Viktigt att veta Delta H för att veta vilket håll en reaktion går punkt = metabolit

något som ingår i en metabol väg

Glykolysen är den enda som finns i alla celler.

Vi gör eller förstör ingen energi, bara omvandlar Olika typer av energi

kemisk bindningsenergi
kinetisk energi - rörelser, vibrationer EJ i kroppen
potentiell energi - separation av laddningar
elektromagnetisk energi - strålning-fotosyntes

Metabolism

Katabolism	Anabolism
nedbrytning	uppbyggnad
låg energikvot	hög energikvot
$N A D^{+}$ / $N A DH$	$N A D P^{+}$ / $N A D P H$
oxidation (av kol)	reduktion (av kol)
hydrolys	kondensation

Entropi som bara kan öka

Celler upprätthåller ordning

Makromolekyler eller mindre
Gradienter
Organisation
- Organeller
- Celler
- Organ
- Organism
Kostnad: oordningen måste öka mer på annan plats
- genom omvandling av energi

Upp och ner 10 ggr Vad händer?

Andas mer
Blir varmare
Piggare
Högre hjärtfrekvens
Värk i benen

Behöver mer blod till benen, pumpa mer blod, kräver mer syre

Verkningsgrad

förbränningsmotor: 10-20%
katabolism: 50%
- bättre beroende på uppdelning i flera steg

Det vi inte klarar av att göra avges som värme

Fotosyntes

Indirekt eller direkt förutsättning för liv

$6 H_{2} O (v a tt e n) + 6 C O_{2} (k o l d i o x i d) \to 6 O_{2} (syre) + C_{6} H_{12} O_{6} (soc k er)$

Katabolismen sker i 3 stadier

munhåla/mattarmkanal - extracelulärt
1. amylas (stärkelse)
2. peptidaser (protein)
3. oligosackaridaser (kolhydrater)
4. lipaser (lipider)
Cytoplasman
1. Glykolysen - alla celler
  1. anaerob kräver inte $O_{2}$
2. ~10% av kroppens ATP
Mitokondrier (finns inte i röda blodkroppar)
1. Citronsyracykeln
2. β-oxidation (fettsyra)
3. Elektrontransportkedjan
  1. aerob, kräver $O_{2}$
4. Oxidativ fosforylering
  1. aerob, kräver $O_{2}$
5. ~90% av kroppens ATP

Inneboende egenskap hos A & B, ändras inte

∆G°= skillnad i standard fri energi, 1M & pH=7
T = temperaturen som kan påverkas
koncentrationerna A, B, C, D

I isolering går en reaktion mot jämvikt, MEN det kan ta tid

grafit och diamant har hög aktiveringsenergi, kan ta miljontals år

I en metabol väv uppnås ej jämvikt

konkurrens om substrat
produkt avlägsnas
substrat tillförs jämvikt = oordning ⇒ död

En reaktion med pistivt delta g kan drivas av en reaktion med större negativt delta

A <→ B	$Δ G$ 4kcal/mol
C <→ D	$Δ G$ -7kcal/mol
A+C <> B+D	$Δ G$ -3kcal/mol
En fosfatgrupp är ungefär 7kcal/mol. (i provrör, i celler kan det vara ännu mer fördelaktigt)

ATP adenosintrifosfat, en av nukleotiderna som används för att bygga RNA & DNA

cellens energivaluta
- Katabolismens mål är att bygga ATP-molekyler som vi kan använda för att tex bygga upp protein
- två stycken fosfoanhydridbindning
  - 11-13kcal per mol vid klyvning, pga av jonstyrkan i cellen
  - man kan frigöra energi genom att klyva bindingarna, men det är inte bindingar i sig som innehåller energin
- Fördelaktigt att spjälka
  - minskar repulsion
    - Alla 3 har negativ laddning, en inneboende repulsion
  - ökad oordning
    - gör två molekyler av en, när man klyver
  - mer fördelaktigt interaktion med vatten
    - bättre arrangemang med vatten när man klyver än man har trifosfaten
  - resonansstabilisering
- En fosfatjon kan förekomma i fyra olika former, som står i balans med varandra

Cellens energikvot Koppling med ATP förskuter jämvikt med $1 0^{8}$ per ATP

0.9-0.95 i välmående celler.

100-250 gram beroende på vikt i kroppen är ATP vid ett enskilt tillfälle

En lugn dag behöver. vi ungefär våran kroppsvikt i ATP

Fosforyltransferpotential

förmågan att överföra fosforyltransferpotential Hur fördelaktigt det är för en cell att bli av med sin fosfatgrupp

kreatinfosfat hittar vi i skellmuskler fosfoenulpyruvat PEP 1,3BPG bifosfatglycerat

fördel att bli av med fosforylgrupp - fosforylera ATP har en annan egenskap, kinetisk stabil behövs för reaktionen Termodynamiskt instabil det finns energi att utvinna, men du behöver investera för att få ut det

När man överför elektroner

$N A D^{+}$ / $N A DH$ nikotinamidadenindinukleotid

Den kan också ha en fosfatjon på sig ett på ett ställe, behöver ett annat enzym för att känna igen den då blir det NADP+ eller NADPH.

Oxiderade formen ⇐⇒ reducerade formen Mer stabilt é-arrangemang

Resonansstabilisering, dubbelbindningar kan sitta på lite olika ställen (benzinringsanalogin) oxidation/reduktion

$F A D$ / $F A D H_{2}$

flavinadenindinukleotid oxiderande formen FAD och den reducerande $F A D H_{2}$ Väte kommer hamna på kvävebindingarna Har ett mer stabilit é-arrangemang till vänster

oxidation/reduktion

Om $\frac{[ N A D ^{+} ]}{[ N A DH ]}$ i cell hög → katabolism då kommer kol att oxideras Om $\frac{[ N A D P ^{+} ]}{[ N A D P H ]}$ i cell är låg → anabolism då kommer kol att reduceras

Vanliga reaktionstyper i metabolismen

reduktion tillförsel av elektroner
oxidation för

Reaktionstyp
reduktion	tillförsel av elektroner och $H^{+}$	laddningsbalans
oxidation	förlust av elektrioner $H^{+}$ kommer att följa med	laddningsbalans
ligering	sammanfogar molekyler - subgrupp kondensation - $H_{2} O$ som avges
klyvning	spälkar en molekyl - subgrupp hydrolys - $H_{2} O$ förs till
isomerisering	atomer förflyttas i molekylen, gör en isomer
gruppöverföring	flyttas funktionella grupper mellan molