signalsubstanser.
 * Aldehyder & ketoner **
 * Aldehyd: RCOH
 * Keton: RCOR
 * Sockerarter (glukos), smak- och luktämnen.
 * Karboxylsyror **
 * COOH. Karboxylsyra, fettsyror. Ättiksyra.
 * Estrar **
 * COOR. Ester, smakämnen, lukter. Framställs genom reaktioner med alkohol.
 * Amider **
 * Bildas genom reaktion av karboxylsyra + amin (alternativt ester + amin).
 * RCONH2, RCONHR, RCONRR.
 * Peptidbindning är ett specialfall av en amidbindning mellan en karboxylsyra och en amin.
 * Urea, gödningsmedel, cigaretter.
 * __ Vecka 2 – Cellens byggstenar – Kap 2-5 __**
 * 2. Kolhydrater – 23-33 **
 * Kolhydrater ingår i: ECM, cellväggar hos bakterier, ”klister” mellan celler, signalmolekyler.
 * Trioser – 3 C.
 * Pentoser – ribos (RNA), deoxyribos (DNA). Aldehyd.
 * **Kolhydrater är polyhydroxyaldehyder eller ketoner**
 * o En eller flera hydroxylgrupper + aldehyd- eller ketogrupp.
 * o Empirisk formel: (CH2O)n.
 * o En del innehåller kväve, fosfor, svavel.
 * o Tre huvudklasser: mono-, oligo- och polysackarid.
 * § Mono = polyhydroxyaldehyd eller keton. Vanligast glukos (6C).
 * § Oligo = 2-10 st monosackaridenheter. Disackarider förekommer fria.
 * 3+ monosackaridenheter = bundna till större molekyl.
 * § Poly = 9000+ monosackarider. Raka eller grenade kedjor.
 * **Monosackaridern är de enklaste kolhydraterna**
 * o Aldoser eller ketoser med hydroxylgrupper. Glukos & fruktos – 6C & hydroxylgrupp.
 * o Färglösa kristaller, hög löslighet i vatten. Söt smak.
 * o C-atom (binder aldehydgrupp i en aldos eller ketos) är asymmetrisk à binder 4 substituenter.
 * § Ger upphov till olika stereoisomerer.
 * o Ogrenad. Enklaste är glyceraldehyd. Fig 2.2. Bildas asymmetri i andra kolet!
 * o Aldoser – karbonylgrupp i ändstående C-atom. Fig 2.1.
 * o Ketoser – karbonylgruppen sitter i kedjan.
 * **Monosackarider har asymmetriskt centra**
 * o Optiskt aktiva isomera former. D- och L-form (entariomerer).
 * o OH-grupp till höger = D-form. OH-grupp till vänster = L-form. Fig 2.2.
 * o Naturligt förekommande sockermolekyler är i D-form.
 * o Antalet stereoisomerer = 2n där n = antal asymmetriska kol.
 * § Hexoser: 24 olika stereoisomerer. 4 asymmetriska C-atomer.
 * **Monosackarider förekommer i cykliska former.**
 * o Glukos i vattenlösning à ringstruktur (pyranos). Karbonylgrupp binder till syre. Fig 2.3.
 * o Bildas α- och β-glukos. Anomerer, med karbonylkol som den anomera kolatomen.
 * o Sker endast på aldoser med fler än 5 C-atomer.
 * o Fruktos à furanos.
 * **Stort antal derivat av hexoser**
 * o OH-grupp ersatts/oxiderats till en karboxylsyra.
 * o Glukosamin – OH-grupp ersatt med aminogrupp. Fig 2.4.
 * o Uronsyra – C-atom sex oxideras à COO** – **
 * **Monosackarider är reducerande**
 * o Kan oxideras. Karbonylkol à karboxylsyra. Oxidationsmedlet reduceras.
 * § Sockerarter som kan reducera Fe- & Cu-joner kallas reducerande.
 * § Fehlings prov. Förekomst av reducerande sockerarter. Diagnotisera diabetes.
 * **Disackarider innehåller en glykosidbindning**
 * o Binder ihop två socker. Sker under vattenutträde. Fig 2.7. O-glykosid.
 * o N-glykosid: kondenserat ihop med aminogrupp. Finns i nukleotider (adenosin) – Kap 17.
 * o 3 vanliga disackarider - Fig 2.7:
 * § Maltos: α- 1-4-bindning. Bildas vid nedbrytning av stärkelse.
 * § Sackaros: α- 1-4-bindning. Bildas av glukos & fruktos. Hos växter.
 * Ej någon fri anomer C-atom (som i maltos)
 * o Ty bunden till C1 i både glukos & fruktos.
 * § Laktos: β -1-4-bindning. Galaktos & glukos. Modersmjölk.
 * o Mono- & disackarider är söta. Fruktos sötast, laktos minst sött.
 * § Receptor på tunga är en ficka à binder till polär del av sockermolekylen samt
 * **Polysackarider**
 * o Även kallat glykaner. Homopoly = en sorts monosack. Heteropoly = mer än en sort.
 * o Homopoly kan vara upplagringsform för energi (stärkelse, glykogen). Även cellulosa.
 * o Heteropoly ingår i ECM som håller samman celler i en vävnad. Hyaluronan (brosk, senor).
 * § Bildar stora aggregat med proteiner (proteoglykaner) – i ledvätska (smörjande funktion).
 * o Enzymers aktivitet bestämmer storlek på polysackarider.
 * **Stärkelse och glykogen ger energi**
 * o Stärkelse – upplagringsform för glukos i växter. ICM i granula.
 * § Hydratiserad pga många OH-grupper.
 * § Amylos (ogrenad, D-glukos i α -1-4) och amylopektin (grenad, α- 1-6 i var 30:e glukos).
 * Fig 2.8.
 * o Glykogen – upplagringsform för glukos hos djur. Lever & muskler.
 * § D-glukos i grenad molekyl av både α- 1-4 och α- 1-6 i var 10:e glukos.
 * o Degradering av stärkelse & glykogen sker snabbt pga de fria ändarna.
 * o Pga osomotiska förhållanden lagras glukos i stärkelse & glykogen.
 * § De är olösliga à påverkas ej av osmotiska förhållanden. Det gör glukos i ren form.
 * o Hydrolyseras av enzymet α -amylas (saliv & tarm).
 * **Cellulosa är en strukturell polysackarid**
 * o Vattenolöslig polymer. Cellväggen hos växter. Rak ogrenad kedja av D-glukos i β -1-4 bindning.
 * § Ger en struktur där varje glukosmolekyl vrids 180 i förhållande till sin granne.
 * Ger en rak utsträckt kedja – Fig 2.9.
 * § Flera polysackarider parallellt, stabiliserade mha. vätebindningar.
 * § Hydrolyseras av enzymet cellulas (hos växter & idisslare).
 * § Kitin är en variant av cellulosa.
 * **Heteroglykaner finns extracellulärt**
 * o Gelliknande subst. av heteroglykaner (glukosaminoglykaner) & fibrösa proteiner (kollagen).
 * o Heteropoly uppbyggda av repeterande disackarider.
 * § En är alltid en form av amin. Den andra ofta uronsyra. Ofta esterifierad med sulfat.
 * Sulfat + OH-grupper i uronsyra à neg. laddn. à utsträckt form à viskös lösning.
 * o **Hyalunoran** – ledvätska. Gelélik konsistens.
 * o Bakteriecellvägg. Lipopolysackarider (LPS) kan stimulera flera celler i immunsystemet.
 * **Proteoglykaner består av protein och heteropolysackarider**
 * o Organiserar vävnader, påverkar celltillväxt, mognad hos en vävnad.
 * o Mest kolhydrater.
 * o Tre typer:
 * § I basalmembran – perlecan.
 * § I ECM & interagerar med hyaluronat – aggrecan.
 * § Små leucinrika proteoglykaner – decorin.
 * o Uppbyggnad: central proteinkidja där heteropolysackarid binder in – Fig 2.10.
 * **Glykoproteiner är proteiner med kovalent bundna kolhydrater**
 * o Oligosackarider kovalent bundna till proteinet – Fig 2.11.
 * o Mest proteiner.
 * o Oligosackarider kan finnas för att sträcka ut & exponera protein för interaktion.
 * § Mer resistent mot proteolys & mindre vattenlöslig.
 * o Stor variation – kombinera monosackariden på många olika sätt.
 * o Membran- & pankreasproteiner.
 * o Glykoforin i röda blodkroppar – förhindra aggregation av röda blokroppar i cirkulationen.
 * **Oligosackarider fungerar som adresslappar**
 * o I Golgi-apparaten.
 * o Även för att bestämma ”livslängd” hos protein. Sialinsyra avgör hur länge ettt protein cirkulerar.
 * § Försvinner sialinsyra à lever plockar upp proteinet à proteinet bryts ned i lysosomen.
 * **Bakterier fäster till kolhydratstrukturer**
 * o Via lektinstrukturer (kolhydratbindande protein). Finns läkemedel som tränger bort bindningen.
 * **Nukleinsyror** – kvävebaser (aromatiska hexoser).
 * **Fosfater –** ATP, ADP, AMP.
 * **Riboser** – fosfat + baser. R + F + B = DNA, RNA.
 * **Alkohol** à aldehyd à keton à karboxylsyra à etrar à fosfat.
 * 3. Fetter – 33-43 **
 * Form av energi. Cellmembraner. Hormoner. Intracellulära signalsubstanser. Elektronbärare.
 * Innehåller kraftigt reducerade fettsyror à ger mycket energi vid oxidation.
 * Fettsyror: kolvätekedjor & karboxylgrupp – Fig 3.1.
 * Mättade – enkelbindning. Omättade – en / flera dubbelbindningar.
 * Nomeklatur: C18:2 Δ9,12– Linolensyra. 18 C. 2 dubbelbindningar mellan 9-10 och 12-13.
 * o Även en nomeklatur där man utgår från sista kolatomen ω (omega) – Fig 3.2.
 * § Omega-3 höjer fettförbränning. Anti-inflammatoriska.
 * § Omega 6 pro-flammatoriska.
 * Fetter har inte konjugerande dubbelbindningar (varannan enkel, varannan dubbel). Ofta i cis-ställning.
 * Längre fettsyra à mer svårlöslig i H2O. Dubbelbindningar ökar lösligheten.
 * COOH-gruppen är polär à korta fettsyror är vattenlösliga.
 * Smältpunkt påverkas av antalet C & grad av mättnad à mättade fasta i rumstemperat. Omättade flytande.
 * Utsräckta, mättade formen hålls samman med vDw-krafter.
 * Cis-ställn i omättade ger knyckar à packar sig ej lika tätt som mättade à svagare krafter à lägre smältpkt
 * Förekommer i triaglycerol (**fettsyra** bunden i esterbindning) och fosfolipider (**fettsyra** i amidbindning).
 * **Triaglycerol består av fettsyror och glycerol**
 * o Kallas även triglycerider & neutralfett. Glycerol förestrad med tre fettsyror – Fig 3.3.
 * o Enkla: tre identiska fettsyror. Blandade: två eller tre olika fettsyror.
 * o Ingen laddning, låg polaritet. Olösliga i H2O.
 * o Ger energi: adipocyter (fettceller) har en kärna utträngd mot plasmamebran tsm. med fettdroppe.
 * § Mest konc. formen av energi pga:
 * C-atomer är mer reducerade än i kolhydrater
 * Triacylglycerol har en hydrofob karaktär.
 * § Energiförhållande 5:1 mot kolhydrater.
 * § Bruna fettceller används till värme istället.
 * o Hormonellt aktiva – reglerar blodtryck, aptit, fertilitet.
 * o Cytokiner reglerar inflammatoriska reaktionen i kroppen.
 * o Värmeisolerande.
 * **Tvål bildas vid alkalisk hydrolys**
 * o Triaglycerol behandlas med alkali à bryts ner till glycerol & fettsyror.
 * **Lipaser spjälkar fetter**
 * o Tarmkanalen. Fettceller. Bakterier.
 * **Vaxer är estrar av långa fettsyror**
 * o Tillsammans med alkoholer. Högre smältpunkt än triacylglycerol. Vattenavstötande.
 * **Amfifila lipider interagerar med vatten – Fig 3.5**
 * o Amfifila = interaktion med vatten.
 * o Miceller – sfäriska partiklar. Hydrofob del inåt och polära utåt.
 * o Dubbelskikt – fosfolipider och sfingolipider. Cellmembran.
 * o Liposom – sfärisk partikel avgränsad av ett dubbelskikt.
 * **Fosfolipider är den vanligaste membranlipiden**
 * o I biologiska membraner. Deltar i transport, sekretion och signaltransduktion.
 * o Glycerol + 2 fettsyror + fosfatgrupp + polär alkohol – Fig 3.6a.
 * o Negativt laddade vid pH 7 pga fosfatgruppen. Alkoholen är positivt/negativt laddad.
 * o Fosfatidinsyra – basmolekyl för alla fosfolipider.
 * o Oftast är fettsyran i ytterställning mättad och den i mellanställning omättad.
 * o Skillnad mellan olika fosfolipider finns i alkoholen X.
 * **Fosfolipaser bryter ner membranfosfolipider – Fig 3.6**
 * o Fosfolipas A klyver bort en av de 2 fettsyrorna à lysofosfolipid bildas.
 * § Därefter avlägsnas den sista fettsyran av lysofosfolipaser.
 * o Fosfolipas C klyver fosfatbindningen à diaglycerol + polär fosforylerad grupp.
 * o Fosfolipas D klyver bort alkohol à fosfatidinsyra bildas.
 * o Både produkterna av fosfolipas C & D är aktiva signalmolekyler.
 * **Plasmalogen är en fosfolipid med en eterbindning**
 * o Istället för esterbindning.
 * o Hjärtats cellmembraner - eterbindningen kan vara berättigad pga motstånd mot fosfolipaser.
 * **Sfingolipider (från sfinx = gåtfull)**
 * o Ingår i cellmembraner som membranlipider. Intracellulära signalmolekyler.
 * o AB0-system (blodgrupp) bygger på dessa.
 * o Alkohol sfingosin + fettsyra + ngn polär grupp – Fig 3.7.
 * o Fettsyran & sfingosinet bildar tsm en ceramid (motsv. diaglycerol hos fosfolipid).
 * § Hämmar celltillväxt, stimulerar apoptos. Reglering av kroppens immunsystem.
 * o Skillnad mellan olika sfingolipider: polära gruppen på sfingosinets OH-grupp.
 * § 3 typer:
 * Sfingomyelin: X = fosfokolin. Liknar fosfolipid.
 * o I plasmamembran & i myelin (omger neuroner)
 * Glykolipid – en/flera sock.mol. Cellmembranets utsida.
 * Gangliosid – mest komplicerade. Stora polära grupper med många sockermol.
 * o Finns i den grå substansen i hjärnan!
 * **Kolesterol finns i cellmembraner**
 * o Steroler = strukturella lipider i eukaryota cellmembraner.
 * o Steroidkärna består av fyra ringar: 3 ringar med sex kolatomer, 1 ring med 5 – Fig 3.8.
 * o Testosteron, cortison, östrogen.
 * o Prekursormolekyl. Gallsalter (fungerar som detergenter i tarmen) och steroidhormoner.
 * 4. Proteiner – 43-61 **
 * Utgör 50% av en cells torrvikt. Vanligaste makromolekylen.
 * Enzymer, hormoner, immunoglobuliner, transportmolekyler.
 * **Vad består proteiner av?**
 * o As. Bundna till varandra.
 * o Aminogrupp + karboxylgrupp + grupp R, bunden till kolatom ( α -kolet) – Fig 4.1.
 * o Vid pH 7,0 finns joner med minusladdning (COO-) och plusladdning (NH3+).
 * § Dipolära / zwitterjoner.
 * § Sur lösning: COOH & NH3+ (joniserad).
 * § Alkalisk (basisk) lösning: COO- (joniserad) & NH2.
 * o α -kol är asymmetrisk & finns i D- & L-form. Alla biologiskt förekommande proteiner inneh. L-as.
 * o Fig 4.2.
 * o Hydrofoba (glycin, alanin, valin, leucin, isoleucin, prolin) & hydrofila as.
 * § I de hydrofoba finns också aromatiska as (fenylalanin, tyrosin, tryptofan).
 * Innehåller delokaliserade elektroner à absorberar energi i form av ljus.
 * o Cystein innehåller svavelbryggor à håller ihop proteinets rymdstruktur.
 * o Hydrofila as. är laddade/oladdade.
 * § Laddade: lysin, arginin, histidin, asparaginsyra, gluatminsyra.
 * § Oladdade: serin, treonin.
 * **Peptidbindning länkar samman as i ett protein**
 * o Sker under utträde av vatten – Fig 4.4
 * o Kräver energi (endergon). Sker på ribosomen under translationsprocessen (Kap 19).
 * o Enligt instruktion från mRNA. Riktning med N-terminal först, C-terminal sist.
 * o As-sekvens i ett protein avgör dess 3D (konformation) och funktion.
 * § Konformationen kan ändras (rotation av enkla bindningar).
 * § 1 konformation som dominerar (nativ) – termodynamiskt mest stabila (lägsta fria energin).
 * Domäner – strukturella enheter med en särskild funktion.
 * o Protein kan ha flera domänder med skilda strukturer.
 * Proteiner kan denatureras – pH, saltkoncentration, temperatur orsakar förändring i struktur.
 * **Fyra nivåer av proteinstrukturer – Fig 4.5**
 * o Primärstruktur – sekvensen av as och läget av svavelbryggor.
 * o Sekundärstruktur – återkommande strukturer av närliggande as. i polypeptidkedjan.
 * § α -helix, β -konformation, random-coil ( β -turn).
 * o Tertiärstruktur – 3D, rymdstruktur.
 * o Kvartärstruktur – interaktion mellan subenheterna i ett multimert protein.
 * **Sekundärstruktur -** α **-helix förekommer ofta i proteiner**
 * o Vanligaste högervridande. 3,6 as / varv – Fig 4.6.
 * o Keratin 100% α-helix . Globulära proteiner innehåller 25% a-helix.
 * o Hålls ihop av vätebindningar mellan väteatomen i kväve & karbonylkol – Fig 4.6.
 * o As & de närliggande as avgör om det ska formas till en α -helix.
 * § As med små sidogrupper = bildar gärna α -helix (alanin, glutaminsyra, glycin).
 * o Närliggande as kan ej ha samma laddning à repellerar varandra.
 * § Måste vara olika laddning (jonbindning). Alternativt 2 aromatiska as (hydrofoba).
 * **Sekundärstruktur –** β **-konformation bildar en utsträckt struktur**
 * o Parallellt belägna polypeptidkedjor i zig-zagmönster – Fig 4.7.
 * o Sammanhålls av vätebindningar mellan peptidbindningar i närliggande polypeptidkedjor.
 * o Parallella (N-terminal först). Antiparallella (C-terminal först).
 * o Tillåter större sidogrupper än α -helix à as med stora sidogrupper bildar ofta β -konformation.
 * § Isoleucin, valin, tyrosin, fenylalanin.
 * **Sekundärstruktur – β-turn bildar en abrupt svängning**
 * o Kallas även random coil. Glycin, prolin.
 * o Peptidkedjan vänder 180 och formas av 4 as, sammanhållna av vätebindning mellan 1:a och 4:a as.
 * o Prolin bildar i cis-form en tvärvändning – Fig 4.8.
 * o Finns ofta nära ytan av ett protein eller i vändpunkt av en β-struktur.
 * **Tertiärstruktur – konformation stabiliseras av svaga interaktioner**
 * o Vätebindningar, hydrofoba bindningar, jonbindningar och vDw-krafter.
 * o Hydrofoba dominerar – drivande kraften är vattnets hydrofoba effekt.
 * § H2O slipper strukturera sig kring hydrofoba mol. pga att dessa buntar ihop sig till varandra.
 * o Proteinkristallation – bestämma läget av atomerna i ett protein. Bildas ett diffraktionsmönster.
 * **Polypeptider veckar sig stegvis**
 * o Ett prot med 100 as tillverkas på 5 sek vid 37 C.
 * o Veckningen tar tid.
 * § Sker efter bestämt mönster med sekundärstruktur & tertiärstruktur som utgångspunkt.
 * o Hydrofoba interaktionen drivande kraft.
 * § Svavelbryggor används även vid små proteiner, ty hydrofob interaktion svag.
 * o Chaperoner (speciella prot., Kap 11 & 12) hjälper också. Katalyserar bildande av svavelbryggor etc.
 * § Vid cellstress behövs fler chaperoner.
 * o Alzheimers beror på felveckade proteiner. Felveckningen kan fortplanta sig.
 * **Sambandet mellan struktur och funktion**
 * o Strukturen är anpassad till funktionen enligt ett darwinistiskt tankesätt.
 * o Enzymer & transportproteiner bildar globulära strukturer.
 * o Receptorer fästa i cellmembran har en transmembranär domän
 * § Ändar dels till utsidan för interaktion med ligand
 * § Dels till insidan för intracellulär signalering – Fig 16.3.
 * o Strukturella proteiner bildar fiberstrukturer.
 * § Kan ses i prot i cytkoskelett (aktin, tubulin) – Fig 13.1, 13.2, & i ECM (kollagen) – Fig 4.14.
 * § Fiberstrukturer kan bildas genom:
 * Polymerisation av små proteineheter (aktin, tubulin).
 * o Intracell proteiner som snabbt behöver bildas & brytas ned under celldeln.
 * Repeterande as-sekvenser bildar en lång peptidkedja.
 * o Kollagen som stabiliserar ECM och därmed måste vara stabil struktur.
 * **Proteiner kan vara transportmolekyler**
 * o Ofta vattenlösliga & bildar kompakta strukturer. Albumin – transporterar fettsyror.
 * o Enkelcellig aerob organism får syre genom diffussion från omgivningen.
 * § Sker även i större organismer. Fisk genom gälar, däggdjur genom lungor.
 * o Syret måste transporteras runt i kroppen, detta görs mha proteinet hemoglobin.
 * o Myoglobin lagrar syre i vävnader tills det ska användas.
 * **Myoglobin finns i skelettmuskler**
 * o 8 α -helixregioner med random coil.
 * o Hydrofoba as håller ihop proteinet i dess inre, hydrofila as. finns på ytan.
 * o Hem-gruppen (binder syre) finns i en ficka, omsluten av myoglobinet.
 * § Behövs hydrofob miljö för syrebindn. à Karb.grupp mot ytan, hydrofoba sidogrupper inåt.
 * Kommer vatten in oxideras järnjonen och syre kan ej binda in.
 * § I centrum finns en järnjon som hålls fast av sex ligander:
 * 4 är kväveatomer. Femte är histidin. Sjätte är reserverad för syre.
 * § Kolmonoxid binder också till hem. Drygt 1% är ockuperade av denna.
 * o Bindningskurvan är formad som en enzym-subtratsmättnadskurva – Fig 4.10.
 * **Hemoglobin består av fyra ”myoglobiner”**
 * o Består av 2 α- och 2 β-subenheter – Fig 4.9.
 * § Varje subenhet liknar myoglobin och kan binda syre.
 * o Hemoglobin & myoglobin härstammar båda från en och samma globin-gen.
 * o Bindningskurvan är S-formad – Fig 4.10.
 * § Pga att bindning av en hememolekyl till hemoglobin underlättar nästa à kooperativitet.
 * o Lågt syrgastryck à binds liten mängd.
 * o Syrgastryck överstiger gränsvärde à inbindningen ökar markant.
 * § Pga att syret inducerar en konformationsändring.
 * § Järnjonen med histidinet dras ner mot porfyrin-ringen à
 * **2,3-bifosfoglycerat minskar affiniteten mellan syre och hemoglobin**
 * o 2,3-BPG binder in till hemoglobinet à inbindning av syre hämmas.
 * o Foster har annat hemoglobin: HbF, med färre platser för 2,3-BPG à större affinitet för syre.
 * **Minskning av pH sänker affiniteten för syre**
 * o Bohr-effekten: koldioxid gynnar att syre avges från hemoglobin.
 * § Olika gruppers laddn i hemoglob ändras à konformationsändr à syret dissocierar lättare.
 * o Höjning av pH ökar istället affiniteten för syre. Sker ju bl.a. i lungorna.
 * **Vid sickelcellsanemi är en as i hemoglobin felaktig**
 * o Vanlig bland svart befolkning. Röda blodkropparna har en halvmåneform istället.
 * o Blodkropparna är ej stabila & har en kort livslängd.
 * o Sjukdomen beror på homozygot nedärvning (från båda föräldrarna).
 * o En as är felaktig à hemoglobinet kristalliseras à kan ej binda in syre.
 * o Anlaget finns i heterozygot form hos 20% av befolkningen i Afrika.
 * § Malaria behöver ”friskt, vanligt” hemoglobin à anlaget är således en fördel mot malaria.
 * **Proteiner kan vara receptorer**
 * o Receptorer för signalmolekyler: såsom hormoner, tillväxtfaktorer och neurotransmittorer.
 * o Kan vara membranbundna, G-proteinkopplade (Kap 16).
 * o Cytoplasmatiska – nås genom att signalmolekylen diffunderar in genom plasmamembranet.
 * § Glukokortikoidrecept. Ligand- och DNA-bindande. DNA-bindning påverkar genexpression.
 * **Proteiner kan ha en strukturell uppgift**
 * o Intracellulärt förekommer de som cytoskelett. Stabilisera & bilda kontakt med andra celler.
 * o I ECM finns protein med uppgift att stabilisera vävnad & förmedla kontakt med omgivning.
 * § Bla. kollagen och fibronektin.
 * **Kollagen bildar ett stabilt nätverk extracellulärt**
 * o Stabliserar vävnad. Förekommer i bindväv (senor, brosk). Ger draghållfasthet.
 * o Består av 3 polypeptidkedjor som bildar trippelhelix kallad tropokollagen.
 * **Tropokollagen stabiliseras av prolin**
 * o Kedjorna i tropokollagen hålls ihop mha vätebindingar.
 * o Stabil struktur. Smältpunkt relaterad till mängden hydroxyprolin.
 * **Kollagen syntetiseras som prokollagen**
 * o Prokollagen är större än kollagen. I ändarna finns propeptider som håller samman kollagenkedjor.
 * o Prokollagen aktiveras extracellulärt och inducerar fiberbildning.
 * o Ehler-Danlos syndrom: ingen prokollagenakt à defekt fiberbildning à skört & hyperböjligt kollagn
 * **Hur ser en kollagenfiber ut?**
 * o Tropokollagenmolekyler sitter efter varandra i parallella rader – Fig 4.14a.
 * § Sidoförskjutna – kollagenstrukturen är därför ”randig” i elektronmikroskop.
 * o Tropokollagenmolekylen stabiliseras av kovalenta tvärbindningar.
 * **Fibronektin förmedlar cellens kontakt med omgivningen**
 * o Består av 2 proteinkedjor, sammanlänkade i ena änden av en svavelbrygga – Fig 4.15a.
 * o Långsträckt protein, innehåller domäner som var och en binder till vissa molekyler.
 * § Tex. Binder N-term och C-term av fibronektin till fibrin.
 * § Gör att fibronektinet kan dra till sig fibroblaster och annat för att reparera skadat kärl.
 * o Binder till en receptor kallad integrin i cellens plasmamembran.
 * o Förmåga att få celler att vandra under fosterutvecklingen.
 * § Sker genom att fibronektin binder till celler via integriner och kollagen.
 * § Cellerna förflyttar sig då längs kollagenfibrerna.
 * **Prioner är självreplikerande proteiner**
 * o Bildar mall för andra proteiner som ”härmar” prionernas struktur.
 * o Blir en upprepad proteinstruktur som fyller cellen och hindrar normal funktion.
 * o Ligger bakom bla Creutzfelt-Jacobs sjukdom. Även galna kosjukan & Alzheimers.
 * 5. Enzymer – 61-78 **
 * Katalyserar biologiska reaktioner. Hög grad av specifitet.
 * Proteiner, veckade på ett väldefinierat sätt i strukturer av bestämt storlek & form.
 * As-sekv bestämmer enzymets form och innehåller info om hur enzymet fungerar.
 * Subtrat - molekyl som ska förändras – Fig 5.1.
 * o Binds in i ett ”löst” enzym-subtratkomplex.
 * o Transitionstillståndet – övergångsformen under den kemiska omvandlingen av subtrat till produkt.
 * § Enzymet mer aktivt.
 * § Finns atomer som stabiliserar transitionstillståndet. à sänker energibarriären och påskyndar reaktionen.
 * § Reaktion sker när ett visst antal mol har tillräckligt mkt energi för att nå transitionstillstånd
 * Energin som måste tillföras för att nå tillståndet kallas //fria energin//, //ΔG.//
 * Kemisk reaktion kan accelereras på två sätt:
 * o Ökning av temepratur – energi tillförs subtratmol så de når transitionstillståndet.
 * § Reaktionshastigheten kan fördubblas med en 10 C temphöjning.
 * o Sänka aktiveringsenergin, ΔG (fria energin).
 * **”Active site” – det ställe på enzymet där reaktionen sker**
 * o Kan delas in i bindnings site och katalytiskt site (där as utför själva katalysen).
 * o Active site utgör en liten del av enzymproteinet.
 * § Resten behövs för att hålla active site i rätt 3D-struktur.
 * o Sitter ofta i en ficka på enzymmolekylen. Två teorier om hur E+S binder till varandra:
 * § Fischers hypotes: subtratet passar ihop med enzym likt en nyckel i ett lås.
 * Statiskt sätt - enzymets konformation är redan optimal för subtratets inbindning.
 * § Koshlands hypotes: enzymets konformation ändras när det binder till subtratet.
 * Dynamiskt sätt, där E+S-kontakten inducerar en konformationsändring.
 * **”Active site” kan innehålla aminosyran serin**
 * o Protelytiska enzymer med serin kallas för serinproteaser.
 * § Bukspottskörtelenzymet trypsin, koagulationsfaktor trombin.
 * o Katalyserar samma reaktion: klyvning av en peptidbindning.
 * o Olika as binder till olika enzym à olika subtratspecifitet.
 * § Subtratspecifitet beror i sin tur på bindings site.
 * § Chymotrypsin har hydrofob ficka – binder as med hydrofoba ringstrukturer (Phe, Tyr, Trp).
 * § Trypsin har neg. laddad ficka – binder as med pos laddning (Lys, Arg).
 * § Elastas har en grund opolär ficka – binder as med små sidokedjor (Gly, Ala).
 * § Alla ovanstående är bukspottskörtelenzym.
 * o Gemensamt är att enzymaktiviteten hos alla hämmas av DFP.
 * **Varför har enzymer en så kraftig katalytisk förmåga?**
 * o En förklaring: enzym binder och fixerar subtrat i ett bestämt läge à effektivare subtratkoncentration kring active site. Subtratet kan då även angripas lättare av enzymet.
 * o Annan förklaring: enz ändrar konformat. efter att subtrat bundit in à gynnar efterföljande katalys.
 * o Interaktion mellan E + S genom många svaga bindningar.
 * § Varje interaktion leder till att bindningsenergi frigörs à sänker aktiveringsenergin.
 * **Vilka katalytiska mekanismer finns?**
 * o Active site innehåller ofta sura eller basiska grupper à påskyndar kemisk reaktion.
 * § Asparaginsyra, histidin och cystein är ofta förekommande as.
 * **Enzymer är beroende av pH**
 * o Olika enzymer har olika karaktäristiskt pH då de är som mest aktiva.
 * o Ofta pH-optimum som är anpassat till miljön de befinner sig i.
 * § Pepsin i magsäck (pH 2) har pH-optimum 1,6.
 * o En förklaring: enz anv. sig av syrabaskatalyserad mekanism à active site kräver viss laddning & pH för att kunna binda in.
 * o Annan förklaring: enz. är beroende av andra joniserade grupper för sin konformation.
 * § Ändring av pH à joner förlorar laddning à jon-joninteraktioner försvinner.
 * o Tredje förklaring: bindningen för subtratet in till enzymet är pH-beroende.
 * **Enzymkinetik**
 * o Hastigheten hos enz.katalyserade reaktioner.
 * o Info om mekanismen för den katalyserade reaktion, enz.specifitet, fysikaliska egenskaper hos enz.
 * o Identifiering och karaktärisering av enzymhämmare.
 * **Effekten av subtratkoncentrationen på enzymreaktionen**
 * o Öka subtratkonc à reakt.hast. ökar till en viss pkt, Vmax.
 * § Vid Vmax är enzymet mättat, kan ej arbeta fortare.
 * o E + S x ES à E + P
 * § Subtrat binder till enz under bildning av enzym-subtratkomplex (ES). Sker fort.
 * § ES-komplexet bryts ner till fritt enzym (E) och produkt (P).
 * Sker mycket långsammare à hastighetsbestämmande för hela reaktionen.
 * § Vmax sker när alla enz.mol finns som ES och mängden fritt E är väldigt liten.
 * Sker vid hög subtratkoncentration.
 * § Vmax är även beroende av sönderfall av ES. Så fort E frigjort sig från P binds nya S in.
 * Steady state-tillstånd: då enz alltid är mättat med subtrat. Konc. av ES är konstant.
 * **Km beskriver affinitet mellan enzym och subtrat**
 * o Subtratmättnadskurva har karaktäristiskt utseende för varje enzymreaktion.
 * o Michaeli-Mentens ekvation:
 * § V är initialhastighet vid subtratkoncentrationen [S]. Vmax maximala hastigheten.
 * § Km = Michaelis konstant. Subtratkoncentrationen som ger hastighet: (Vmax / 2) - Fig 5.5a.
 * Karaktäriserar interaktion mellan enz. och ett visst subtrat.
 * Vid fasta, då blodet är runt 5mM, metaboliseras glukos i hjärnan (lägre Km).
 * Efter måltid, då blodet är 30mM, i levern (högre Km).
 * Glukosen slussas på så sätt till rätt plats i rätt ögonblick.
 * § Ekvationen bygger på att hastigheten av enzymreaktionen (V) beror på sönderfall av ES.
 * **Michaeli-Mentens ekvation inverteras**
 * o Lineweaver-Burks ekvation:
 * o Gör att man kan räkna ut de olika värdena lättare (se höger).
 * **Enzymer beskrivs genom turn-over number**
 * o Då enz. är mättat med S är hastigheten Vmax beroende av enz.konc. enligt: Vmax = Kcatx E.
 * o Kcat är en hastighetskonstant (turn-over number).
 * § Uttrycker antalet mol av S som omsätts / sek då enzymet är mättat.
 * o Ett äldre sätt att uttrycka enzymaktivitet: units.
 * § Mängd enz. som bildar ett visst antal mMol produkt/minut.
 * § Varje enzym producerar alltså ett antal units / mgram enzym.
 * **Temperaturen påverkar enzymkatalyserade reaktioner**
 * o Temp.höjning påskyndar reaktioner.
 * § Ofta går det till ett max. Avtar sedan pga denaturering av enzym (pga hög temperatur).
 * **Regleringsmekanismer för enzymaktivitet:**
 * o **Alloster reglering**
 * § S binder sig till enz. à påverkar dess konformt à reaktion blir mer/mindre gynnsam för S.
 * § Positiv / negativ alloster modulator. Vanligast är negativa modulatorer (hämmare).
 * § Hämning kan ske på tre sätt:
 * **Irreversibelt** – funktionell grpp (bidningssite, katalytiskt site) förstörs / modifieras
 * Reversibelt genom **//kompetetiv// hämning** – hämmaren tävlar med S för bindning till active site. Ofta liknar hämmaren S.
 * o Hämningen kan stoppas då överskott av S tillförs. Uppstår balans.
 * Reversibelt genom **//icke-kompetetiv// hämning –** hämmaren binder till E på ngt annat ställe än S.
 * o Hämningen kan inte stoppas vid överskott av S à icke-kompetetiv.
 * § Feed-back-hämning i metabola system. Reglerande enzymet ofta tidigt i reaktionen


 * § **Många allostert reglerande enzymer är kooperativa**
 * Reglerande enzym är uppbyggda av flera subenheter.
 * o Varje subenhet har en egen katalytisk förmåga.
 * Subenheter står i kontakt med varandra och kan påverka konformationen.
 * S eller annan modulator kan inducerade konformationsändring.
 * o Då S inducerar = homotropa enzymer.
 * o Då ngt annat inducerar = heterotropa enzymer.
 * o **Kovalent modifiering**
 * § En bit av enz.mol. klipps av genom //begränsad proteolys// eller //fosforylering.//
 * § I bägge fall fås en konformationsförändring som påverkar enzymets katalytiska aktivitet.
 * § Regleringen är allt eller inget. Allostert är ju mer finjustering.
 * § **Begränsad proteolys**
 * Aktiveringspeptid (ofta i N-term) klyvs bort från proenzym (inakt.enz, prekursor) à aktiva enz. finns kvar & börjar arbeta.
 * I vissa fall täcker aktiveringspeptid enzymets active site.
 * Sker t.ex. för pankreasenzymer vid spjälkning av födoämnen.
 * o Trypsinogen aktiveras à aktiverar andra enzym à kedjereaktion.
 * Även i blodkoagulation. Lösliga proteinet fibrinogen à olösliga proteinet fibrin.
 * § **Fosforylering av enzymer**
 * Fosforylering/defosforylering - på/avsättning av fosfatgrupper.
 * //Fosforylering// sker mha //kinaser//. **Defosforylering** mha **fosfataser**.
 * Fosforylering är det vanligaste sättet att reglera enzymer.
 * Glykogenfosforylas: katalyserar nedbrytning av glykogen à glukos.
 * o Finns i 2 former: aktiv fosforylas a, inaktiv fosforylas b. Fig 5.15.
 * o **Reglering av enzymsyntes**
 * § Ändring av enz.konc. mha ändring av tillverkning / nedbrytning av enzymet.
 * § Tillverkning av enzym sker genom reglering av genexpression för enzymproteinet.
 * Stimuleras av olika transkriptionsfaktorer.
 * § Tex vid anpassning till ny situation (svält), då syntes av glukogena enz. i lever stimuleras.
 * § Tillverkning av laktas stimuleras då organismen utsätts för laktos.
 * § Ändring sker över längre perioder, jämfört med alloster reglering och kovalent modifiering
 * **Vissa enzymer har kofaktorer**
 * o Kan vara metalljoner, organiska molekyler. Kallas ofta koenzym.
 * o Förekommer ofta vid transferasreaktioner – när grupper ska flyttas från ett ämne till ett annat.
 * o Kan vara prot. - colipas som koenzym för enz. pankreaslipas vid hydrolys av dietära fetter i tarmen.
 * § Colipas aktiverar pankreaslipas genom att locket som täcker active site lyfts bort.
 * § à Active site exponeras, och lipaset han hydrolysera fetter.

> >> >> >>>>>> >>> >>>>> >>>>>>>>>>>>>>> >>> >>>>> >>>> >>>> >> >> >> >> >> >> >>> >>> >>>> >> >> >> >> >>> >> >> à degradering av icke önskade komponenter i den mogna lysosomen mha lysosomola enz. >> >> >> >> > > >>> à grupp som skiljer olika fosfolipider åt adderas. >>>> >>> >>>> >>>> >>>> >>> >>> >>> >>> >>> > >> à Asymmetrisk uppbyggnad à Agerar igenkänningsmolekyler (yttre markörmolekyler) för cellen >> >> >> >> >> >> > >> >>> >>>> >>>> >>>> >>>> >>>> >>>>> >> >> >>>>>> >>>>>> >>>> >>> >>> >>> >>> >>> >>> >>> >>>>> >> >> >>> >>> >>>>>>>> >>> >> >> à binder till sorteringssignalen KDEL (as) på lösliga proteinet som ska stanna kvar i ER >> à KDEL-receptor tsm. med ER-prot byggs in i vesikel och transporteras tbx till ER. >>> >>> >>> >>>> >>> >> >>> >>> > à påverkar olika nyckelenzymer i cellen eller genreglerande proteinet i kärnan. >> >>>> >>> >>>>>> >>> >>> >>> >>>>>>> >>> >>> >> >>> >> >>> >>> >> > > >>> >>> H2A – bildar nukleosomen. >>>> >> >>> >> >> >>> >>> >>> >>>>> >> >> >> >>> >>>> >>>>> >>>>>> > >>>> >>> >>> >> >> >> > >> > >>> >>> >> >>> >> >> >> >> ”B-galaktosidas produceras alltså dels i närvaro av **laktos**, dels i //__frånvaro av glukos__//” >>> >>> >>>> >>> >>> >> >>> >>> >> >>> >>> >>> > >> >>>>> >>>>> >>>>> >> >>>>> >>>> >>>> >>> >>>> >>>>> >>>> à inga fler DNA-replikationer kan ske i samma cellcykel. >> >> >>>> >>>>>> >>> >>> >>> >>> >>>> >> >> >> >> >> >>> >> à toxiska eller inflammatoriska ämnen. >> >> >> >>> >> >> >> >> >> >>> >>>> >>> >>> >>> Strukturella makromolekyler (fosfolipider, protein, polysackarider). > >> > >> >> >> >> >>>>> >>> >>> >>>>> >> >> >>> à glykogensyntes blir aktiv. >> >>> >>>>> >>>> à frigörs vid sjunkande blodsocker >>>> à höjer nivån av cAMP >>>> à aktiverar proteinkinas A >>>> à proteinkinas A orsakar fosforylering av enz fosforylaskinas >>>> à enz fosforylaskinas katalyserar en fosforylering av glykogenfosforylas >>>> à glykogenfosforylas blir aktivt (fosforylas b) >>>> à leder till att glykogen bryts ned. Fig 25.11. >>>> >>>> >>>>> à Ca2+ binder till protein kallat calmodulin >>>>> à Calmodulin ingår i fosforylaskinas >>>>> à Fosforylaskinas aktivitet ökar >>>>> à glykogenfosforylas blir aktivt (fosforylas b) >>>>> à leder till att glykogen bryts ned. Fig 25.11. >>>>> >> >> >> >> >>
 * __ Vecka 3 – Cellens organeller – Kap 6-12 __**
 * 6. Cellmembranet – 81-89 **
 * Proteiner, lipider, kolhydrater, kolesterol (gör membranet stelt).
 * Flytande konsistens – tillåter lateral rörlighet och passage in/ut genom plasmamembranet.
 * **Membraner bildas av fosfolipider**
 * o Bimolekylärt skick i sk. liposomer, drivna av den hydrofoba effekten – Fig 6.1.
 * **Innehållet av protein och kolhydrater varierar för olika membraner**
 * o Bundet till fosfolipidmembranstrukturen finns proteiner & kolhydrater.
 * o Proteinproportioner varierar. Hänger samman med membranets funktion.
 * § Nervcellsmembran mer passiv roll, mest skydda överförandet av signaler à 20% i myelin.
 * § Mitokondriemembranet innehåler enzymer och proteiner i el.trans.kedj. à 75% i mitkndr.
 * o Kolhydraterna är assymetriskt fördelade.
 * § Finns ffa på utsidan av plasmamembranet
 * § Finns även på insidan av ER, Golgi samt i lysosomer.
 * o Lipider i cellmembranet: fosfolipider, sfingolipider, kolesterol, glykolipider ochh kardiolipin.
 * **Membranproteiner**
 * o Vattenolösliga.
 * § Perifera – Fig 6.2a. Löst bundna till membranet via polära/jonbindningar.
 * Lätta att avlägsnas mha tex koncentrerade saltlösningar.
 * § Integrala – Fig 6.2b. Förankrade i membranet genom en enkel kedja.
 * Kan även gå igenom membranet flera ggr (G-kopplade receptorer).
 * Enzym eller plasmamembranreceptorer kan vara förankrade via fettsyror.
 * o Svåra att avlägsna. Behövs detergenter som löser upp membranet.
 * Proteiner innehåller många hydrofoba as som interagerar med fosfolipiderna.
 * **Membraner är flytande**
 * o Lateral diffussion. Kan flytta sig ett halvt varv på några sekunder.
 * o Proteiner kan också röra sig mha lateral diffussion.
 * § Hormonrecept. ändrar konformatn vid inbindn. till membran à överför sin signal till cellen
 * o Vissa proteiner rör sig inte alls – fibronektinreceptor (förankrar cellen i ECM).
 * **Proteiner och lipider har en asymmetrisk fördelning i cellmembranet**
 * o ”Flip-flop” = diffussion av fosfolipider från en sida till motsatta.
 * § Sker sällan, ty ej termodynamiskt gångbart.
 * § Leder till asymmetrisk fördelning av fosfolipider à stora på utsidan, små på insidan.
 * § Glykolipider befinner sig i det yttre lagret.
 * o Membranfluiditet bestäms av 3 faktorer:
 * § Längden av fettsyrorna som ingår i fosfolipiderna.
 * § Förekomst av dubbelbindningar i fettsyrorna.
 * § Närvaro av kolesterol – viktigaste faktorn för animala cellmembraner.
 * **Transport över cellmembranet**
 * o Barriärer mellan cellens in- och utsida. Reglerar även cellvolym, pH, jonkoncentration.
 * o Membranpotential (laddningsskillnad) över cellmembranet – viktig för cellens kommunikation.
 * o **Hur transporteras ämnen över ett cellmembran?**
 * § 3 olika sätt:
 * § **Passiv diffusion** – mha konc.gradienten. Fortgår så länge det finns konc.skillnad.
 * § **Passiv diffusion gäller små oladdade molekyler**
 * Gaserna syre, koldioxid, kväve diffunderar över lipidmembranet.
 * Även små, oladdade, polära ämnen (etanol, urea).
 * Stora oladdade polära molekyler passerar ej.
 * Lipidmembranet ogenomträngligt för laddade molekyler, tex. joner.
 * Passiva diffusionen bestäms av 3 faktorer:
 * o Koncentrationsskillnaden över membranet – större konc.skilln. à större diffusionshastighet.
 * o Diffussionskoeff. för ämnet - beror på lipidlöslighet à högre ger mer diffusion
 * o Membranytans storlek.
 * § **Faciliterad diffusion** – överförs ”medströms” konc.gradient mha transport/kanalprotein.
 * **Faciliterad diffusion för vissa polära molekyler (ex glukos).**
 * o Bestäms av:
 * § Konc.skillnaden över membranet.
 * § Mängden transportprotein.
 * o Likt enzymsubtratinterakt. uppvisas en mättnad.
 * § Finns ett Vmax och Km.
 * § **Aktiv transport** – kräver energi (ATP eller jongradient) och transportprotein.
 * Mot konc.gradient.
 * Kallas även för pumpar, tex Na/K-pumpen.
 * o Pumpar ut 3 Na+ mot två K+ mha hydroyls av ATP.
 * o Aktivitet regleras mha fosforylering.
 * o Fosforylerat à hög affinitet för K+
 * o Defosforylerat à hög affinitet för Na+
 * Uniport – ett ämne transporteras.
 * Symport - 2 ämnen samma håll.
 * Antiport – 2 ämnen åt motsatt håll.
 * **Stor familj av jonpumpar**
 * o Na/K, H/K (syrasekretn i magsäck) och Ca/ATPas (kalciumjoner i muskler).
 * o Protonpumpar i lysosomer, endosomer, Golgiapparaten.
 * § Reglerar receptormedierad endocytos genom att skilja receptor från ligand (Kap 15).
 * § ATP-hydrolys driver inflöde av vätejoner.
 * o Jonpumpar i mitokondrier.
 * § Andningskedja åstadkommer protongradient över innermembran.
 * § Stimulerar syntes av ATP genom protonkanalen F0 (Kap. 8).
 * o Mediciner hämmar jonpumpar.
 * § Omeprazol hämmar H/K och slår därmed ut saltsyrasekretionen.
 * **Vissa transporter drivs av jongradienter**
 * o Ofta Na+ som rör sig nerför en konc.grad. Tex vid upptag av glukos i tarmcellen.
 * § Na+ och glukos i symport in i tarmcellen – Fig 6.8.
 * § Na/K-ATPas pumpar ut överskottet på Na+.
 * § Glukosen förs vidare till ECM via faciliterad diffusion.
 * § Glukoset fångas upp av kapillärer i tarmcellen via passiv diffusion.
 * **Upptag av glukos**
 * o 2 typer av transportörer:
 * § **Glut-familjen:** glukos tas upp mha faciliterad diffusion.
 * Transmembranära proteiner.
 * Insulin från pankreas fastnar på insulinreceptor à
 * à Glukos transporters in à fosforyleras (konformation ändras) à stannar i cellen
 * Röda blodkroppar, lever, pankreas etc.
 * § **Na-glukos-symport-familjen:** aktiv transport.
 * Tarmen och njuren.
 * 7. Kärnan – 89-93 **
 * Största organellen i våra celler. Gener (i DNA) som innehåller våra arvsanlag. Olika proteiner.
 * **Kärnan omges av två membraner med porer**
 * o Inre (det egentliga kärnmembranet) och yttre (fortsättning på ER).
 * o Kontakt m. cytopl. via kärnporer. Ringformade strukturer uppbyggda av nukleoporiner (proteiner).
 * § Består av hundratals nukleoporiner. Kallas kärnporskomplex.
 * § Kärnporer fästade i kärnfilamentet.
 * Kärnfilamentet är membran som täcker hela insidan av inre kärnmembran.
 * Ger stadga & form.
 * o **Genom kärnporerna sker aktiv transport**
 * § Proteiner i kärnan har bildats på fria ribosomer i cytoplasman.
 * § Kärnlokaliseringssignalen – peptidsekvens av as som signalerar för kärnimport.
 * Proteinet binder till //importin//.
 * § Kärnexportsignaler. Proteiner binder till //exportin//.
 * **Kärnan innehåller DNA och proteiner som bildar kromatin**
 * o Histoner (pos. laddn) + neg. laddad DNA-mol = //kromatin// (Kap. 17).
 * o Tätt packat heterokromatin & löst packat eukromatin (löst behövs för prot.syntes, mRNA-syntes).
 * **Syntes av rRNA sker i nukleoler**
 * o ”Ribosomfabrik”.
 * o Transkription och bearbetning av rRNA.
 * o Finns multipla kopior av rRNA-gener.
 * § Transkriberas mha RNA-polymeras.
 * o Ribosomen sätts ihop av rRNA + ribosomola proteiner à preribosomer à exporteras från kärnan.
 * o Återstoden av kärnan utgörs av nukleosol/nukleoplasma.
 * **Bakterie saknar kärna**
 * o DNA finns med histoner i cytoplasman.
 * o Transkription & translation sker samtidigt.
 * 8. Mitokondrier – 93-99 **
 * Dubbelmembran som omgärdar matrix – Fig 8.1.
 * Ansvarig för att producera energi & överföra denna i en användbar form.
 * o Hjärtmuskler & hårt arbetande muskler har därför fler och större mitokondrier.
 * Fyra processer äger rum (Fig 8.2):
 * o Cellandning – elektronbärande proteiner. Producerar energi. Sker i innermembranet.
 * o ATP-syntes – ADP à ATP mha enz. ATP-syntetas. Sker i innermembranet.
 * o Citronsyracykel – ox. av acetyl-CoA (slutprodukt vid nedbrytning av glukos, fettsyror & as). I matrix.
 * o Oxidation av fettsyror – B-oxidation. 2C-fragment avlägsnas från fettsyrekedja & oxideras. I matrix.
 * **Mitokondriens utseende**
 * o Avlång, cylinderformad organell. Diameter 0,5 – 1 µm.
 * o Ytter- och innermembran. //Intermembran// (området mellan). //Matrix// (området centralt) – Fig 8.1.
 * o Yttermembran – fosfolipidmembran med kanalproteiner.
 * o Innermembran – ogenomträngligt. Förutom för protoner vid resp.kedja och ribosomers egna prot.
 * § Hög andel av proteiner & fosfolipid kardiolipin (gör membranet ogenomtränglgt för joner).
 * § Innehåller även proteiner som ingår i el.transp.kedjan.
 * § Bildar en serie veck, //kristae//, som ökar innermembranets yta.
 * Celler m. högt energibehov (tex muskel) innehåller mitokondrier med mkt kristae.
 * o Matrix – här finns de enzymer som metaboliserar fettsyror & pyrodruvsyra à acetyl-CoA.
 * § Även enzymer som oxiderar acetyl-CoA à CO2 i csc.
 * **Mitokondrier står för den oxidativa metabolismen**
 * o Förbränning av energisubtrat (fett och kolhydrat) mha syre.
 * o Fett lagras som triacylglycerol.
 * § Även triglyceriddroppar insprängda i muskelvänvad.
 * § Vid behov hydrolyseras dessa mha hormonkänsligt lipas (HKL).
 * § Frigjorda fettsyror transporteras in i matrix på mitokondrier.
 * § Där oxideras de à bildas acetyl-CoA.
 * o Kolhydrat lagras som glykogen i djur, stärkelse hos växter i särskilda granulae.
 * § Granulae kantas av enz. som bygger upp / bryter ner glykogen.
 * § Glukos oxideras via glykolysen till pyruvat à omvandlas till acetyl-CoA i mitokondrien à vidare oxidation i csc.
 * o Csc ox. acetyl-CoA à CO2 + energi i form av elektroner.
 * § Elektronerna överförs mha koenzymerna NADH & FADH2 till andningskedjan.
 * § I slutet av andningskedjan reagerar eleketroner med syre & bildar H2O.
 * § Bildas även energi i form av ATP genom oxidativa fosforyleringen.
 * **Elektroner transporteras från NADH eller FADH till syre**
 * o Tre steg:
 * § NADH & FADH överför sina elektroner till koenzym Q eller ubikinon.
 * Detta görs dock av olika enzymkomplex
 * NADH anv. sig av enz. NADH-dehydrogenas (komplex I).
 * FADH anv. sig av enz. Succinatdehydrogenas (komplex II) - Fig 8.4.
 * § Elektronerna transporteras till cytokrom C mha komplex III.
 * § Elektroner transporteras därefter till syre mha enz. Cytokromoxidas (komplex IV).
 * o Under dessa steg förlorar elektronerna sin energi.
 * o Protoner pumpas även från matrix till intermembranområdet.
 * § à Bildas pH-gradient över innermembranet
 * § à Bildas en potentialskillnad över innermembranet.
 * Insidan neg.ladd. Utsidan pos.ladd.
 * § Ovanstående gör att protoner strömmar tbx över innermembranet.
 * § à Energi fås genom ATP-syntetas.
 * **Energin i protongradienten används för att tillverka ATP**
 * o ATP-syntetas består av en protonkanal (F0) och ett turbinliknande huvud (F1) - Fig 8.3.
 * o Fångar upp protoner à driver motorn à ATP-syntes katalyseras.
 * o Bildas max 3 ATP / NADH. 2 ATP / FADH2 (Kap 28).
 * **Urkoppling ger värme istället för ATP**
 * o Vissa hydrofoba svaga syror gör att ATP-syntetas bildar värme istället för ATP.
 * o Urkopplande protein 1-5 – UCP1-5 - Fig 8.6.
 * § Protoner vandrar tillbaka över innermembranet utan att passera ATP-syntetas - Fig 8.5.
 * o Kan exploateras för att minska övervikt och typ 2-diabetes.
 * **Reglering av elektrontransporten sker via ATP-produktionen**
 * o Låg ATP-produktion à elektrontransport startar.
 * o Hög ATP-produktion à elektrontransport stannar.
 * **Bakterier producerar ATP från olika ämnen**
 * o En del bakterier utnyttjar glukos à ox. till CO2 & H2O mha andningskedjan i cellmembran.
 * o Anaeroba bakterier får energi från glykolysen.
 * § ATP används då för att pumpa ut protoner & skapa en protonskillnad.
 * o Vissa bakterier utnyttjar kväve eller svavel som slutlig elektronacceptor i andningskedjan.
 * **Mitokondrierna har eget DNA**
 * o Mitokondrier repdroduceras oberoende av cellens olika delningsfaser.
 * o Har eget DNA som är cirkulärt.
 * o Ägget har miljontals mitokondrier. Spermien ett tiotal.
 * o Mitokondriellt DNA kodar för flera proteiner i cellandningskedjan:
 * § NADH-dehydrogenas, cytokromoxidas (komplex IV).
 * § Kodar även för tRNA, rRNA.
 * o De flesta mitokondriella proteiner tillverkas av cellens ribosomer.
 * § Transporteras in mha speciella signalpeptider (Kap 15).
 * **Mitokondriellt DNA överförs via modern**
 * o Spermien lämnar sina mitokondrier utanför det befruktade ägget.
 * o Leder till att mitokondriellt DNA är oförändrat från generation till generation.
 * o Muterar oftare än kärnans DNA.
 * 9. Lysosomer – 99-100 **
 * Cellens återvinningscentral. Bryter ned makromolekyler för återvinning.
 * o Åldrade molekyler eller organeller.
 * 50-70% av cellens proteinnedbrytning sker i lysosomer.
 * Bryter ned makromolekyler mha hydrolaser (spjälkar protein, fett, kolhydrat).
 * o Dessa enzymer kallas ”sura hydrolaser” - verksamma vid pH 4-5.
 * o Sura miljön upprätthålls tack vare en protonpump - Fig 9.1.
 * Nedbrutna materialet sorteras & återanvänds av cellen.
 * Vissa ej nedbrytbara slaggprodukter ligger kvar, tex. pigment.
 * Material kommer till lysosomen via endocytos – Fig 9.2.
 * o Bildas en tidig endosom à smälter samman med en pre-lysosom innehållande lysosomala enz. à bildas endolysosom: sorterar komponenter - vissa ska till cellyta, andra vidare till lysosomen
 * **Endocytos av LDL (low density lipoproteins) – Fig 9.2**
 * o LDL innehåller kolesterol, som behövs för cellens uppbyggnad.
 * o LDL plockas upp av receptorer på cellytan.
 * o Separation av receptor och LDL-partikel sker efter fusion med en tidig endosom.
 * o Receptorn går tbx till plasmamembranet.
 * o Kvarvarande LDL-partikeln löses upp i sina beståndsdelar i lysosomen och bryts ner.
 * o Kolesterolet tas därefter tillvara i cellen.
 * **Autofagi** – cellens egna makromoleykeler tas upp i lysosomen.
 * o Material som ska degraderas omsluts av membran i cytoplasman à autofagi-vakuol à sammansmälter med endolysosomer eller pre-lysosomer.
 * o Små rester av matrl efter degradation à ansamlas i cytopl. som små vesikler (residualkroppar)
 * **Fagocyter** – specialiserade lysosomer för att avdöda bakterier & främmande mikrober.
 * o Tar upp stora partiklar (tex hela bakterier) genom endocytos. Kallas fagocytos.
 * o Innehåller speciella bakteriedödande proteiner i sina lysosomer.
 * **Försämrad lysosomal nedbrytning och sjukdom**
 * o Avsaknad av något lysosomalt enzym kan leda till att icke-degraderat material upplagras.
 * 9. Proteasomer – 101 **
 * Cylinderliknande proteinkomplex i cytoplasman och i nukleoplasman.
 * o Liknas vid en köttkvarn.
 * o Proteiner som ska degraderas förs in i ena öppningen à kommer ut som peptider i andra.
 * Bryter ned gamla och defekta proteiner.
 * Reglerar även cykliner (cellcykelns reglering) och transkriptionsfaktorer (Kap. 20).
 * Ubikvitin – ett signalprotein som fäster till lysin i protein. Indikerar nedbrytning i proteasom.
 * 10. Peroxisomer – 103-104 **
 * Organeller som innehåller oxidativa enzymer.
 * Finns huvudsakligen i lever och njure.
 * Sfäriska strukturer omgivna av enkelmembran.
 * Scavenger – tar hand om fria radikaler.
 * Enz. (typ II-oxidaser) använder syre för att bryta ner syrgasradikaler. Väte//peroxid// bildas – Fig 10.1.
 * Väteperoxiden oxideras vidare mha enz. Katalas.
 * o Reducerar väteperoxid till H2O mha små organiska mol. som etanol.
 * § à Väteperoxid förstörs & syre bildas.
 * o Katalas har högst katalytisk aktivitet i hela kroppen (bad-ass enzym).
 * Energin frigörs som värme, inte ATP.
 * Får sina proteiner från cytoplasman mha signalpeptider.
 * Innehåller även systemet glyoxylatcykel – omvandlar fett till kolhydrat.
 * o Finns bara hos lägre organismen. Ej hos däggdjur.
 * Förlust av peroxisomfunktionen (tex att proteinerna inte hittar dit) kan leda till kliniska förändringar redan i embryonalutveckling à visar på vikten av att ha kvar peroxisomer.
 * 11. Endoplasmatiska retiklet – 105-109 **
 * ER är en direkt fortsättning på det yttre kärnmembranet.
 * Membranomslutet labyrintliknande system.
 * Syntes av proteiner och lipider.
 * **“Smooth” ER (SER)**
 * o Saknar ribosomer.
 * o Syntes av fettsyror, fosfolipider och kolesterol.
 * o Membralipider bildas här. Utgångsmaterial är acyl-CoA och glycerolfosfat.
 * § Sätts samman till fosfatidinsyra à hydrolyseras av fosfatas à diacylglycerolbildas à
 * o Alla dessa reaktioner sker på cytoplasmatiska sidan av ER.
 * o De bildade fosfolipiderna flyttas inte till motsatta sidan (flip-flop), ty det är energikrävande.
 * § Transportproteiner (flippaser) förflyttar vissa fosfolipider till motsatta sidan.
 * § Vissa fosfolipider stannar kvar på cytoplasmatiska sidan à asymmetrisk fördelning.
 * o Avgiftningsreaktioner - viktigt i leverceller.
 * § Cytokrom P450 omvandlar fettlösliga substanser till vattenlösliga produkter i urinen.
 * o Glykogennedbrytning (Kap. 25) mha glukos-6-fosfatas.
 * o Bildar vesikler (blåsor) av membran vilka innehåller proteiner.
 * § Dessa kan vandra till Golgi för vidare behandling av proteiner eller direkt till cellmembranet för utsöndring.
 * o Reservoar för Ca2+. Frisättning av Ca2+ från SER till cytoplasma vanligt svar på olika externa stimuli.
 * § Kalciumjonen kan då förmedla signalen genom påverkan i cytoplasman.
 * § Ca2+-ATPas pumpar därefter snabbt tillbaka kalciumjonerna in i SER.
 * § I muskler startar kalciumjonerna muskelkontraktionen à mkt SER i muskelceller.
 * Brukar kallas sarkoplasmatiskt retikulum i muskler.
 * **”Rough” ER (RER)**
 * o Största delen av proteinsyntesen.
 * § Proteiner som ska utsöndras från cellen, ingå i cellmemraner eller dirigeras till lysosomer.
 * o Ribosomer bundna till membransida som vetter mot cytoplasman.
 * § Peptider förs in i membranet eller in i ER:s lumen.
 * § Syntetiserar alla sekretoriska proteiner (exporteras från cellen).
 * Även transmembranösa priteiner i ER, Golgi och plasmamembran.
 * o Transportvesikler innehållande nysyntiserat protein, för vidare transport till Golgi, knoppas av.
 * o Proteiner som används i cytoplasma eller i kärnan bildas av fria ribosomer i cytopl. (ej i RER).
 * o Importen till ER sker cotranslationellt – proteiner som syntiseras penetrerar ER-membranet under pågående syntisering!
 * § ER-signalpeptid på proteinet avgör om det ska importeras eller ej - Fig 11.2.
 * § Signal recognition particle (SRP) binder till signalpeptiden à medierar bindning till SRP-receptor på ER-membran à hela ribosom (som synt. proteinet) binder till ER-membran.
 * § Vid SRP-receptor finns en ER-por där signalpeptid och protein förs in i ER-lumen.
 * § Signalpeptidas på ER-por klyver bort signalpeptid från proteinet.
 * o **Proteiner glykosyleras i RER**
 * § Transmembranösa och sekretoriska prot. glykosyleras som posttranslationell processning. Två sorter:
 * N-länkad: oligosackarider sätts på aminogruppen på asparagin.
 * O-länkad: oligosackarider sätts på OH-grupper på serin,treonin.
 * o **Chaperoner hindrar felveckning**
 * § Ser till så att nybildade proteiner får rätt konformation (tertiärstruktur).
 * § Ex. calnexin på ER-membran. Binder till oligosackarider på prot.
 * § Rätt veckat à glukos klyvs av från oligosackarid. à chaperon släpper iväg proteinet.
 * § Fel veckat à ny glukosmolekyl sätts på oligosackariden à processen går om.
 * § Kan behövas många ”varv” för att proteinet ska bli rätt veckat.
 * o **Vid stress (höjd temp.) ökar felveckning**
 * § Cellen ökar produktion av chaperoner.
 * § Heat-shock proteins (chaperoner).
 * § Teori om att stora steg i evol. ägde rum pga stressfenomen à chaperoner hann ej med à gav nya proteinstrukturer och funktioner.
 * o **ER-proteiner hämtas tillbaka från Golgi**
 * § Vissa proteiner ska stanna i ER à försedda med speciell återvinningssignal (KDEL).
 * § KDEL binder till transmembranös KDEL-recept i Golgi à transp. Tillb. Prot. Till ER (Kap. 15).
 * 12. Golgiapparaten – 109-113 **
 * Membraninneslutna kaviteter, centralt i cytoplasman. Pressade mot varandra.
 * Har en polaritet - Fig 12.1.
 * o Mot ER – cis-del. Liknar membraner i ER.
 * o Mot cytoplasman – trans-del. Liknar plasmamembranet med ökad mängd kolesterol & kolhydrater
 * Fortsättning av sorteringen för icke-cytoplasmatiska proteiner.
 * o Proteinerna kmr in från ER à in i cis-delen à lämnar trans-del à slussas vidare till lysosom, vesiklar för exocytos, plasmamembran eller ut ur cellen.
 * o Sker mha en signalsekvens (”adresslapp”).
 * Syntes av glykolipider och sphingomylin.
 * Sker även en posttranslationell modifiering (trimning) av kolhydratstruktur på proteiner.
 * o Fortsätter från adderingen i ER. Ersätter monosackarider (glukos, mannos) med andra.
 * o Graden trimning beror på hur lättillgänglig oligosackariden är.
 * § Enz. Endoglykosidas kan användas för att bestämma storleken på proteinets kolhydratdel.
 * Fosforylering – fosfatjoner adderas.
 * **Glykosylering av ett protein**
 * o Kolh. adderas i aktiverad form (UDP- & CMP-kolh) mha transferaser på lumensida av Golgi-Fig 12.2
 * o Efter sortering av proteinerna via sekretoriska vesiklar, hamnar kolhydratdelarna på utsidan av plasmamebranet
 * **Varför sker det en glykosylering av proteiner?**
 * o Teorier om betydelsen av glykosylering:
 * § Glykosylering ökar proteinets löslighet.
 * Betydelse för sekretoriska prot. som ska transp. vidare i tex blod och pankreassaft.
 * § Proteinets förflyttning i cellen ökar.
 * § Proteiner blir moståndskraftiga mot enzymatisk nedbrytning.
 * Viktigt för glykoproteiner som sitter i plasmamembranet på cellens utsida.
 * **Proteolytisk processning sker i Golgiapparaten**
 * o Hormoner och neuropeptider tillverkas som inaktiva proteiner.
 * § Sker en begränsad proteolys à då blir de aktiva.
 * o Enz. som utför processningen är membranbundna & specifika för olika as.
 * o **Pre**//pro//protein – ursprunglig prot där prepeptid är en signalpeptid som tillåter prot att tas up av ER.
 * o Bildade //pro//proteinet proc. vidare i Golgi så det får rätt struktur innan det lagras i sekretor vesikler.
 * __ Vecka 3 – Cytoskelett, celladhesion & intracellulär sortering – Kap 13-15 __**
 * 13. Cytoskelettet – 113-117 **
 * Mha cytoskelett kan en cell anta olika former.
 * Förankring i ECM.
 * Förflyttning av celler.
 * Består av ett komplext nätverk av proteiner.
 * Tre olika strukturer:
 * **Aktinfilament – då cellen ska ändra form eller förflytta sig**
 * o Aktin bildar nätverk intill plasmamembran och omringarcellen – mekanisk styrka - Fig 13.1a.
 * o Aktinfilament består av 2 kedjor av aktinmolekyler i en helixstruktur. Globulärt protein - Fig 13.1b.
 * o Rörelse sker genom att utskott bildas.
 * o Formförändringen behövs vid fagocytos.
 * o Förankrar cellförbindelser och förflyttar membranproteiner.
 * o Bildar även kontraktila ringen vid celldelning.
 * o Ingår i mikrovilli – förstorar absoptiva ytan i tarmens epitelceller.
 * o Bildar ett 3D-nätverk genom aktinbindande proteiner (filamin).
 * § Gelliknande konsistens gör att cellen kan behålla sin form trots yttre störningar.
 * § Konsistens beroende av kalciumjoner – övergår ett visst gränsvärde à blir mer flytande.
 * o Binder till plasmamembranet – förankringen fortsätter ut i ECM mha fibronektinreceptor och proteinerna vinculin & talin - Fig 4.15.
 * o Myosin – familj av protein som binder till aktin & förflyttar sig längs med aktinfilament mha ATP.
 * § Åstadkommer på så sätt en kontraktion.
 * o Aktinfilamenten hålls ihop av särskilda proteiner: fimbrin och fascin.
 * **Mikrotubuli – organiserar cytoskelettet & transporterar organeller och molekyler i cellen**
 * o Befinner sig centralt i cellen kring kärnan. Bildar en radiär struktur. Globulärt protein - Fig 13.2a.
 * o Ihåliga cylindraruppbyggda av prot. Tubulin (består av α- och β-enheter – Fig 13.2b).
 * o Utgår från centrosomen, som består av 2 centrioler (cylindriska organeller).
 * o Rörelse av cilier och flageller.
 * o Vid mitos drar mikrotubuli i kromosomerna så de fördelas mellan dottercellerna.
 * o Polymerisering av tubuli à bildas mikrotubuli. Sker mha GTP och Mg2+ under tidig mitos.
 * § GTP ger energi vid syntes av mikrotubuli.
 * § GDP tar energi vid nedbrytning av mikrotubuli.
 * § Läkemedel kan användas för att hindra polymerisering av tubuli och därmed celldelning.
 * o **Många eukaryota celler har cilier och flageller**
 * § Cilier förflyttar vätska längs en cellyta (tex luftstrupe flyttar slem mot munnen).
 * Försämrad tubulinpolymerisering à kroniska luftbesvär.
 * § Flageller finns på spermien – orsakar vågrörelser.
 * o **Mikrotubuli transporterar organeller och molekyler i cellen**
 * § Motorproteiner används som transportörer längs med mikrotubuli - Fig 13.3.
 * Kinesiner: rör sig utåt mot cellytan. Drar ER ut i cellen.
 * Dyneiner: rör sig inåt mot cellkärnan. Drar Golgi mot kärnan.
 * § Intracellulär vesikeltransport, särskilt i nervceller (axonal transport).
 * Mikrotubuli finns i axoner som rör.
 * **Intermediärfilament - håller samman cellerna vid dragning eller hoptryckning**
 * o Proteinfibrer i cytoplasman.
 * o Bildar ett nätverk som utgår från desmosomer (tryckknapp) – ”tight junctions”.
 * § Strukturer som håller samman intilliggande celler - Fig 13.4a.
 * o Finns även i hemidesmosomer (halv tryckknapp) – föränkrar cellen till sitt underlag.
 * o Fibröst protein – till skillnad från aktin & tubulin.
 * § Utsträckt del (α-helixstrukturer) med ändar av globulärt protein i N- och C-terminal.
 * § Ändarna ger specifitet åt förankringen av intermediärfilament i cellen.
 * o Det slutgiltiga filamentet består av flera proteiner tvinnade omkring varandra.
 * o Stärker cellen mot mekaniska påfrestningar.
 * § Felaktiga intermed.filament ger sköra celler som lätt skadas - Fig 13.4b.
 * o Kallas intermediärfilament pga att de i storlek ligger mellan aktin- & myosinfilament.
 * o Resistenta mot salt- och detergentlösningar.
 * § Hålls ihop av en kombination av hydrofoba & hydrofila krafter.
 * o Kärnan innehåller intermed.filam. – laminin.
 * § Stärker kärnhöljet & skyddar kärnans innehåll mot mekanisk stress.
 * o I muskelceller som är utsatta för mekanisk stress – muskel-, hud- och tarmceller.
 * § Även i utsträckta strukturer såsom nervceller.
 * o Vävnadsspecifika.
 * § Kan därför användas som markör då man vill veta vart en tumör kommer från.
 * o Fem typer av intermediärfilament:
 * § **Keratinfilament** – epitelceller. Skydd. Cytokeratin (naglar, hår).
 * Tarmcell har en uppsättnining keratinfilament. Hudcell en annan osv.
 * § **Vimentinfilament** – bindväv. Fyller ut.
 * § **Neurofilament** – nervceller. Styrning av processer.
 * § **Kärnlaminin** – finns i kärnan.
 * § **Desmin** – lägger sig runt muskelfibrer. Muskelceller.
 * o Proteinet plektin förstärker intermed.filamentens uppbyggnad & sammanhållning.
 * 14. Cell-celladhesion – 119-121 **
 * **Adhesionsproteiner (junctions) håller ihop epitelial vävnad.**
 * o Epitelial vävnad = vävnad som bildar ett skikt mot en yta. Består mest av celler, lite ECM.
 * **Tre typer av junctions:**
 * o **Tight junctions – bildar en barriär.**
 * § Hindrar att små molekyler ”läcker in” mellan cellerna.
 * § Finns i tarmen. Hindrar bakterier från osmält föda att komma in i blodcirkulationen.
 * § Utgörs av proteinr (tex aktinfilament) och glykoproteinr belägna apikalt i cellen - Fig 14.1a
 * § Bildar ett nätverk runt cellen, som fortsätter i nästa - Fig 14.1b.
 * Antal proteiner i nätverket bestämmer tätheten hos barriären.
 * § Behöver ATP för att upprätthålla sin struktur.
 * Vid fasta luckras junctions upp à ökat läckage från tarmen in i blodbanan.
 * § Separerar apikala proteiner från basolaterale proteiner hos epitelcellen.
 * Cellen behåller på så sätt sin polaritet.
 * o **Adherens junctions – kopplar ihop intilliggande celler med ”bryggor”**
 * § Behövs i vävnader som är utsatta för yttre påfrestningar i form av sträckning & tänjning.
 * Finns i huden och tarmen.
 * § Klarar dessa påfrestningar pga att de är förankrade i cellens cytoskelett - Fig 14.2.
 * § Desmosomer – håller samman intilliggande celler. Tryckknapp.
 * Belt-desmosomer: zonula adherens. Nedanför tight junctions. Bildar kontinuerligt bälte, som kan kontraheras, runt cellen.
 * Spot-desmosomer: macula adherens. Binder samman 2 celler på vissa ställen.
 * § Hemidesmosomer – förankrar cellen i ECM. Halv tryckknapp.
 * § Består av transmembranära glykoproteiner.
 * Fästa i förankringsproteiner
 * Förankringsproteinerna är i sin tur fästa med intermed.filamenten i cytoskelettet.
 * o **Gap junctions – bildar öppna kanaler mellan celler**
 * § Molekyler, näringsämnen eller kemiska signaler kan överföras mellan cellerna.
 * § Kanalbildande proteiner kallas connexiner - Fig 14.3.
 * § Kanalerna består av sex connexiner – bildar en ring, en sk connexon.
 * § Öppningen regleras genom koncentration av Ca-joner, pH, samt hormoner.
 * § I levern öppnas kanaler i närvaro av cAMP.
 * Sker då levercellen stimuleras av glukagon för att bryta ned glykogen.
 * § Öppen kanal leder till att intracellulära signaler sprids snabbare.
 * § Vid apoptos stängs kanalen genom inflöde av Ca-joner.
 * § Defekt gap junction-funktion i hjärtat kan leda till hjärtarytmier.
 * **Inom nervsystemet finns särskilda adhesionsmolekyler**
 * o Flera olika NCAM – neuralcell adhesion molecules.
 * § Sätts samman genom alternativ splitsning.
 * o Immunoglobulinliknande domäner - ger proteinet stabilitet och resistens mot proteolys.
 * o Sammanhållna av svavelbryggor och fibronektinliknande domäner
 * § Möjliggör interaktion med ECM - Fig 14.4.
 * o Kan förankras:
 * § På cellmembranet.
 * § Genom cellmembranet.
 * § Genom cellmembranet och fortsätta in i cytoskelettet.
 * 14. ECM – 121-124 **
 * Fyller ut utrymmet mellan cellerna.
 * ECM består av ett nätverk av proteiner och polysackarider.
 * I epitelialvävnad är främst uppgiften att förankra epitelceller till underliggande vävnad.
 * o Sker genom basalmembranet - Fig 14.2.
 * I cellfattig vävnad rik på ECM (brosk, ben) är främsta uppgiften att ge form och struktur.
 * Fibrer i ECM:
 * o Kollagena – dragtåliga (senor), handflata.
 * o Elastiska
 * o Retikulära – stödjetrådar (bildas av fibroblaster).
 * Innehåller tre olika komponenter:
 * o **Proteoglykaner – grundsubstans i ECM**. Ger en gelliknande konsistens.
 * § Består av heteropolysackarider länkade till en proteinkedja - Fig 14.5.
 * § Negativt laddade à osmotiskt aktiva à kan dra till sig H2O och bilda en gel.
 * § Gör att tex brosk kan motstå påfrestningar i form av tryck.
 * § Kan binda tillväxtfaktorer à anrikar dessa i vissa områden à påverkar cellen.
 * o **Kollagen – ger stadga i ECM.** Ger stadga åt vävnad. Fiberliknande proteiner (Kap. 4).
 * § Tjugotal olika. Vissa bildar fibrillstrukturer, andra nätverk, tredje transmembrn. strukturer.
 * § Kollagen I finns i kroppens stödjevävnad (ben). Mutationer kan ge skört skelett.
 * § Kollagen II finns i brosk. Mutation kan ge hyperböjliga leder.
 * § Kolagen XVII (17) finns i basalmembran.
 * o **Adhesiva proteiner – håller samman cellen och förankrar till ECM**
 * § Fibronektin (Kap. 4). Binder till transmembranär receptor, integrin.
 * Integrinet binder till aktin à förankring mellan cellen och ECM.
 * Binder även till kollagen à förstärker förankring mellan cell och ECM.
 * § Laminin. Återfinns i basalmembranet.
 * § Basalmembranet:
 * Förankrar epitel- och endotelceller i underliggande vävnad
 * Fysisk barriär och filter mellan två strukturer.
 * Finns runt muskel-, fett och nervceller för att hålla samman vävnaden.
 * **Cellyteproteoglykaner – förstärker förankringen av cellen i ECM**
 * o Genom en bindning till cytoskelettet och ECM-komponenter.
 * o Förankringsplats för olika hormoner (tillväxtfaktorer, cytokiner).
 * o Medverkar vid receptormedierad endocytos.
 * 15. Intracellulär sortering – 127-135 **
 * Proteiner skickas till den plats i cellen där de ska verka.
 * Två huvudvägar - Fig 15.1.
 * **Secretory pathway.**
 * o Proteiner förs över till ER (Kap. 11).
 * o Transporten in bestäms av signalpeptidiproteinet.
 * o Proteinerna går vidare till Golgi (secretory pathway) där sortering sker till:
 * § Sekretoriska granula
 * § Plasmamembran
 * § Lysosomer
 * o **Transportvesikler sköter transporten mellan organeller längs den sekretoriska vägen**
 * § Vesikulär transport: sker via transportvesikler som knoppas av ett membransystem.
 * I lumen på transportvesiklerna lastas lösliga proteiner.
 * Transmembranösa proteiner i vesiklernas membran.
 * § Avknoppningen drivs av att speciellt protein.
 * Polymeriserar på cytopl.sidanav membranet.
 * Utgör en kappa – kallas coatproteiner - Fig 15.3.
 * Coatproteiner binder till:
 * o Olika protein som avgör vart transportvesikeln ska gå (Rab-proteiner).
 * o Speciella transmembranösa proteiner i vesikelns membran.
 * § Dessa transmembr.prot. binder i sin tur till vesikelns innehåll
 * § Fungerar ofta som sorteringsreceptorer: binder till spec. protein på vesikelns inneh. à kan bestämma vilket inneh. vesikeln ska få
 * § Vesiklerna kallas således för coated vesicles: COPI, COPII, klatrinvesikler.
 * COPI: transporterar proteiner från Golgi tillbaka till ER.
 * COPII: mellan ER och cis-Golgi.
 * Klatrinvesikler: från plasmamembran till sena endosomer & trans-Golgi - Fig 15.2.
 * o **Protein bildas fritt i cytoplasma** à dirigeras till kärna, mitokndrie, peroxisom lr stannar i cytopl.
 * § Transporteras som fria molekyler. Krävs ofta transp.prot. för att passera övermembran
 * **Sorteringen sker mha sorteringssignaler**
 * o Sortering av proteiner sker mha särskild sekvenser eller modifieringar av proteiner.
 * o Sorteringssignalerna kan sitta i ena änden av eller på olika delar av proteinet.
 * o Fig 15.4.
 * **Signaler för ER**
 * o Som nämnts sorteras intialt alla prot. som ska gå längs sekretoriska väg till ER mha en signalpeptid.
 * o Inne i ER:s membran flyter prot. längs den sekretoriska vägen och når cis-Golgi via vesikulär transp.
 * o I cis-Golgi finns KDEL-receptorn
 * o För att transportera tbx vesikeln till ER har KDEL-receptor en sorteringssignal på den cytopl. sidan.
 * § Signalen interagerar med coatproteiner så vesikeln dirigeras tbx till ER.
 * **Sortering till lysosomen sker mha manno-6-fosfat (M6P)**
 * o Sker en glykosylering av vissa proteiner i ER (Kap. 11). Fig 15.5.
 * § Oligosackarider genomgår modifieringar i Golgi.
 * § Cis-Golgi gör om dem till lösliga proteiner som skall sorteras till lysosomer.
 * § Förses med M6P.
 * § Transmembran.prot. i trans-Golgi binder specifikt till just M6P à kallas M6P-receptorer.
 * § M6P och M6P-receptorer samlas sedan i särskilda vesikler klädda med klatrinmolekyler som stabiliserar vesikeln.
 * § Vesikeln fylls och avsnörpas à styrs mot lysosomen via ett speciellt docking-protein.
 * § Lysosomala proteiner dissocieras från M6P i lysosomen pga lågt pH.
 * § M6P-receptorerna färdas tillbaka till trans-Golgi i tomma vesikler.
 * **Sortering till reglerad sekretion kan ske genom aggregation i trans-Golgi** **– Fig 15.6**
 * o **Konstitutiv sekretion**
 * § Om proteiner inte sorteras i trans-Golgi till endosom-lysosomal upplagring fortsätter de längs den sekretoriska vägen och når plasmamebran via vesikulär transport.
 * § Då blir transmembranösa proteiner inkorporerade i plasmamembranet medan lösliga proteiner kan frisättas från cellen genom sekretion. Exocytos.
 * § ”Konstant exocytos”.
 * o **Reglerad sekretion**
 * § När celler behöver lagra proteiner för frisättning senare.
 * § Proteinerna lagras i sekretoriska granula – stora membranvesikler i cytoplasman.
 * § Vid signal (hormon, nervsignal) återupptar dessa granula sin väg mot plasmamembranet och frisätter innehållet via exocytos.
 * § Sker ofta i exokrina och endokrina körtlar. Tex. i bukspottskörteln.
 * § Fagocyter – här riktas reglerad sekretion in mot fagosomen som tagit upp bakterien.
 * § Proteiner aggregerar lätt till stora prot.aggregat i förhållandena som råder i trans-Golgi.
 * Aggregationen i trans-Golgi underlättar för prot. att packas i vesikler för transport till sekretoriska granula.
 * § Efter tömning av sekretorisk granula går ett antal tomma vesikler tbx till trans-Golgi. På så sätt behåller plasmamembranet sin storlek.
 * **Membranfusion under transport och sekretion**
 * o Intracellulär sortering bygger på att vesikler smälter samman genom membranfusion.
 * o Får ej läcka ut eller störa vesikelmembranets asymmetri.
 * § Finns ett system i eukaryota celler för att uppfylla dessa krav.
 * o Fosfolipidmembraner fuserar mha speciella proteiner som överför membranerna i ett instabilt transitionstillstånd à sänker aktiveringsenergin för en fusion.
 * § Bildas timglasliknande intermediärer.
 * o Membranfusion hos eukaryota celler sker bla mha:
 * § SNAp Receptors (SNAREs) - membranbundna proteiner i helixliknande komplex.
 * § Rab-proteiner – GTPaser. Aktiva i initiala membrankontakten mellan 2 fosfolipidmembran.
 * **Kärnlokaliseringssignal ger sortering till kärnan**
 * o Kärnmembran är ett yttre (likt det i ER) och inre membran (Kap. 9). Försett med kärnporer.
 * o Endast molekyler med en särskild kärnlokaliseringssignal, NLS, transporteras in i kärnan.
 * o NLS binder till importiner, som ju medverkar i transport in genom kärnporen (Kap.7).
 * o NLS stannar kvar efter import.
 * § Efter celldelning löses kärnans membran upp à kärnans proteiner sprids i cytoplasman.
 * o Då kromosomer fördubblats och kärnmembranet återbildats måste prot. hitta tbx.
 * o Då kmr NLS till nytta.
 * o Kärnexportsignal, NES, transporterar proteiner ut ur kärnan.
 * **Upptag av mitokondriens proteiner**
 * o Mitkondrien har också dubbelmembran (Kap.8).
 * o De flesta av mitokondriens proteiner kodas av fria ribosomer i cytopl.
 * § Dessa måste passera mitokondriens membran & transp. in i mitokondrien från cytopl.
 * o Signalmolekylen för transp. in imitokondrien är belägen i N-term delen av proteinet.
 * o Igenkänning av prot. sker mha importreceptorer på utsidan av yttermembranet - Fig 15.7.
 * o Likheter i processen där protein tas in i ER i samband med translation (Kap. 11).
 * o Signalpeptid bildar en amfifil struktur à styr proteinet genom mitokondr.memb. via speciella importporer - Fig 15.7.
 * § Krävs även transp.prot – translokaser.
 * § Chaperoner i matrix (bla Hsp) fullbordar translokation mha ATP.
 * § Påbörjas en veckning av proteinet.
 * § Ett processningsproteas avlägsnar signalpeptiden inne i matrix.
 * § Proteinet antar sin slutliga (aktiva) konformation mha chaperoner.
 * o Prot. Som ska befinna sig i intermembralumen (mellan ytter- o innermemb) kan ha signaleptid som gör att det bara passerar det yttre membranet.
 * § Kan även ha 2 signalpeptider. Första gör att det fastnar som transmemb.prot. i innermembran. Andra klyver prot. i intermembranlumen och gör det fritt.
 * **Upptag av proteiner i peroxisomen**
 * o Signalpeptid för peroxisomala prot. finns i C-term delen av prot.
 * § Kallas peroxisomal-targeting sequense – PTS.
 * __ Vecka 6 - 16. Cellsignalering – 135-147 __**
 * Celler kommunicerar med signaler.
 * o Kemiskt: Peptider, modifierade as, fettsyraderivat, steroidderivat.
 * o Strukturellt: hormoner, tillväxtfaktorer, neurotransmittorer.
 * Signalöverföring från omgivning till cell.
 * Styr fosterutveckling, metabolism, sårläkning, tumörbildning. Även läkemedelseffekter.
 * Verkar via bindning till speciella receptorer i målcellen à intracellulära signalkedjor aktiveras
 * Signaltransduktion – mekanismen för att överföra extracell. sign. till intracell. signalkedjor.
 * o Sker på olika sätt:
 * o Reversibel fosforylering – kinaser aktiveras genom fosforylering / defosforylering
 * o Proteolytisk klyvnng – aktiva molekyler klyvs från inaktiva prekursormolekyler
 * o 2nd messengers bildas. Fosfolipider, Ca-joner, cykliska nukleotider.
 * o Transkriptionsfaktorer aktiveras.
 * **Skiljer på endokrina, parakrina och autokrina signaler – Fig 16.1.**
 * o Endokrina – signaler/hormoner produceras i en cell och transp. via blodbanan till annan målcell.
 * § Insulin som produceras i pankreas. Målcell: fett-, lever- och muskelceller.
 * o Parakrina – verkar på intilliggande celler. Ofta neurotransmittorer.
 * § Acetylkolin som frisätts i nervcell och har effekt i intilliggande nervcell.
 * o Autokrina – påverkar samma cell som signalen produceras i. Självstimulering.
 * **Receptorer i plasmamembranet eller intracellulärt**
 * o Alla hormoner har målceller med receptorer som interagerar med hormonet.
 * § Receptor kan vara belägen i:
 * § Plasmamembran – vattenlösliga eller hydrofila signaler.
 * Peptidhormon och neurotransmittorer.
 * § Plasmamembranet / Kärnan – steroidhormoner.
 * **”Resistens” fås på receptor och postreceptornivå**
 * o Målcell kan reglera svar genom att antalet receptorer på dess yta regleras.
 * § Ex man blir van vid lukten i en ladugård efter ett tag.
 * o Minska svaret genom:
 * § Internalisera receptorerna och bryta ner i lysosom – sker vid långvarig exponering
 * § Receptorn ändrar utseende – via fosforylering (fosfataser).
 * § Protein binder & stör receptorns funktion.
 * o Kan även fås på postreceptornivå (intracellulära signalkedjan).
 * § Kallas resistens. Ligger bakom tex typ 2-diabetes och fetma.
 * **Svar via membranreceptorer**
 * o Receptor i plasmamembran går ofta genom membranet och når insidan av cellen.
 * § Kan på så sätt påverka en intracellulär signalkedja.
 * Finns tre grupper av receptorer för hormoner:
 * o **G-proteinkopplade receptorer**
 * § Namnet pga de kan binda GTP - Fig 16.2.
 * § Som en länk mellan receptor & intracellulär signalkedja.
 * § 7 α-helix genom membran med loopar.
 * § G-proteiner består av 3 subenheter – α, β & y.
 * α -subenhet den reglerande. Kan göra GTP à GDP.
 * § GDP bundet till G-protein à inaktivt.
 * § GTP bundet till G-protein à aktivt. Sker när hormom binder tillreceptorn.
 * α -subenhet gör sig fri och diffunderar till ett effektorenzym.
 * Då processen är färdig binder GDP till G-proteinet och α -subenhet återvänder.
 * § Gemensam struktur:
 * Extracellulär domän som binder till hormonet. Här sitter specifiteten.
 * Transmembranär domän uppbyggd av helixstrukturer.
 * Region som interagerar med G-proteinet på cytopl.sidan.
 * o **Kanalkopplande proteiner**
 * § Kanalproteiner för joner.
 * § Ligand binder tillreceptor à jonkanalen öppnas à inflöde av joner.
 * § Jonkanal kan även aktiveras indirekt via fosforyleringar och 2nd messengers.
 * § Olika kanaler för olika joner. Detta mha as-sekvenser.
 * o **Enzymaktiva (Katalytiska) receptorer**
 * § Dessa receptorer har själv en katalytisk aktivitet, ofta tyrosinkinasaktivitet.
 * § Största receptorfamiljen.
 * § Komplexa, multimera proteiner.
 * § Fig 16.3a. Består av:
 * Stor extracellulär domän till vilket hormonet binder.
 * Kort transmembranär region.
 * Intracellulär domän – den katalytiskt aktiva.
 * § Insulin är en ligand. Har två effekter:
 * Metabol effekt - Fig 16.3b.
 * o Aktiverar enz à fosforylerar ett fosfat à proteinkinas B aktiveras à stimulering av glukosupptag och glykogen- o fettsyresyntes.
 * Tillväxtreglerande effekt - Fig 16.3c.
 * o Enzymet Ras aktiveras à aktiverar ett kinas som vandrar in i kärna och påverkar transkription av olika gener.
 * **De intracellulära signalsystemen**
 * o Efter bindning av hormon (1st messenger) aktiveras olika intracellulära signalsystem.
 * Intracellulära signalmolekyler - **2nd messengers**. Bildas som svar på receptoraktivering.
 * § Utgörs av:
 * cAMP, cGMP
 * Ca-joner
 * Adenylatcyklas (AMP à cAMP)
 * Fosfodiesteras (bryter ner cykliska strukturer)
 * DAG & IP3 (nedbrytning av fettrester)
 * § Fig 16.4a. Aktiverar proteinkinaser (A & C) à målproteiner fosforyleras.
 * § Signalen stoppas av fosfataser.
 * **Hormonsvar via cAMP**
 * o Hormoner som reglerar metabolism kan verka via bildning av cAMP - Fig 16.4a.
 * § Glukagon och adrenalin.
 * o Via G-proteiner aktiveras enz. Adenylatcyklas
 * § Omvandlar ATP till cAMP
 * o cAMP aktiverar Proteinkinas A.
 * o Olika målproteiner aktiveras (fosforylering) och aktiverar i sin tur transkriptionsfaktorer.
 * o Leder bla till tillväxt, proteinsyntes, glykogennedbrytning, lipolys och glukoneogenes.
 * o De tillväxtfaktorer som är beroende av cAMP kallas CREB.
 * o Dämpning av cAMP:
 * § Nedbrytning av cAMP mha fosfodiesteras.
 * § Hämma fosfodiesteras (koffein) à förstärker andel cAMP à piggare, mobilisera socker.
 * § Proteinkinas A fosforylerar membrareceptorer så cAMP inte ger lika stort stimuli på celler.
 * **Hormonsvar via IP3 (inositoltrifosfat) och Ca2+**
 * o G-protein aktiverar fosfolipas C - Fig 16.4a.
 * o Fosfolipas C klyver fosfolipider i cellmembranet till DAG och IP3.
 * o IP3 aktiverar Ca-kanaler och DAG aktiverar proteinkinas C.
 * o Proteinkinas C fosforylerar proteiner och aktiverar transkriptionsfaktorer.
 * o Genom inströmning av Ca-joner kan man få konformationsändringar i samband med att det binder till proteiner.
 * **Intracellulära receptorer**
 * o Steroid- (testosteron), thyroideahormoner och vitamin D är små hydrofoba molekyler som lätt kan penetrera cellmembranet.
 * § Binder till receptorer i cellkärnan och bildar transkriptionsfaktorer.
 * o Ger primära och sekundära svar.
 * § Genreglerande proteiner (primära) som påverkar andra gener och ger sekundära svar.
 * **Kväveoxid (NO) och cAMP**
 * o Extracellulära signaler kan verka på 3 sätt:
 * § Receptorer på utsidan av cell som förmedlar intracellulär signalering.
 * § Passera cellmembran och aktivera intracellulära enzymer.
 * § Passera både cellmembran och kärnmembran och nå genomet.
 * Binder till transkriptionsfaktorer och påverkar genaktivering.
 * o NO & CO passerar cellmembran.
 * o NO aktiverar enz. NO-syntas à mer NO frisätts.
 * o Aktiverar guanylcyklas.
 * o Leder till kärlvidging. Viagra.
 * **Cross-talk mellan cellens signalvägar**
 * o Många celler har ytreceptorer som aktiverar Adenylatcyklas och fosfolipas C samtidigt.
 * § Kan ske interaktion mellan systemen – cross-talk. Se även under ”Metabolism”.
 * **Onkogener**
 * o Styr celldelning.
 * o Ras, Raf, Map, MEK.
 * o Ras: GTP-bindande protein.
 * § Aktiv vid GTP, inaktiv vid GDP.
 * § Mutationer kan leda till att Ras alltid är aktivt (bundet till GTP) à cancer.
 * **Kolesterolberoende signalering**
 * o Lipider, som kolesterol, ansamlas i sk lipid rafts (fettflottar) i membraner.
 * o Kolesterol viktigt i nervceller.
 * o Kolesterol utgör en nödvändig kofaktor för en receptors infästning i membranet.
 * o Kolesterol utgör även en nödvändig kofaktor för enzymer i den initiala signaleringen.
 * __ Vecka 4 – DNA, RNA och proteinsyntes – Kap 17-20 __**
 * 17. DNA-replikation – 147-161 **
 * Sekvens av as i protein bestäms av info i gener i kärnans DNA - Fig 17.1.
 * Proteinsyntes startar med bildning av en kopia av genens DNA – mRNA.
 * o Transporteras ut i cytoplasman & översätts till protein mha tRNA-molekyl.
 * Replikation (duplicering)– syntes av DNA.
 * Transkription (avläsning)– syntes av mRNA med DNA som mall.
 * Translation - syntes av protein efter instruktion från mRNA.
 * **DNA bär den genetiska informationen**
 * o Trådliknande makromolekyl som består av deoxyribonukleotider - Fig 17.3.
 * o Dessa består i sin tur av:
 * § En bas.
 * § Ett socker.
 * § En fosfatgrupp.
 * DNA består av 2 komplementära nukleotidkedjor tvinnade runt varandra i en högervridande dubbelhelix.
 * Fyra huvudsakliga nukleotider (deoxyribos, fosfatgrupp och en purin- eller pyrimidinbas):
 * o Purinbaser: adenin (A) och guanin (G).
 * o Pyrimidinbaser: tymin (T) och cytosin (C).
 * Deoxyribos och fosfatgrupp länkad genom en 3’-5’-fosfodiesterbindning - Fig 17.3.
 * Baserna är flata och hydrofoba molekyler à staplar sig över varandra i rätvinkel mot helixmol. riktning.
 * A-T & C-G basparas. Detta pga att plats sparas.
 * De 2 kedjorna är antiparallella. Ena 5’-3’ riktning. Andra 3’-5’ riktning.
 * Glykosidbindningarna ligger inte exakt mittemot varandra à kedjorna snurrar sig asymmetriskt kring sin axel à bildas 2 klyftor: ”major groove” och ”minor groove”.
 * **Vid denaturering av DNA separeras de 2 kedjorna från varandra**
 * o Dubbelsträngade DNA-molekylen värms à H-bindning bryts à kedjorna separerar.
 * § Kallas för DNA-denaturering.
 * o GC-par hålls ihop av 3 H-bindningar. AT-par hålls ihop av 2 H-bindningar.
 * § GC-par behöver högre temp. jmf. med AT-par.
 * o Denaturering är reversibel à kyl en lösning av denaturerat DNA à DNA:t återbildas.
 * § Renaturering.
 * **DNA-molekyler är mycket långa men bildar kompakta struktuer**
 * o Hos människor: 1 meter, 3*10^9 baspar.
 * o DNA-genom är uppdelat på 23 kromosomer.
 * § Fria ändar på kromosom kallas telomer.
 * **DNA-molekylen packas med proteiner**
 * o DNA-mol förekommer med speciella DNA-bindande proteiner - Fig 17.7.
 * § Bildar komplex kallat kromatin.
 * § Eukromatin – löst packat. Heterokromatin – tätt packat.
 * **Histoner – små positivt laddade proteiner**.
 * o Aggregerar till sfäriska partiklar kring vilka DNA-kedjan lindar sig.
 * o Liknar pärlor – kallas nukleosom - Fig 17.8.
 * o Fem olika typer av histoner:
 * § H1 - håller ihop nukleosomstrukturen. Störst av alla.
 * ”core histones” ||
 * ”core histones” ||
 * § H2B
 * § H3
 * § H4
 * o Två molekyler av varje ”core histone” bildar tsm. en histonoktamer.
 * § Bildar en central proteinkärna, DNA-mol virad 2 varv - Fig 17.8.
 * o Linker-DNA: sammanlänkande delen av DNA. Vid apoptos klyvs DNA mellan nukleosomer.
 * **H1 hjälper till att packa samman nukleosomer**
 * o I nästa steg packas nukleosomerna av H1 till en tjock tråd – nukleosomfiber.
 * o Mindre H1 i DNA:s aktiva gener.
 * o Dekondensering av DNA sker mha en signal utifrån som påverkar H1:s interaktion.
 * § DNA:t luckras upp.
 * Behövs för att en gen ska kunna avläsas och uttryckas.
 * § Viktig mekanism för detta är att acetylera histonproteiner. Kap. 20.
 * **Mitotiska kromosomen bildar slutliga packningsformen av DNA**
 * o Fortsatt veckning av DNA sker mha icke-histon proteiner.
 * o Flesta kromosomer kan endast särskiljas under mitos.
 * o Vid kondensering sker fosforylering av H1 - viktig för sammanpackning.
 * Kromosom strax före mitos består av 2 systerkromatider som hålls samman vid centromeren.
 * o Dessa är inaktiva – kan ej transkriberas till RNA, ty RNA-polymeras kan inte nå fram till DNA.
 * **Graden av packning är kopplad till genernas aktivitet**
 * o Kromosomregioner med inaktiva gener är mkt tätt sammanpackade – heterokromatin.
 * o Kromosomregioner med aktiva gener är mkt löst sammanpackade – eukromatin.
 * § Detta pga att RNA-pol ska kunna utföra transkription (avläsning) - Fig 17.10.
 * **Majoriteten av DNA utgörs inte av proteinkodande gener**
 * o Antalet gener hos msk. ca 25 K.
 * o Hos eukaryota organismer är merparten av DNA **inte** gener.
 * o Hos prokrayota organismer är merparten av DNA **=** gener.
 * **Replikation av DNA**
 * o Första som sker är en separation av DNA mha enz. Helikas.
 * § Gör DNA-baser tillgängliga genom att kedjorna snurrar motsols - Fig 17.12.
 * Bryter vätebindningarna mellan basparen.
 * § Skapas spänningar i helixstrukturen.
 * Enz. Topoisomeras minskar denna.
 * o Replikation sker på ”origin of replications” (ORI).
 * § Finns flera på en kromosom à DNA-replikation startar på flera ställen.
 * o Replikation sker åt bägge håll & skapar öppna ändar. Replikationsgaffel - Fig 17.14.
 * **Replikation utförs av DNA-polymeraser**
 * o Själva bildningen av DNA utförs av DNA-polymeraser (främst DNA-pol. 3).
 * o Replikation sker i 5’-3’ riktning - Fig 17.14.
 * § Detta pga att DNA-strängar ju är antiparallella. Ena i 5’-3’, andra i 3’-5’.
 * o Leading strand – replikation kan ske kontinuerligt. 5’-3’.
 * o Lagging strand – syntetiseras i Okazakifragment. 3’-5’.
 * § Gapen mellan fragmenten fylls igen av DNA-ligas.
 * o Vissa DNA-pol. har även exonukleasaktivitet – eliminerar felaktiga nukleotider.
 * § Görs mha ”proof-reading”.
 * Kontrollerar föregående par innan nästa syntetiseras.
 * DNA-pol kan då ej fortsätta pga bred helixstruktur vid felparning.
 * Ger DNA-replikation en hög grad av precision - Fig 17.15.
 * **Helikaser och topoisomeraser hjälper till att vindla upp DNA-dubbelhelixmolekylen**
 * o Helikaser använder energi från hydrolys av ATP till att förflytta sig på DNA-mol. & vindla upp den.
 * o Topoisomeraser (som tidigare nämnt) förhindrar spänning i DNA.
 * § Detta genom att DNA:t hindras att trasslar in sig. Tänk sladd på föreläsningen.
 * **DNA-syntesen kräver en primer**
 * o Primer – några nukleotider med fri 3’-OH-grupp – kort bit RNA. Fig 17.17.
 * § Syntetiseras mha enz. Primas som binder sig till DNA och synt. En kort komplementär sträcka RNA.
 * § På så sätt kan DNA-replikation påbörjas.
 * § Denna sträckan (primern) klyvs sedan bort mha DNA-pol.:s exonukleasaktivitet.
 * **DNA-syntesen kan hämmas**
 * o Etidiumbromid – kan lägga sig mellan baserna & hämma DNA-syntes.
 * § Interkalering ­- DNA vindlas delvis upp. Fig 17.18.
 * o Nukleosidanalog – liknar en av nukleosider som används för DNA-syntes.
 * § Fungerar inte normalt à DNA-syntes blockas.
 * **Kromosomernas ändar består av telomerer**
 * o Syntetiseras av telomeras - Fig 17.19.
 * § Använder sig av reversibelt DNA-pol för att syntetisera DNA med RNA som förlaga.
 * § Sker på identiskt sätt på alla kromosmer à alla kromosomändar är lika.
 * o De ändar som syntetiseras kallas telomerer - Fig 17.20.
 * § Hos människan: TTAGG som repeteras flera gånger.
 * o Skyddar kromosomändarna mot nedbrytning av nukleaser.
 * § Bildar en ögleliknande struktur mha proteiner & DNA.
 * o Förhindrar även cellen från att försöka reparera de annars tomma ändarna.
 * § Cellen skulle då koppla olika kromosomer till varandra.
 * o Om telomeren ej byggs på (av telomeras) förkortas den vid varje celldelning.
 * § Telomerasaktivitet är därför hög i stam- och könsceller. Låg i vuxna vävnader.
 * Hög i cancerceller à de kan utföra celldelning obegränsat antal ggr.
 * § Flesta celler i kroppen genomgår därför begränsat antal celldelningar.
 * Senescens – då cellen känner igen att telomererna är för korta och blockerar celldelning.
 * **Mutationer sker genom förändringar i bassekvensen**
 * o Ofta är mutationsfrekvensen låg pga DNA-polymerasernas ”proof-reading”.
 * o Substitution – vanligast. Kan ske på 2 sätt:
 * § Transition – purin/pyrimidin byts mot annan purin/pyrimidin.
 * § Transversion - PURIN///pyrimidin// byts mot PYRIMIDIN///purin//.
 * o Deletion – baspar försvinner från DNA-sekvensen.
 * o Insertion – baspar adderas till DNA-sekvensen.
 * **DNA repareras ständigt**
 * o DNA skadas av joniserande strålning, UV-ljus samt muterande ämnen.
 * o Tymindimer från UV-ljus à blockerar helixbildning à bildas gap.
 * § Kan repareras genom att enz. Endonukleas avlägsnar & fyller igen gapen mha DNA-pol & DNA-ligas. Fig 17.22.
 * **Hur får man en förändring av arvsmassan?**
 * o Förnyelse av arvsmassan krävs för evolution, reparation och reglering av genexpression för DNA.
 * o Förändring av arvsmassa fås genom:
 * § **Rekombination** – överkorsning!
 * Segment av DNA utbyts mellan 2 DNA-mol – Fig 17.23.
 * Sker under meiosen (Kap. 21).
 * Leder till nya kombinationer, dock ej förnyelse av själva genmaterialet.
 * § **Transposition** – förnyelse av genmaterialet. Rörliga DNA-sekvenser (transposon)
 * Kan hamna mitt i en annan gen à genen splittras & inaktiveras.
 * Kan även hamna intill aktiv promotor à genen stimuleras & uttrycks.
 * § **Horisontell transmission** – främmande DNA-mol tas upp i form av virus /plasmider.
 * Främmande DNA-mol fogas in i arvsmassan à nya egenskaper överförs.
 * Resistens mot antibiotika bland baketerier sprids på det här sättet.
 * 18. RNA-transkription – 163-171 **
 * Transkription – mRNA bildas från genernas DNA.
 * Proteinsyntes sker mha RNA och olika enzymer.
 * o mRNA: avskrifter av generna och innehåller info för proteinsyntes.
 * o tRNA & rRNA redskap för proteinsyntesen.
 * **RNA-polymeras syntetiserar mRNA efter instruktion av DNA-molekylen**
 * o RNA byggs upp av samma baser som DNA. Tymin (T) ersätts dock av uracil (U) i RNA.
 * o Syntes av mRNA sker i tre steg:
 * § Initiering
 * § Elongering
 * § Terminering
 * **RNA-pol. binder till DNA-kedjan på ett särskilt ställe – promotorregionen (Kap. 20).**
 * o Promotorregionen ligger upstream genen.
 * o Kan bestå av TATA-boxen. 30-40 baspar upp - Fig 18.2.
 * § TATA-boxbindande protein binder in. Transkriptionsfaktor.
 * o Sekvenser som stimulerar RNA-pol att starta transkriptionen krävs.
 * o RNA-pol aktiveras genom att aktivatorer i enhancerregioner binds till det.
 * § à Konformationsändring under inflytande av aktivatorer uppströms på 5’-sidan. Enhancerregioner. Fig 18.3 & 18.4.
 * § à RNA-pol binds till promotorregion innehållande TATA-boxen à transkription startar.
 * o Gener som avläses ofta har många TATA-boxliknande sekvenser.
 * o RNA-pol glider nedström från promotorregionen, stannar vid initieringsstället (start site, +1).
 * **RNA-polymeras vindlar upp DNA vid initiering**
 * o 17 baspar vecklas ut för varje RNA-polymeras enz. som binder - Fig 18.5.
 * o Syntes av RNA-mol sker i 5’-3’ riktning - Fig 18.6.
 * o 3’-änden har en fri OH-grupp.
 * o 5’-änden försedd med en trifosfatgrupp.
 * o RNA-syntes sker dock utan primer (till skillnad från DNA-syntes).
 * **I nästa fas sker elongering**
 * o RNA-molekyl bildar en hybridhelix med DNA - Fig 18.6.
 * o Elongeringen sker i 5’ à 3’ riktning.
 * o RNA-pol. Har ingen proof reading – sker fler felsynteser.
 * **I sista fasen sker terminering**
 * o Markeras av specifika gensekvenser.
 * o En är GC-rik palindromstruktur. Fig 18.7.
 * **Transkription hos eukaryota celler**
 * o Sker av 3 RNA-pol (ej 1 som i prokaryota celler):
 * § RNA-pol I – syntes av rRNA
 * § RNA-pol II – syntes av mRNA
 * § RNA-pol III – syntes av tRNA
 * **Primärt transkript modifieras till moget mRNA**
 * o Omedelbart efter att transkr. Börjat i euk. Celler startas en modifiering av det sk primära RNA-transkriptet.
 * o Bildas en cap-struktur på 5’-änden.
 * § Betydelse för stabilitet mRNA-molekylen.
 * § Förankrar även mRNA till ribosomen i cytoplasman bättre.
 * § Viktig för transport ut ur kärnan.
 * o Polyadenylatkedja sätts på 3’-änden. Fig 18.8
 * § AAUAAA-sekvens signalerar klyvning av nukleotidkedja mha ett specifikt endonukleas.
 * o Syntetiseras en poly-A-svans mha enz. Poly-A-polymeras.
 * § Upprepande adeninbaser.
 * § Betydelse för transport av mRNA ut ur kärna & stabilitet.
 * **Eukaryota gener består av exoner och introner**
 * o Hos bakterier är hela DNA-sekvenskodande för proteiner.
 * o Kodande avsnitt = exoner
 * o Icke-kodande avsnitt = introner
 * o Exoner & introner kopieras av RNA-polymeras och finns med i det primära transkriptet.
 * § Intronerna avlägsnas sedan. Exonerna förs samman. Kallas splitsning.
 * o Introner bildar öglor och elimineras. Fig 18.10.
 * § Introner börjar alltid med sekvensen GU och slutar med AG.
 * Sker klyvning vid dessa par.
 * Bildas en ögla.
 * o Spliceosomer – komplex av RNA och protein som medierar splitsning av primärt mRNA.
 * **RNA kan vara katalytiskt**
 * o Splitsningen kan utföras av RNA-molymeras. Självsplitsande.
 * § RNA agerar som ett enzym = ribozym - Fig 18.11.
 * **Alternativ splitsning**
 * o Olika exoner kansammanföras och koda för olika produkter - Fig 18.13.
 * 19. Proteintranslation - 173-181 **
 * Proteinsyntes.
 * Översättning av nukleinsyror till proteiner. Mer komplicerad än replikation och transkription.
 * **Aminosyror måste först aktiveras**
 * o För att as ska kunna bilda ett protein krävs tillförsel av energi i form av ATP. Fig 16.2.
 * § Aktiverade as kallas aminoacyladenylat.
 * § Aminoacylet flyttas sedan till en tRNA-molekyl à bildar aminoacyl-tRNA.
 * o Aminoacyl-tRNA-syntetas katalyserar överföringen av den aktiverade as till tRNA.
 * § Hög specifitet à rätt as överförs till rätt tRNA-molekyl.
 * § Har en ”proof-reading” motsvarande det som finns hos DNA-pol.
 * Kan avlägsna en felaktig as som bundit till den.
 * **tRNA-molekylen har en bestämd struktur**
 * o Klöverliknande basstruktur - Fig 19.4a.
 * o Består av flera olika armar.
 * § Aminosyraarmen fäster till aminosyran.
 * **Översättning från nukleinsyror till as – den genetiska koden**
 * o 64 olika kombinationer. Flera as kodas av flera olika bastripletter.
 * o Startkod AUG – aminosyran metionin. Alla nysentetiserade protein startar med metionin.
 * o Koden är universell – undantaget mitokondriellt DNA.
 * o Degenererad kod – flera kodon för samma as.
 * § Synonyma kodon har de 2 första baserna gemensamt. Den tredje skiljer emellan dem.
 * **Syntesen av proteiner sker på ribosomer**
 * o Prokaryota: bestårav 2 subenheter. Totalt 70s.
 * o Eukaryota: totalt 80s (40s+60s). Större än prokaryota.
 * o Flera ribosomer kan anv. samma mRNA-molekyl à uppradade efter varandra och bildar ett sk polysom à proteinsyntes går snabbare. Fig 19.7.
 * o Syntetiseras i 5’ à 3’.
 * **Initiering av proteinsyntesen**
 * o Den lilla och stora subenheten dissocierar - Fig 19.8.
 * o Lilla subenheten binder mha ett antal initieringsfaktorer (eIF) olika initiator-tRNA…
 * § …formylmetionin-tRNA för prokaryota celler.
 * § …metionin-tRNA för eukaryota celler.
 * o Motsvarande mRNA för det aktuella initiator-tRNA binds in till lilla subenheten.
 * o Stora subenheten associerar mha initieringsfaktorer och energi från GTP.
 * Bildar initieringskomplex – ribosomen med mRNA och initiator-tRNA.
 * eIF (initieringsfaktor) behövs alltså för:
 * o Dissociation och association av ribosomsubenheter.
 * o Aktivering av subenheter.
 * o Aktivering av mRNA
 * **Under elongeringsfasen adderas aminosyror**
 * o En aminoacyl-tRNA (tRNA-mol.) binder in sitt antikodon till en kompl. kodon på mRNA - Fig 19.9.
 * o A-site: aminosyra-site.
 * o P-site: peptid-site.
 * o (As 1 binds till P-site) à As 2 binds till A-site à as 1 flyttas från P-site till as 2 i A-site à A-site innehåller as 1 + as 2 à tRNA på P-site elimineras à P-site är tom à peptiden translokeras till P-site & mRNA-kedjan förflyttas en bastripplett à a 3 kmr in på A-site.
 * o Processen loopas om.
 * **I termination klyvs peptiden från P-site**
 * o Stoppkoderna UAA, UGA eller UAG dyker upp i A-site à proteinsyntes avslutas.
 * o Särskilda proteiner känner igen stoppkoderna – kallas releasing factors.
 * § Dessa katalyserar frigörandet av den växande polypeptidkedjan från tRNA:t i P-site.
 * o Polypeptidkedja, tRNA och mRNA lämnar ribosom à ribosomen dissocieras i sina subenheter.
 * Antibiotika inriktar sig ofta på att hämma proteinsyntes för prokaryota celler.
 * **Skillnad mellan proteinsyntes i eukaryota och prokaryota celler**
 * o Ribosomen i eukaryota är större – 80s vs 70s.
 * o Initieringssignalen i eukaryota är metionin. Formylmetionin i prokaryota.
 * o Fler initieringsfaktorer i eukaryota.
 * o Färre releasing factors hos den eukaryota.
 * 20. Reglering av genexpression – 181-195 **
 * Förändrad genreglering är grunden för celldifferentiering.
 * Fig 20.1.
 * Olika sätt på vilket genreglering kan ske:
 * o **Transkriptionell** – viktigaste. I transkriptionen.
 * o **Post-transkriptionell** - mognad och splitsning av mRNA, kärnexport.
 * o **Translationell**
 * o **Post-translationell** – aktivering av proteiner mha enzymer eller fosforylering (kap. 5)
 * Hos prokaryot cell saknas post-transkriptionell kontroll - ingen cellkärna att transportera ut mRNA från.
 * Gen uttrycks à kromatinstruktur dekondenseras à tillåter genreglerande proteiner att binda in.
 * **Transkription av en gen styrs av dess promotor och enhancers**
 * o Avgörande steget i transkriptionen är ju starten av själva processen. Fig 20.4.
 * Finns speciella regioner på promotorer som är betydelsefulla.
 * o Hos prokaryota ligger regioner 10 & 35 baspar upp från transkrip.start – kallas -10 & -35 element.
 * § Hit binder RNA-pol. specifikt mha ett protein som kallas sigma-faktor.
 * o Fig 20.5. Hos prokaryota ligger regionerna:
 * § TATA-boxen - 25-30 baspar upp från transkriptionsstart.
 * § GC-boxar – 50 baspar.
 * § CCAAT-boxen – 75 baspar.
 * § Viktig funktion för att binda RNA-pol till promotorn.
 * § Utgör den basala promotorn som är tillräcklig för att initiera transkription via RNA-pol II.
 * Behövs andra stimulerande element, enhancers, för att transkriptionen ska bli kraftfull. Ökar aktiviteten hos promotorregioner.
 * o Bindning av RNA-pol till promotor liksom dess aktivitet regleras alltså av ett antal andra proteiner som gemensamt kallas transkriptionsfaktorer.
 * § Dessa binder antingen direkt till RNA-pol och/lr till vissa specifika promotorsekvenser lr promotorer, t.ex. TATA-boxen.
 * o Promotor- och enhancerregioner är cis-element – tillhör samma DNA-mol. som aktuella genen.
 * o Reglerande proteiner som binder till cis-element kallas trans-element.
 * § Kan vara både stimulerande och hämmande för transkriptionen.
 * **Prokaryota gener fungerar ofta tillsammans i operon**
 * o Huvudsakliga genregleringen på prokaryoter sker transkriptionellt.
 * o Flera gener regleras ofta samtidigt på ett koordinerat vis.
 * § Dessa grupp gener kallas för operon.
 * o Transkriptionen hos ett operon blockeras av repressorproteiner.
 * § Kan således aktiveras vid avlägsnande av dessa repressorproteiner.
 * **Laktos stimulerar sin egen användning**
 * o Bakterier kan växa av glukos, glycerol eller laktos.
 * o Växer E. coli med laktos à finns mkt B-galaktosidas (enz. som bryter ner laktos till glukos).
 * o Växer E. coli med glukos eller glycerol à finner fåtal B-galaktosidas.
 * o B-galaktosidas produceras alltså dels i närvaro av laktos, dels i frånvaro av glukos.
 * **Normalt förhindras B-galaktosidasproduktion genom en repressor**
 * o Repressor sitter bundet till promotorregionen för B-galaktosidasgenen och hindrar RNA-pol från att avläsa genen. Fig 20.6.
 * § Repressorn kallas lac-repressorn.
 * **Allolaktos avlägsnar repressorn från genen**
 * o I närvaro av laktos avlägsnas lac-repressorn.
 * o Detta pga att laktos omvandlas till allolaktos som binder till repressorn.
 * o Repressorn kan då inte längre binda till DNA-kedjan.
 * o RNA-pol får möjlighet att binda till promotorregionen och avläsa genen.
 * **RNA-polymeras måste aktiveras**
 * o Nu när RNA-pol bundit till promotorregionen måste det aktiveras.
 * o Aktivering sker mha 2 molekyler:
 * § Protein kallat CAP.
 * § Signalsubstansen cAMP.
 * o Vid brist på glukos bildas cAMP, som binder sig till CAP à tsm. aktiverar de RNA-pol.
 * o Nu går det att förstå varför:
 * § **Laktos** behövs för att avlägsna repressor.
 * § //__Frånvaro av glukos__// behövs för att RNA-pol ska aktiveras genom bildning av cAMP (som ju sedan binder sig med CAP).
 * **Eukaryota gener kan koordineras genom locus control regions (LCRs)**
 * o Eukaryota gener är inte funktionellt organiserade i operon som prokaryoterna är.
 * o Transkriptionellt aktiva gener finns i utsträckta loopar med eukromatin.
 * o Vissa gensekv. kan medföra att närliggande kromatin, innehållande flera olika gener, blir uppackat.
 * § Dessa sekvenser kallas locus controlregions (LCRs).
 * § Genom deras förändringar av kromatinstruktur på stora områden ökar de enskilda promotorers tillgänglighet för transkriptionsfaktorer.
 * § På så sätt kan transkriptionen regleras.
 * **Transkriptionsfaktorer har gemensamma drag**
 * o Olika funktionella domäner:
 * § DNA-bindande domän – känner igen och binder till geners promotorer eller enhancers.
 * § Transaktiverande domän
 * § Repressionsdomän – hos transk.faktorer. med en blockerande effekt på transkription.
 * o Flera transkr.fakt måste ofta binda in till samma promotor för att transkr. ska ske på effektivt sätt.
 * o Helix-loop-helix struktur – DNA-bindande proteiner som passar in i major groove på DNA - Fig 20.7.
 * o Zinkfingrar – binder in till DNA. Fig 20.8.
 * § Flera fingrar gör att prot kan hållas kvar till promotorregionen samtgt som genen avläses.
 * Detta genom att vissa fingrar håller sig kvar och andra släpper.
 * **Steroidhormonreceptorn är en transkriptionsfaktor i cytoplasman**
 * o Receptorer för steroidhormon (tex kortistol) finns i cytoplasman.
 * o Dessa binder till hormonet och bildar ett komplex som vandrar in i kärnan.
 * o Där binder de till särskilda regioner av DNA. På så sätt regleras transkriptionen.
 * o Steroidhormonrecept. är en transkr.fakt. som behöver aktiveras av en ligand (steroidhormonet).
 * § Man säger att det är en ligandberoende transkriptionsfaktor.
 * **Modifieringar av kromatinet påverkar transkriptionen**
 * o En aktiv gen är som en uppluckrad struktur.
 * § Den aktiva genen har ökad känslighet för enzymatisk nedbrytning.
 * § Histonerna är modifierade genom fosforylering.
 * § DNA-kedjans struktur på 5’-sidan är uppluckrad och är lätt att angripa med enzymer.
 * Kallas för hypersensitiv region.
 * o Acetylering av as lysin hos histonerna ändrar histonernas laddning à repellerande krafter mellan histoner och nukleosomer uppstår à DNA mer lättillgängl. för transk.fakt. och RNA-pol - Fig 20.10.
 * § Vissa transk.fakt. kan även själva acetylera histoner – visar på en histonacetylas-aktivitet.
 * o Repressorer, som hämmar transkriptionen, utnyttjar en deacetylering av histoner.
 * o Inaktiva gener innehåller fler metylerade baser - Fig 20.11.
 * § Kan tex. blockera inbindning av transkriptionsfaktorer.
 * § Långsam process som ofta används för att totalt blockera transkriptionen under längre tid.
 * **Co-aktivatorer och co-repressorer är ofta kromatinmodifierade**
 * o Transkriptionsfaktorer har kofaktorer bundna till sig.
 * § Dessa kofaktorer aktiverar eller hämmar genexpression utan att själv binda till DNA.
 * § Kallas för co-aktivatorer och co-repressorer.
 * o Co-aktivatorer är histonacetylaser - acetylerar histoner & gör DNA mer lättillgängl. för transkr.fakt.
 * o Co-repressorer är ofta histondeacetylaser – deacetylerar &gör DNA mer svårtillg. för transkr.fakt.
 * o Fig 20.12.
 * o Kofaktorerna kan användas av flera transkript.faktorer à blir ofta konkurrens om kofaktorerna.
 * **Posttranskriptionell reglering**
 * o Innefattar processerna mellan transkription och initiering av translationen.
 * § Processning av mRNA från primära transkriptet till mogna mRNA-mol
 * § Transport ut ur kärnan
 * § Stabiliteten hos mRNA.
 * o Alternativ splitsning kan hindras genom att ett repressorprotein binder till intronen och därmed blockerar splitsningen - Fig 20.13.
 * o Transporten av mRNA-molekylen ut ur kärna kan också vara en reglerande faktor.
 * § För transp. krävs att det finns en cap-struktur i 5’-änden samt poly-A-nukleotidsvans i 3’-änden.
 * Tillsats av poly-A-svansen är en hastighetsreglerande faktor.
 * § Kräver också att splicosompart. lämnat mRNA-mol. Ytterligare en hastighetsregl. faktor.
 * o Stabilitet hos mRNA-molekylen påverkas av steroidhormoner. Dessa ökar stabiliteten.
 * § Klyvs poly-A-svansen bort minskar stabiliteten.
 * **Translationell kontroll reglerar initiering av proteinsyntesen**
 * o Proteiner kan binda till delar i mRNA som ej translateras – untranslated regions (UTRs).
 * o Viktig del är den som ligger mellan cap i 5’-änden och startkoden för translationen.
 * § Betydelse för ribosomens förmåga att förflyttas längs mRNA-kedjan.
 * o Repressor kan binda in till 5’-änden à blockerar proteinsyntes.
 * o Initieringsfaktorn eIF2, ansvarig för bindning av initiator-tRNA till lilla subenhet, kan fosforyleras.
 * § Då inaktiveras den. Sker bl.a. vid svält & virusinfektioner.
 * § Även de andra initieringsfaktorerna (eIF3-5) regleras mha fosforylering.
 * **RNA-interferens (RNAi) kan reglera både mRNA-stabilitet och translation**
 * o Utgörs av små RNA-mol. som tsm. med speciella prot reglerar mRNA-stabilitet och translation.
 * o Delas in i siRNA och miRNA - Fig 20.15.
 * **Short interference RNA (siRNA) ger specifik nedbrytning av mRNA**
 * o Korta RNA-molekyler.
 * o Binder specifikt till andra mRNA-molekyler mha sekvensspecifik basparning.
 * § Resultatet blir att mRNA snabbt bryts ner.
 * o Ribonukleaset ”Dicer” fungerar som ett RNA-nedbrytande enzym.
 * § Finns med själva siRNA-mol och andra prot i ett komplex kallat RISC.
 * o Reglerar genexpression på posttranskriptionell nivå genom att hämma klyvning av mRNA.
 * o siRNA bildas från dubbelsträngat RNA.
 * § Kroppen har immunologiska system (interferon) som känner igen detta.
 * § Genom att introducera små, färdigprocessade siRNA-molekyler kan man undvika att interferonet känner igen det.
 * **Mikro RNA (miRNA) blockerar translationen**
 * o miRNA yttrycks som prekursormolekyler från specifika gener.
 * § Kodar dock inte för något protein.
 * § Processas istället till färdiga korta miRNA-molekyler.
 * o Binder till otranslaterade delen (3’-UTR) av andra mRNA-molekyler.
 * § Resultatet blir en blockering av translationen från den bundna mRNA-molekylen.
 * § Kan alltså påverka translationen av ett specifikt protein.
 * __ Vecka 6 - 21. Cellcykeln – 195-207 __**
 * **Cellcykelns faser – Fig 21.1.**
 * **__Mitos__**
 * o M-fas – själva celldelningen, mitosen.
 * o Kondensation av kromosomer.
 * o Mitotisk spole (mikrotubuli) bildas à kromosomer separerar och vandrar mot var sin ände
 * o Efter kärnans delning sker delningen av cellen.
 * o G1-fas – mellan M och S. Längsta fasen.
 * § Celler kan befinna sig här under en längre tid – kallas då G0. Cellen ökar i storlek.
 * § I embryonala celler är G1-fas under första celldelningar väldigt kort à cellen minskar vid varje delning.
 * § Längre i andra celler, kan vara i flera månader hos leverceller.
 * o S-fas – replikation.
 * o G2-fas – mellan S och M. Kontroll av cellen – klar & i korrekt skick för mitos. Checkpoints.
 * **Interfasen**
 * o G1, S och G2-fas.
 * o G1-fas: tillväxt av cell. Organeller ökar till adekvata nivåer.
 * § Proteiner, kolhydrater och lipider karaktäristiska för cellen tillverkas.
 * § Duplikation av centrosomen – struktur i cell varifrån mikrotubuli utgår.
 * o S-fas: replikation.
 * § Vid flera replication origins där ett proteinkomplx finns – pre-replication complex.
 * § Replikation drivs av Cdk2 – hindrar förnyelse av pre-replication complex.
 * Cdk1 återbildar sedan pre-replication complex i M-fasen.
 * § Vid replikation omvandlas pre- till ett post-replication complex.
 * Replikation kan ej starta från post à DNA kan bara kopieras en gång under en S-fas - Fig 21.2.
 * **Mitosens olika faser**
 * o Leder normalt till bildning av 2 dotterceller identiska med modercellen.
 * o **Profas**: kondensation av kromatin (kan ses i mikroskop). Fig 21.3a & b.
 * § Kromosomen består av 2 systerkromatider som hålls ihop i centromeren.
 * § Mitoliska spolen bildas från centrosomerna.
 * Mikrotubuli fäster i centrosomer och centromeren (kromosomerna).
 * Finns olika sorters mikrotubuli. Fig 21.3c.
 * o Kinetochor: de som fäster i kromosomerna.
 * o Polära: sträcker sig från en centromer till en annan.
 * o Astrala: utgår från centromer. Fäster den i omgivningen.
 * o **Metafas:** kärnmembran börjar brytas ner till små vesikler. Fig 21.3c.
 * § ER och Golgi bryts också ner på liknande sätt.
 * § Mikrotubuli (som sedan drar isär kromatiderna) binder på kromosomen.
 * Varje kromosom fästs således på den mitotiska spolen.
 * § Kromosomer rör sig mot cellens ekvatorialplan. En check-point. Fig 21.3c.
 * o **Anafas:** proteiner som håller samman systerkromatider bryts ner.
 * § Sker mha enzymkomplexet APC(anaphase promoting complex).
 * § Leder till ”loss of cohesion” à systerkromatiderna separerar à vandrar åt var sin pol av cellen.
 * Mikrotubuli bryts då ned allt eftersom kromatiden passerat.
 * Läkem. som stoppar nedbr. av mikrotubuli leder till stoppad celldelning.
 * o **Telofas:** nu finns en systerkromatid i varje pol av cellen. Fig 21.3d.
 * § Kontraktil ring bildas som dras ihop mha myosin à cellen klyvs.
 * § Mitotiska spolen bryts ned.
 * § Kromatinet mindre kondenserat.
 * § Kärnmembranets vesiklar återbildar kärnmembr. runt kromosomerna, ER & Golgi.
 * § Kromosomerna luckras upp allt mer.
 * o Dottercellerna övergår nu till interfas.
 * **Reglering av cellcykeln sker på olika nivåer**
 * o Kan göras på olika sätt:
 * **Autonoma kontrollen av cellcykeln (Nivå 1)**
 * o Passage mellan cellcykelns olika faser regleras.
 * o Olika ”check-points”: garanterar att genomisk integritet uppehålls.
 * § Tex chromosome alignment.
 * o Kinaser fosforyl. andra molekyler, ändrar deras konformation, och styr därmed passagen.
 * § Kinaser har proteiner som kofaktorer.
 * Kallas cykliner (A-E) à Cdk-cyklinberoende kinaser.
 * o Bildas komplex med kinas + cyklin (kofaktorn) à Cdk-cyklinkomplex.
 * § Har 2 roller:
 * Aktiverar enzymer som driver cellcykeln fram i respektive cellfas.
 * Bryter ner tidigare fasspecifika cykliner à cellens fasövergång blir irreversibel à driver cellen vidare ut ur pågående fas in till nästa.
 * o Cdk1 (M-fas) à M-phase promoting (MPF).
 * § Cdk1 tillsammans med cyklin B à pre-replication complex återbildas à ny replication kan ske senare i cellcykeln.
 * § Inducerar även följande:
 * Kondensation av kromosomer.
 * Nedbrytning av kärnhölje.
 * Bildning av mitotisk spole.
 * § Aktiverar även APC à ”loss of cohesion” bland kromosomer à anafas.
 * Senare bryts cyklin B ner mha APC à Cdk1 förlorar aktivitet à telofas.
 * o Cdk2 (G1 och S-fas) à S-phase promoting (SPF) - Fig 21.6.
 * § Cdk2 tillsammans med cyklin A & E fosforylerar DNA-polymeraser.
 * Replikation av DNA startar från pre-replication complex.
 * Hindrar även att nytt pre-replication complex bildas à
 * o Cykliner och Cdk ingår i stor grupp proteiner – cell division cycle proteins (cdc).
 * **Reglering genom tillväxt- och tillväxthämmande faktorer (Nivå 2):**
 * o Komponenter som påverkar autonoma kontrollen av cellcykeln (Nivå 1).
 * § T.ex. tillväxtfaktorer - Fig 21.5.
 * o Avgör om celldelning ska ske eller inte.
 * o **Tillförsel av tillväxtfaktorer i G0**
 * § Framkallar transkription av många gener.
 * § Binder till receptorer som i sin tur startar signalvägar in till cellkärnan.
 * § Early response genes aktiveras à aktiverar i sin tur late response genes.
 * Late response genes inkluderar olika cykliner och Cdk.
 * o **Tillförsel av tillväxtfaktorer i cell som är i aktiv celldelning**
 * § Påverkar G1-S-restriktionspunkten. Utträde ur G1 och övergång till S - Fig 21.7.
 * Som ett gränsvärde – passeras detta kan cellen fortsätta sin celldelning, oberoende av ytterligare tillväxtfaktorer.
 * § E2F-transitionsfaktor kan blockera passage genom G1-S-restriktionspunkt.
 * Styr tillverkn. av cykliner & enz som är viktiga för övergången G1 à S-fas.
 * Retinoblastomproteinet (pRb) kontrollerar E2F.
 * o Aktiv pRb blockerar E2F à hindrar övergång till S-fas.
 * o Fosforylerat (inaktivt) pRb blockerar inte E2F à övergång till S-fas kan ske.
 * o Fosforylering av pRb beror på Cdk4 & Cdk6, som i sin tur är beroende av cyklin D.
 * o Just cyklin D bildas som svar på många transkr.faktorer à förklarar hur tillväxtfaktorer kan styra passage över G1-S-restr.pkt.
 * o pRb är en suppressorgen – vid avsaknad sker ju celldelning okontrollerat. Ofta fallet i cancer.
 * o **P53-genen:** ökar i koncentration vid cellskada (tex strålning eller syrebrist).
 * § Leder till att inhibitorn p21 (se nedan) bildas à hämmar cdk-cyklinkomplex à cellen stannar i tillväxt tills reparation skett.
 * § Vid stor cellskada stimulerar p53 istället till apoptos.
 * § Mutationer i p53 minskar dess effektivitet à celldelning fortskrider, trots cellskader. Ofta fallet i cancer.
 * o **Cdk-inhibitors – Cdk I**. Bland annat p21.
 * § Deltar i positiv och negativ reglering av celldelning.
 * § En lägre koncentrtion av Cdk I leder till celldelning.
 * § En högre koncentration av Cdk I leder till hämning av celldelning.
 * o Celltillväxt och celldelning styrs även av adhesionsmolekyler. Cellens kontakt till ECM.
 * o Polyaminer är positivt laddade kolväten med aminogrupper.
 * § Vid närvaro av polyaminer stimuleras DNA-replikation (S-fas).
 * § Vid frånvaro av polyaminer stannar cellen i S-fas.
 * **Meios**
 * o Bildning av könsceller.
 * o Kromosomantalet halveras.
 * o Könsceller har haploid uppsättning – en kopia av en kromosom. Antingen från mamma lr pappa.
 * o Andra celler har diploid uppsättning – 2 kopior av en kromosom. Från mamma och pappa.
 * o Utgångspunkt för meios är en diploid cell som genomgått S-fas (DNA-replikation) -Fig 21.9.
 * o Därefter sker två konsekutiva celldelningar.
 * § Meios 1 – homologa kromosomer parar sig samman (>< ><).
 * Sker utbyte mellan maternella och paternella kromosomer – rekombinationer.
 * Vid delningen går varje kromosom till var sin cell ( ß >< >< à ).
 * § Meios 2 - systerkromatiderna separerar (> <). Slutresultat 4 st haploida celler.
 * **Bildning av äggcellen och fertilisering**
 * o Bildas ca 100 000 omogna äggceller (oocyter) hos kvinnor. Ej konstant prodkution
 * o Vid menstruation lämnar oocyter kroppen.
 * o Vid bildning av oocyt stannar cellcykeln i meios.
 * o Könsmognad t.om. menopaus – aktiveras ett antal blivande äggceller à fullföljer meiosen.
 * o Oocyter är stora, ty de innehåller RNA och protein som sedan behövs till de inledande celldelningarna vid befruktning.
 * **Defekter i meiosen och sjukdom**
 * o Kan leda till förlust eller tillkomst av kromosomer à oftast leder det till fetal död.
 * o Leder även till utvecklingsstörningar.
 * o Trisomi 21 (tre kopior av kromosom 21) – Downs syndrom.
 * o Vid högre ålder är det större risk att få kromosomala rubbingar i befruktade celler.
 * **Celldifferentiering**
 * o Potensgraden anger till vilken grad stamceller kan differentiera.
 * o Unipotenta stamceller – ger upphov till en enda differentierad celltyp.
 * o Multipotenta stamceller – ger upphov till närbesläktad familj av celler.
 * § I blodsystemet. Kan bilda flera olika celler i blod.
 * o Totipotenta stamceller – ger upphov till vilken celltyp som helst.
 * § Embryon bildar cellklumpar som sedan differentierar.
 * Apoptos **
 * Programmerad celldöd.
 * o Rensar bort gamla celler.
 * o Försvarsmekanism – förhindrar ytterligare celldelning hos skadade celler.
 * Skillnad från nekros, där cellen dör okontrollerat vid kraftig påverkan (värme, syrebrist etc.).
 * o Vid nekros sväller cellen upp och sprängs (lysis) à dess innehåll frisätts till omgivning
 * **Vid apoptos fragmenteras cellen**
 * o Cellen krymper à kromatinkondensering à kärnfragmentering à bildas apoptotiska kroppar (begränsade av membraner) à äts upp av makrofager. Fig 22.8
 * o Inget innehåll läcker ut, till skillnad från nekros!
 * **Aktiveringsvägar för apoptos:**
 * o **1.** Inre vägen via mitokondrie eller DNA-skada. Frisättning av Cyt C.
 * o **2.** Celldödsreceptoraktivering.
 * o **3.** Aktivering av caspas – intracellulärt kaskad-enzym.
 * **1. (Inre vägen) Cytokrom c-frisättning**
 * o Cyt C finns normalt mellan intermembranutrymmet i mitokondrier.
 * § Deltar där i produktion av ATP.
 * o Vid DNA-skada kan det frisättas till cytosol à aktiverar caspaser.
 * **2. Celldödsreceptoraktivering**
 * o En ligand binder till receptorn och inducerar apoptos inom immunsystemet.
 * o TNF (tumor necrosis factor) binder till cellreceptorer och inducerar apoptos.
 * o Fosfatidylserin är fosfolipid.
 * § Finns normalt i det indre bladet av cellmembranen.
 * § Vid apoptos flibbar membranet à fosfatidylserin exponeras på utsidan av cellen à fungerar som fagocytosreceptor för makrofagerna.
 * **3. Aktivering av caspas**
 * o Klyver ner lamin i kärnan och andra cytoskelettproteiner.
 * o Aktiverar ett DNA-nedbrytande enzym à klyver cellens DNA.
 * o Caspasakt. sker via frisättning av cytokrom C och via aktivering av celldödsreceptorer -Fig 22.9.
 * **Suppressorgener kan blockera celldelning och inducera apoptos**.
 * o Tex. Exemplet med pRb:
 * § Retinoblastomproteinet (pRb) kontrollerar E2F.
 * Aktiv pRb blockerar E2F à hindrar övergång till S-fas.
 * Fosforylerat (inaktivt) pRb blockerar inte E2F à övergång till S-fas kan ske.
 * Fosforylering av pRb beror på Cdk4 & Cdk6, som i sin tur är ber. av cyklin D.
 * Just cyklin D bildas som svar på många transkr.faktorer à förklarar hur tillväxtfaktorer kan styra passage över G1-S-restr.pkt.
 * pRb är en suppresorgen – vid avsaknad sker ju celldelning okontrollerat. Ofta fallet i cancer.
 * o Vid DNA-skada bildas proteinet p53 – stressprotein (värme, strålning, kemikalieexponering)
 * § Genomets väktare - kontrollerar DNA.
 * § Höga halter av p53 aktiverar caspaser à apoptos.
 * § Vid cancer är p53 inaktiverat à ingen apoptos.
 * o Cdk-inhibitors (p21).
 * __ Vecka 5 – Metabolism – Kap 24-29 __**
 * 24 – Översikt av metabolismen – 249-254 **
 * Sammanfatta livsprocessen i ett par basala eganskaper:
 * o Biosyntes av nya molekyler.
 * o Förmåga til reproduktion.
 * o Förmåga till rörelse.
 * o Förmåga till aktiv transport.
 * För att upprätthålla organisationen i en cell behövs det //energi//.
 * Metabolism = energi från födoämnen eller andra föreningar som vi sedan anv. för upprätthållandet av liv:
 * o Biosyntes av kroppsegna substanser
 * o Reproduktion
 * o Olika transporter
 * Metabolism regleras av tillgång på energisubtrat och behov av energi.
 * o Metabolism ser således olika ut om vi fastar eller äter.
 * Katabolism = nedbrytning av komplexa föreningar till enkla molekyler - Fig 24.1. Ger energi.
 * o Konvergent. Börjar med många föreningar à slutar med fåtal slutprod. (CO2, H2O, ammoniak).
 * Anabolism = syntes av makromolekyler från enkla molekyler. Kräver energi.
 * o Divergent – börjar med litet antal små molekyler à slutar med as, glukos eller fettsyror.
 * **Hur får vi energi från våra födoämnen?**
 * o Kemiska föreningar innehållande kol och väte.
 * o Glukos eller fettsyra.
 * o Kolet och vätet reagerar med syre och bildar koldioxid och vatten.
 * § Oxidation. Sker i flera steg.
 * o I samband med att molekyler med ordnad struktur bryts ner till mindre ordnade ökar alltså oordningen (entropin).
 * § Detta gynnar oxidationsprocessen!
 * **Vad är en oxidation?**
 * o Elektroner, tillsammans med väte, tas bort. Tillkommer syre - Fig 24.2.
 * o Som nämnt i Kap. 5 hjälper enzymer till att sänka aktiveringsenergi.
 * § Enzymer reglerar metabolismen.
 * **Genom att andas kan vi förbränna våra födoämnen**
 * o Syre behövs ju för att oxidera och tillföra syre.
 * o Detta syre får vi i inandningsluften.
 * o Koldioxid (restprodukt från katabolism) sänker pH.
 * § Försvinner i utandningen.
 * o ATP, tillsammans med koldioxid, bildas vid oxidativa katabolism.
 * § Kan användas för att utföra energikrävande reaktioner - Fig 24.4.
 * **Katabolismen är konvergent**
 * o Proteiner, lipider och kolhydrater bryts ned i tre steg - Fig 24.1.
 * o **Steg 1:** makromolekyler bryts ner till monomerer.
 * § Proteiner à as. | Polysackarider à monosackarider. | Fetter à fettsyror och glycerol.
 * § Nedbrytningen är en hydrolys, sker i mag-tarm kanalen.
 * Hydrolys = nedbrytning av makromolekyl mha vatten.
 * o **Steg 2:** nedbrytning av glukos. Fettsyror och as till acetyl-CoA.
 * § Glukos till pyruvat via glykolysen (cytopl.) à omvandlas till acetyl-CoA (mitokondr).
 * § Fettsyror: bryts ner till acetyl-CoA genom beta-oxidation (i mitokondrier).
 * § As: deamineras à kvarvarande kolskelett går in i kolhydrat- eller fettmetabolism.
 * § Lite energi utvinns.
 * o **Steg 3:** acetylgrupp i acetyl-CoA omvandlas till koldioxid i citronsyracykeln (csc).
 * § Mkt energi utvinns.
 * § Acetyl-CoA är slutprodukt för **//samtliga//** näringsämnen!
 * **Vad är ATP?**
 * o ATP är en bärare av kemisk energi. **A**denosin **T**ri **P**hosphate.
 * § Genom hydrolys av ATP à ADP + Pi, dock endast under närvaro av enzym (ej spontant!)
 * § Energin som bildas kan sedan användas för att driva energikrävande processer.
 * o Kovalent bindning i ATP är en syrebrygga mellan två fosforsyror. Anhydridbindning - Fig 24.5.
 * o Anhydridbindningen är energirik & vill falla sönder pga för mkt syre på litet utrymme.
 * § Syret slåss om elektronerna à dubbelbindningen i molekylen vandrar runt.
 * o Negativa laddningar på fosfatjoner repellerar varandra à vill komma bort från varandra.
 * **Hur använder vi ATP?**
 * o Används till biosyntes, aktiv transprot, rörelse.
 * o Aktiverar as innan de kan ingå i proteinsyntes.
 * § Detta genom att as reagerar med ATP & kopplar på ATP:s fosfatgrupper på sig.
 * o Aktiverar glukos innan den kan bilda glykogen.
 * § Detta genom att glukos reagerar med UTP à blir ett UDP-glukos.
 * o Vid aktiv transport är ATP energigivare. Används av transp.prot.
 * § Tex. Enz. ATPaser som använder energi från ATP till att öppna jonkanaler.
 * § Na/K-ATPas - Fig 6.7.
 * o Muskelrörelse. Särskilt ATP-krävande är relaxationen!
 * § Tänk rigor mortis à ingen ATP à död muskel drar ihop sig
 * o Biosyntes innefattar syntes av…
 * Genetiskt bestämt ||
 * Genetiskt bestämt ||
 * § Funktionella makromolekyler (enszymer, immunoglobuliner).
 * § Energiförråd i form av glykogen och triacylglycerol. Regleras efter tillgång på föda.
 * **Anabolism och katabolism regleras på ett reciprokt sätt - Fig 24.7.**
 * o Oxidativ väg (nedbrytning): glykolys, β-oxidation, csc och el.transp.kedja.
 * o Syntes väg: glykogensyntes, glukoneogenes, fettsyrasyntes.
 * 25. Kolhydradmetabolismen – 255-271 **
 * Stärkelse och cellulosa i växter.
 * Glykogen (energireserv) och glukos i människor.
 * Glykolysen: förbränning av glukos.
 * Glykoproteiner och glykolipider bildar strukturella komponenter i cellmembran.
 * Proteoglykaner bygger upp ECM.
 * **Glykolysen finns i alla celler**
 * o Den **centrala** processen i de energigivande processerna.
 * o Oxidation av glukos till pyruvat. Sker i cytoplasman.
 * o Vissa celler, som saknar mitokondrier, är helt beroende av glykolys för sin energi.
 * § Röda blodkroppar, testiklar, ögats lins.
 * o Hjärnan är beroende av glykolys, ty glukos passerar blod-hjärnbarriär, till skillnad från fettsyror.
 * § Här förbränns glukos fullständigt till koldioxid och vatten.
 * o Aerob glykolys à bildar pyruvat (pyrodruvsyra).
 * o Anaerob glykolys à bildar laktat (mjölksyra).
 * o Kemiskt: en oxidation av glukos (6C) till 2 pyruvat ( 2 x 3 C) - Fig 25.1.
 * **Steg i glykolysen – Fig 25.1.**
 * o **1.** Bildning av energirik 6-kolsförening
 * o **2.** Klyvning av denna i två trekolfragment
 * o **3.** Utvinning av energi
 * **Reglering av glykolysen**
 * o Hastighet hos glykolysen regleras efter behov av energi.
 * o Hexokinas, fosfofruktokinas och pyruvatkinas reglerar hastigheten - Fig 25.1.
 * o **Hexokinas** hämmas av sin produkt, glukos-6-fosfat.
 * o **Fosfofruktikinas** finns i två olika konformationer: R (relax = aktiv) och T (tense = inaktiv).
 * § Finns det mkt ATP à ATP binder till inhibitor site à enzymet blir inaktivt (T).
 * § Finns det lite ATP à ATP binder till subtrat site à enzymet blir aktivt (R).
 * § Fruktos-2,6-bifosfat (kat. av enz. Fosfofruktokinas-2) bildas i levern vid intag av mkt glukos.
 * Det binder till fosfofruktokinas och stabiliserar det i sin aktiva form (R).
 * o Bildas ATP vid glykolys.
 * o **Pyruvatkinas** överförs till en inaktiv form av ATP.
 * § Acetyl-CoA hämmar också - tyder på att fettsyraförbr. är hög à kan dra ned på glykolysen.
 * § Alanin hämmar oxå, ty det visar att as finns i överflod à as används då till förbränning ist.
 * § Pyruvatkinas aktiveras av hög andel fruktos-1,6-bifosfat.
 * **Anaeroba glykolysen är självförsörjande**
 * o Bildas laktat (reducerad form av pyruvat) istället för pyruvat.
 * o Den bildade NADH oxideras inte i mitokondrien, ty syrebrist.
 * § Används istället för att bilda laktat. Då blir NADH à NAD+. Fig 25.3.
 * o Mjölksyran (laktat) sänker pH i muskler à kramper & smärta.
 * § Återbildas till glukos i levern.
 * o Fysisk träning innebär:
 * § Ett ökat blodflöde till muskulatur à mer effektiv syresättning.
 * § Kroppen vänjer sig vi högre koncentrationer av mjölksyra.
 * **Pyruvat oxideras till acetyl-CoA**
 * o Då ytterligare energi behövs vandrar pyruvat in i mitokondrien och ox. till acetyl-CoA - Fig 25.5a.
 * o Sker mha enzym kallat pyruvatdehydrogenas.
 * § Aktivt i defosforylerade form.
 * Stimuleras av ADP, NAD och coenzym A – substanser som signalerar låg enerignivå
 * § Inaktivt i fosforylerade form.
 * Hämmas av ATP, NADH och acetyl-CoA – substanser som signalerar hög energinivå
 * **Glykogen är upplagringsformen av glukos**
 * o Lagras i lever och muskler.
 * o Består av både α-1,4 och α-1,6 bindningar - Fig 25.7.
 * § Grenad kedja à förgreningen gör att frisättningen blir kraftigare.
 * o Som nämnts tidigare lagras glukos som glykogen à stör inte den osmotiska balansen.
 * o Levern förser andra vävnader med glukos tack vare glukos-6-fosfatas.
 * § Enz. Som frigör fosfatet från glukos-6-fosfat à glukos kan då lämna cellen!
 * o Mesta av glukosen används i hjärnan (75%), resten i skelettmuskler, hjärtmuskler, röda blodkropp.
 * **Syntes av glykogen**
 * o Glukos måste aktiveras à sker mha UTP under bildning av UDP-glukos.
 * § Katalyserad av enz UDP-glukos-fosforylas.
 * o UDP-glukos har tillräcklig energi för att starta syntetisering av glykogen.
 * § Sker mha enz. Glykogensyntas, som gör glykogen till en rak kedja mha α-1,4-bindningar.
 * o Vid glykogensyntes frigörs UDP för varje UDP-glukos som byggs in.
 * o Branchning enzyme bildar sedan grenarna (α-1,6) på kedjan.
 * § Klipper ett glukosfragment och förflyttar till C6 à α-1,6-bindningen bildas.
 * o Fig 25.8.
 * **Glykogensyntas kontrolleras genom reversibel fosforylering - Fig 25.9.**
 * o Defosforylerat i sin aktiva form (glykogensyntas a) à glykogensyntes.
 * § Aktiveras vid frisättning av insulin - Fig 16.3b.
 * § Överskott av ATP.
 * § Insulinet sänker cAMP genom att aktivera fosfodiesteras à målenzymer defosforyleras
 * o Fosforylerat i sin inaktiva form (glykogensyntas b) à stopp av glykogensyntes.
 * § Inaktiveras under inverkan av adrenalin och glukagon.
 * § Vid muskelkontraktion behövs ju glukos à glykogensynteset blir inaktivt.
 * o Hög andel glykogen hämmar glykogensyntaset (gör det inaktivt).
 * **Glykogennedbrytning vid behov av glukos**
 * o Glykogen bryts ned genom fosforolys.
 * § Glukos frigörs i form av glukos-1-fosfat (metabolt aktiva formen av glukos).
 * o Behövs inte ATP för att aktivera glukos, då den ju bildas från glykogen.
 * o Tre enzymer deltar vid nedbrytning av glykogen - Fig 25.10.
 * § Glykogenfosforylas – klyver glykogenet fram till förgreningen.
 * Bryter α-1,4-bindning. Adderar fosfat à glukos-1-fosfat.
 * § Debranching enz. – flyttar tre-glukosfragmt fr. förgrening till en ände på den raka kedjan.
 * Klyver därefter α-1,6 bindningen.
 * § Fosfoglukomutas – omvandlar glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat.
 * G-6-P kan sedan gå vidare i glykolysen!
 * o Levern upprätthåller konstant nivå av blodglukos.
 * § G-6-P kan inte diffundera ur cellen à levern innehåller enz glukos-6-fosfatas à gör att glukos kan lämna levern.
 * § Detta enz saknar i muskler och hjärna à de behåller glukos för eget behov.
 * **Reglering av glykogennedbrytning**
 * o Regleras av glykogenfosforylas.
 * o **Alloster reglering:**
 * § Aktiv form – R.
 * Hålls i aktiv form av AMP à behövs ju energi, ty AMP är energifattigt.
 * § Inaktiv form – T.
 * Hålls i inaktiv form av ATP & G-6-P à behövs ju ingen energi.
 * o **Reglering mha reversibel fosforylering.**
 * § Aktiv i fosforylerad form – fosforylas b.
 * § Inaktivt i defosforylerad form – fosfoforylas a.
 * § Oberoende av AMP, ATP och G-6-P.
 * § **Nedbrytning i lever:**
 * Stimuleras av hormonet glukagon
 * § **Nedbrytning i muskler:**
 * Stimuleras vid förhöjd koncentration av Ca2+
 * **Glukoneogenesen är en omvänd glykolys**
 * o Glukos används som energisubtrat av tex hjärnan, röda blodkroppar, testiklar.
 * o Vid brist på glukos måste kroppen själv bilda glukos från annat än glykogen.
 * § Processen kallas glukoneogenes.
 * o Utgångssubtrat för glukoneogenes är as, laktat och glycerol.
 * § Först används laktat, därefter as, slutligen glycerol.
 * o Är i princip en omvändning av glykolysen.
 * o Kräver ATP istället för att alstra ATP. Omvandlingen pyruvat à glukos kräver 6 ATP.
 * o Viktig för att hålla blodglukosnivå uppe trots brist på kolhydrater och vid svält/fasta.
 * o Använder främst as från muskelprot à förklarar varför muskler bryts ned vid svält/fasta -Fig 25.12.
 * **Glukoneogenesen har tre nya omvägar jämfört med glykolysen (!)**
 * o 3 irreversibla reaktionerna i glykolysen kat. av enz. hexokinas, fosfofruktokinas och pyruvatkinas har nya ”omvägar” med andra enzymer.
 * **Aminosyror som utgångssubstans**
 * o As används när glykogen är slut à vid fasta eller i muskler i extrem ansträngning.
 * o Omvandlas till någon intermediär som finns i csc.
 * **Laktat som utgångsmaterial**
 * o Bildas laktat vid anaerob glyoklys (ofullständig nedbrytning av glukos).
 * o Laktat omvandlas till pyruvat och glukos genom glukoneogenesen i levern. Fig 25.17.
 * o Därefter återvänder glukosen till muskler.
 * o Enz laktatdehydrogenas katalyserar omvandling en av pyruvat à laktat.
 * § Enz. I skelettmuskler omvandlar pyruvat à laktat. Sker under anaeroba förhållanden.
 * § Finns i olika former – isoenzymer.
 * § Enz. I hjärtmuskler omvandlar laktat à pyruvat à pyruvat kan anv vidare i csc.
 * Detoxifierar således laktatet.
 * **Glycerol som utgångsmaterial**
 * o Oxidation av fettsyror ger mkt energi.
 * o Använder enz. Glycerokinas à bildas en intermediär i glykolysen.
 * **Reglering av glukoneogenes**
 * o Faktorer som hämmar glykolysen à gynnar glukoneogenesen, och tvärtom.
 * o Intermediärer som i glykolysen gynnar just glykolysen, hämmar istället glukoneogenesen.
 * § På så sätt sker inte glykolys och glukoneogenes samtidigt.
 * o Glukoneogenes stimuleras av ATP, brist på kolhydrat och aktiv fettförbränning.
 * o Glukoneogenesen hämmas av ADP, överskott på kolhydrat.

>> >> à Aktiverar hormonkänsligt lipas (HKL). Kap. 16. >> à Triacylglycerol bryts ned till diacylglycerol & monoacylglycerol under frigöring av fettsyror >> à Monoacylglycerol bryts ned till fettsyror och glycerol mha lipas MGL. >> à Fettsyror diffunderar ut ur fettcell >> à Transporteras, bundna till albumin, till lever och muskler >> >> >> à Relationen omega-6/omega-3 viktig. >>> **1.** Aminogruppen förs över till α-ketoglutarsyra à bildar gluatminsyra. >>> **2.** Glutaminsyra oxideras à ammoniumjoner bildas.
 * 26. Lipidmetabolismen (fettmetabolism) – 271-281 **
 * Lipider (fetter) är den mest koncentrerade formen av energi hos en organism.
 * o Dubbelt så mkt fett från fett jmf med kolhydrat lr protein.
 * o Fettsyraoxidation är viktigaste processen i muskeln för att ge energi.
 * **Kroppsfettet finns som triacylglycerol**
 * o Fungerar som energireserv.
 * o Energi från fett kan tillgodogöras mellan måltider, under natten, fasta, svält.
 * o Sker huvudsakligen i lever och fettväv.
 * **Degradering av triacylglycerol**
 * o Energibehov signaleras genom stegring av adrenalin eller glukagon
 * o Energin hos fettsyror fås genom β-oxidation.
 * § Bildas ett antal acetyl-CoA à oxideras i csc
 * **Förberedelse för β-oxidationen**
 * o Fettsyror måste först aktiveras (likt glukos).
 * § Sker genom att fettsyran kopplas till coenzym A mha enz. Acyl-CoA-ligas.
 * § Kräver energi (ATP).
 * § à Acyl-CoA.
 * o Acyl-CoA transporteras in i mitokondrien. Fig 26.1.
 * o Efter att acyl-CoA transporterats in i mitokondrien börjar fettsyraoxidationen.
 * **Själva β-oxidationen – se föreläsningen för reaktionsformel**
 * o Sker i mitokondrien. Kan även ske i peroxisomen (mkt långa samt grenade fettsyror).
 * o α-kolet finns närmast karboxylgruppen, det intill kallas β-kolet.
 * § Vid β-oxidationen oxideras β-kolet.
 * o β-oxidation är cyklisk process à acylkedja klyvs successivt till 2C-fragment à omvandlas till acetyl-CoA. Fig 26.3.
 * **Första steget**
 * o Acyl-CoA oxideras till enoyl-CoA.
 * § Mha enz acyl-CoA-dehydrogenas à bildas en dubbelbindning.
 * § FAD används som coenzym.
 * § Finns 4 olika acyl-CoA-dehydrogenas – för mkt långa, långa, medellånga, kort.
 * Brist på dehydrogenas ger otillräcklig energitillförsel.
 * **Andra steget**
 * o Vatten adderas.
 * o En ny oxidation äger rum.
 * o Bildas ketosyre.
 * o NAD används som coenzym.
 * **Tredje steget**
 * o Det bildade 2C-fragmentet klyvs bort mha enz. B-ketothiolas.
 * o Bildas acetyl-CoA.
 * Varje varv bildas: 1 FADH2, 1 NADH2 , 1 acetyl-CoA. Elektronbärarna är energirika.
 * Acetyl-CoA fortsätter in i csc för vidare oxidation.
 * **Regleringen av β-oxidationen**
 * o Reglering sker genom inflödet av acylgrupper över mitokondriemembranet.
 * o Enz. regleras av malonyl-CoA.
 * § Malonyl-CoA är startprodukt i fettsyrasyntes à hämmar β-oxidation.
 * § Således sker oxidation och syntes av fettsyror aldrig samtidigt.
 * o Höga nivåer av NAD+ à energibrist à gynnar β-oxidation
 * o Höga nivåer av NADH à överskott på energi à hämmar β-oxidation.
 * **Andra oxidationer**
 * o Finns även ω -oxidation (s274). Sker i ER.
 * o Sista kolatomen (ω ) oxideras först.
 * o Främst på medellånga fettsyror.
 * **När används fettsyror som energisubtrat?**
 * o Används vid svält eller fasta (natten).
 * o Vid fettrik kost.
 * § Lågt glukosintag à fettsyror används istället. LCHF.
 * o Vid diabetes.
 * § Bristen på intracellulärt glukos à fettsyror används istället.
 * **Ketonkroppar bildas vid kraftig fettnedbrytning**
 * o Sker när fettnedbrytning blir kraftig.
 * o Bildas i leverns mitokondrier.
 * o Skickar istället iväg acetyl-CoA som ketonkroppar (tex aceton).
 * **Hjärnan kan använda ketonkroppar som energistubtrat**
 * o Hjärnan föredrar glukos.
 * o Ketonkroppar kan dock användas i hjärnan vid svält.
 * § Pga att fett inte kan ta sig över blod-hjärnbarriären à krävs ketonkroppar då.
 * o Enz. succinyl-CoA-transferas omvandlar ketonkroppen à acetyl-CoA à oxideras i csc - Fig 26.4.
 * **Fettsyrasyntes**
 * o Vissa fettsyror kan inte syntetiseras à tillförs via dieten à essentiella fettsyror.
 * o Fettsyrasyntes sker i lever och fettväv.
 * o Äter fett à hydrolyseras till fettsyror à absorberas i mag-tarmkanal à tas upp av perifera vävnader (främst fettväv).
 * o Fettsyrasyntes är helt skild från β -oxidation (till skillnad från glykolys kontra glukoneogenes).
 * § Syntes sker i cytosol, ej i mitokondrien.
 * § Startmolekyl är malonyl-CoA.
 * **Komponenter för fettsyrasyntesen**
 * o Krävs NADPH. I samband med anabola processer (syntes). Finns mycket NADPH i lever.
 * o Acetyl-CoA-molekyler som behövs för syntes kommer från:
 * § Kolhydrater (via pyrutvat)
 * § Aminosyror.
 * **Reglering av fettsyrasyntesen**
 * o När det finns överskott av energi i förhållade till behov lagras det som fett.
 * § Mha hastighetsreglerande enz. Acetyl-CoA-karboxylas.
 * o Insulin stimulerar fettsyrasyntes.
 * § Aktiverar tex. Acetyl-CoA-karboxylas.
 * o Typen av diet påverkar de lipogena enzymerna.
 * § Kolhydratrik diet à ökar syntes av acetyl-CoA-karboxylas à stimulerar fettsyrasyntes.
 * § Fettrik diet à hämmar syntes av acetyl-CoA-karboxylas à hämmar fettsyrasyntes.
 * **Förlängning av fettsyror**
 * o Palmitinsyra är slutprodukt för fettsyrasyntesen.
 * o Längre fettsyror kan ske med utgångspunkt från palmitinsyran.
 * o Sker i ER eller mitokondrien.
 * o Enzymkomplex fettsyra-elongeringssystemet förlänger fettsyran med 2 C-atomer.
 * § Bildas då stearinsyra (18 C). Människor kan inte bilda längre.
 * § Införs då istället dubbelbindningar.
 * **Fleromättade fettsyror**
 * o Två eller flera dubbelbindningar.
 * o Indelas i två huvudgrupper:
 * § Omega-6-familjen: dubbelbindning 6 C-atomer från Omega-kolet (änden).
 * § Omega-3-familjen: flera dubbelbindningar: en är 3 C-atomer från Omega-kolet.
 * § Omega-kolet är det sista i fettsyran.
 * o Måste tillföras via dieten.
 * § Kan då förlängas till 20-22 kolatomer.
 * o Strukturmaterial och signalsubtanser.
 * o Omega-6 och omega-3 fetter tävlar om samma enzymer för syntes av andra fettsyror.
 * 27. Proteinmetabolismen – 281-283 **
 * Proteiner i födan används för att bilda artegna proteiner.
 * 10 st essentiella aminosyror måste tillföras via födan.
 * o Finns i fullvärdiga proteiner - kött, fisk, ägg.
 * 10 st icke-essentiella aminosyror kan människan själv tillverka.
 * o Finns i dietära produkter.
 * Räcker med 50g protein / dag. Om man tränar krävs det mer.
 * Proteiner i kroppen bildas och bryts ner konstant.
 * o Behöver tillföra proteiner via födan.
 * o Vid överskott bryts de aminosyror som inte används ner.
 * **Kvävebalans**
 * o Positiv kvävebalans – protein bildas.
 * o Negativ kvävebalans – protein bryts ner. Vid svält.
 * **Hormonell reglering av plasmaaminosyror**
 * o Reglering av aminosyrametabolism sker genom hormoner.
 * o Anabola hormoner (steroider och tillväxthormon)
 * § Stimulerar inkorporering av as i muskelprotein.
 * § Insulin är också anabolt. Förhindrar dock snarare proteolys av proteiner.
 * o Katabola hormoner (kortison).
 * § Kortison leder till nedbrytning av muskelprotein, as och frisättning av as till plasman.
 * § Glukagon stimulerar nedbrytning av proteiner och för ut as i blodcirkulation.
 * **Ammoniumjoner omvandlas till urea och utsöndras**
 * o As bryts ner:
 * § **1.** Kolskelett assimileras i kolhydrat- eller fettmetabolism.
 * § **2.** Aminogruppen plockas bort – omvandlas till ammoniumjoner.
 * o Fig 27.1. Omvandlingen av aminogruppen sker i 2 steg:
 * o Höga nivåer av ammoniumjoner är toxiskt à bildas urea för att skydda.
 * § Sker i ureacykeln. Bildar as arginin à klyvs à urea frisätts.
 * § Ureacykeln är energikrävande à proteinmetabolism mer energikrävande än kolhydratmetabolism.

> acetyl-CoA + 3 NAD + 1 FAD + 3 H2O à 2 CO2 + 3 NADH+ + 1 FADH2 + GTP + CoA >>> **1. Citratsyntas** >>> **2. Isocitratdehydrogenas** >>> **3. A-ketoglutaraldehydrogenas** >>> >>> >> >> à Protoner avges på ena sidan av membranet à bildas en protongradient
 * 28. Citronsyracykeln – 285-288 **
 * Största delen av cellens energiproduktion sker i csc.
 * Csc. är ett arrangemang molekyler för att oxidera acetyl-CoA.
 * o Slutprodukten är koldioxid. Bildas energi.
 * Oxiderar 2 C-atomer per varv.
 * o Avges elektroner à fångas upp av NAD & FAD à NADH & FADH2.
 * o Bildas 3 NADH, 1 FADH2 och 1 GTP (omvandlas till ATP) per acetyl-CoA
 * Reaktionen i csc:
 * **Citronsyracykeln går i åtta steg**
 * o Csc sker bara under aeroba förhållanden, ty kräver tillförsel av FAD och NAD.
 * § Dessa omvandlas till FADH2 och NADH + H+ i csc.
 * § FAD och NAD regenereras när dessa överför sina elektroner till syre i andningskedjan.
 * o Csc regleras efter behov av energi samt tillgång till intermediärer och subtrat.
 * § Hastighet bestäms av flödet av acetyl-CoA genom de 3 irreversibla stegen:
 * **Intermediärerna i csc används för många saker**
 * o Kan användas till annat än oxidation acetyl-CoA.
 * § Syntes av andra aminosyror.
 * o Vid svält, omvandlas till glukos via glukoneogenesen.
 * o Betyder att intermediärer måste fyllas påständigt mha anapleurotiska reaktioner.
 * o Vid diabetes bildas inte tillräckligt med oxalacetat (produkt av glukos) à fettsyror bryts ju ner à ansamlas acetyl-CoA à omvandlas till ketonkroppar à svämmar ut i blodet à ger acidos à livshotande.
 * o Omvandling av aminosyror (transaminering/deaminering) ingår också i anapleurosen.
 * § Kan då omvandlas till intermediärer och fortsätta csc.
 * **Csc är intimt kopplad till andningskedjan i mitokondrierna**
 * o Energi fås genom oxidation av födoämnen.
 * § Reaktioner där väte och elektroner tas bort (glykolysen, β-oxidation, csc).
 * o Nu får syret vara med à andningskedjan.
 * 28. Andningskedjan – 288-290 **
 * Sker i mitokondriernas innermembran.
 * Slutsteget av biologiska oxidationen utgörs av elektrontransporten.
 * Syret reduceras till vatten.
 * Energin används till att bilda ATP!
 * **Mitokondrien producerar energi**
 * o Produktion av ATP.
 * o Celler som kräver mycket energi (muskler, endotelceller i tarmen) har mkt mitokondrier.
 * Mitokondrien är en organell som består av ett yttermembran, innermembran, matrix. Fig 28.4. Kap. 8.
 * Yttermembranet tillåter fri genomsläpplighet för små molekyler.
 * Innermembranet innehåller mycket proteiner & fosfolipiden kardiolipin.
 * o Gör att innermembranet är mycket tätt.
 * o Bland proteinerna i innermembranet tillhör:
 * § Elektrontransportkedjan
 * § F1F0-ATP-syntetas - enzymkomplex som tillverkarATP
 * § Transportproteiner - in/utpassage av metaboliter.
 * **Hur får vi energi från mitokondrien?**
 * o Elektronbärarna NADH och FADH2 bär på elektroner à energirika.
 * o Överlämnar sina elektroner till system av särskilda proteiner (respirationskedjan) - Fig 28.4.
 * o Proteinerna genomgår konformationsändring när de fångar upp elektroner
 * o Protonerna finns i intermembranutrymmet.
 * § Kan ej vandra tillbaka över innemembranet pga dess täthet.
 * § Använder sig av F1F0-ATP-syntetas för att komma tillbaka till matrix!
 * o Protonvandring genererar energi à ADP + Pi à ATP.
 * o Slutliga acceptorn för elektronerna är syre.
 * § Saknas syre stannar elektrontransporten à NADH & FADH2 ansamlas.
 * o Processen då ATP bildas kallas oxidativ fosforylering.
 * § 1 NADH oxideras à ger 3 ATP.
 * § 1 FADH2 oxideras à ger 2 ATP.
 * o Bildas 38 mol ATP per mol glukos.
 * o 40% av all energi blir ATP. Resten blir värme och används för att hålla kroppstemp (38 C).
 * **Reglering av ATP-syntes**
 * o ADP-hypotesen - mest accepterade hypotesen.
 * § Cellandning styrs av koncentrationen ADP.
 * § Mer ADP à cellandning stiger.
 * o Cellandning regleras av protonläckage över innermembranet.
 * § Protonläckage à mindre ATP bildas.
 * § Läckaget regleras av energibehöv.
 * § Stort behov av ATP à protoner går genom F1F0-ATP-syntetas.
 * Koppling mellan elektrontransport & ATP-syntes ökar.
 * § Litet behov av ATP à protonerna läcker över innermembranet.
 * Koppling mellan elektrontransport & ATP-syntes minskar.
 * § Protonläckage kan fås vid urkopplande proteiner (UCP1-5) à koppling minskar à bildas mer värme.
 * o Fysisk aktivitet ökar transkription av vissa gener för mitokondrier à antalet mitokondrier ökar à ATP-syntes ökar.

>>> >>> >>
 * 29. Integrering av metabolismen – 301-305 **
 * **Hormoner av betydelse i energibalansen**
 * o Reglering av metabolism i föda resp. fastande tillståndet styrs av hormoner.
 * **Insulin frisätts i det födda tillståndet**
 * o Frisättning av insulin stimuleras efter födointag.
 * o Hämmas vid fasta.
 * o Produceras i β-celler i de Langerhanska öarna.
 * o Inducerar 2 huvudsakliga förändringar i målceller:
 * § **1. Ändrad membrantransport**
 * § **2. Ändrad enzymfunktion hos vissa målenzymer.** Kap. 16 & Fig 16.3.
 * o Stimulerar faciliterad diffussion av glukos in i celler.
 * § Inflödet av glukos ökar de reaktioner i vilka glukos deltar.
 * o Stimulerar den aktiva transporten av as in i celler à ökar proteinsyntes.
 * o Fungerar alltså med anabol verkan.
 * o Verkar även anti-kataboliskt – hindrar oss från att använda upplagrad energi. Fig 29.4.
 * o Förhindrar nedbrytning av:
 * § Glykogen i levern.
 * § Triacylglycerol i fettväv
 * § Protein i muskeln.
 * **Vilka enzymer aktiveras av insulin?**
 * o Insulin är ju anabolt. Stimulerar syntes av glykogen & fett.
 * o Anti-katabolt på de stora makromolekylerna à stimulerar följande:
 * § Glykogensyntas – syntes av glykogen.
 * § Enzymkomplexet Fettsyrasyntas – syntes av fett.
 * § Glykolysens enzymer – nedbrytning av glukos à stimulerar upptag och metabolism av glukos i levern à där övergår ju glukos till glykogen.
 * o Hämmar:
 * § Glykogenfosforylas – nedbrytning av glykogen.
 * § Hormonkänsligt lipas (HKL) – nedbrytning av fett.
 * Glukoneogenesen – syntes av glukos à stoppar produktion och frisättning av glukos.
 * **Vilka proteiner aktiveras av insulin?**
 * o Stimulerar upptaget av aminosyror.
 * o Ökar aktiviteten hos vissa ribosomala enzymer.
 * o Ovanstående leder till ökad proteinsyntes.
 * o Förhindrar även nedbrytning av muskelproteiner - Fig 16.3.
 * **Hur regleras sekretionen av insulin?**
 * o Glukoskoncentration i blodet kontrollerar insulinsekretionen.
 * § De Langerhanska öarna i pankreas läser av blodsockernivån.
 * o **Följande faktorer stimulerar insulinsekretion:**
 * o __Energisubtrat:__
 * § Vissa aminosyror stimulerar.
 * § Fleromättade fettysror stimulerar.
 * o __Hormoner__
 * § Gastrointestinala hormoner – GLP-1, gastrin.
 * o __Nervösa faktorer__
 * § Nervus vagus (parasympatiska nervystemet) aktiveras vid födointag.
 * o **Följande faktorer hämmar insulinsekretion:**
 * o __Stress__
 * § Adrenalin à blodsockerhöjning önskas.
 * o __Peptidhormon__
 * § Somatostatin à gör att måltider assimileras långsammare.
 * o Låga insulinnivåer förlänger mättnadskänslan, förhindrar åderförkalkning.
 * o Höga insulinnivåer orsakar brist på mättnadskänsla, åderförkalkning, högt blodtryck.
 * **Diabetes mellitus vid insulinbrist (typ-1) eller insulinresistens (typ-2)**
 * o Från //diabene// (=rinna) à ett symtom för diabetiker är just stora urinvolymer.
 * o Mellitus = sött.
 * o ”Sötrinna” à kissar ut mycket av glukosen!
 * o Avsaknad/resistens mot insulin à ingen upplagring av energisubtrat - Fig 29.5.
 * § Energisubtrat ”rinner” istället iväg à kan inte användas.
 * **Typ-1-diabetes: insulin saknas.**
 * o β-celler dör à kan ej producera insulin.
 * o Glukos kan inte komma in i celler à glukosvärde höjs.
 * o Levern forstsätter ändå att producera glukos à glukosvärdet höjs ytterligare.
 * o Kroppen får istället energi från nedbrytning av triacylglycerol (β-oxidation).
 * o Njurarna kan inte hantera plasmaglukosnivån à glukos utsöndras i urin.
 * o Bildningen av ketonkroppar ökar à leder till acidos.
 * o Symtom: sänkt plasmavolym (urineringen), blodtrycksfall, försämrad genomblödn. i hjärna à död.
 * **Typ-2-diabetes: resistens mot insulin. ”Fetmadiabetes”.**
 * o Metabolisering av glukos sker inte på en normal tid.
 * o Kan bero på nedreglering av insulinreceptorer.
 * o Överviktiga småäter à konstant insulinsekretion à receptorerna nedregleras à insulinresist. utv.
 * o Krävs att insulinproduktionen minskar för att få typ-2-diabetes.
 * § Konstant cirkulation av fettsyror minskar insulinproduktionen från β-cellerna!
 * o Orsakar dock ingen acidos eller ketonkroppsbildning, som i typ-1 diabetes.
 * o Lindrigare symtom.
 * **Glukagon frisätts vid fasta**
 * o Peptidhormon från α-celler i pankreas.
 * o Frisätts vid fasta.
 * o Motsatta effekter än insulin.
 * o Frisätter energisubtrat – ger en stegring av glukos och fettsyror i cirkulationen.
 * o Sker genom en stegring av cAMP i målceller.
 * § Glykogennedbrytning, glukoneogenes, nedbrytning av triacylglycerol.
 * o Aktiverar enz. Glykogenfosforylas & HKL.
 * o Glukagon frisätts vid låg blodglukoshalt.
 * o Frisätts även vid aktivering av sympatiska nervsystemet à frisätter glukos inför situation av stress.
 * **Vid kortvarig fasta ativeras sympatiska nervsystemet**
 * o Adrenalin frisätts & sympatiska nervsystemet aktiveras.
 * § Insulinsekretion hämmas (ökar glukos) & glukagonsekretion stimuleras (ökar glukos).
 * o Resultat: ökar glykogenolys, glukoneogenes, lipolys i fettvävnad.
 * **Kortison frisätts vid fasta**
 * o Ökar proteinkatabolism, glukoneogenes, lipolys. Samma effekter som glukagon.
 * o Permissiv effekt – måste finnas för att andra enzymer ska ha någon effekt.
 * o Anti-inflammatorisk effekt – läkemedel mot inflammatoriska inslag.
 * o Kronisk medicinering leder till skeletturkalkning, muskelsvaghet, sekundär diabetes.
 * **Tillväxthormon stimulerar proteinsyntes**
 * o Stimulerar tillväxt & proteinsyntes.
 * o Ökar lipolys, glukoneogenes.
 * o Minskar perifert upptag av glukos à kan leda till diabetes.
 * o Frigörs vid svält & stress.
 * o Hos barn frigörs det på natten – det är då man växer!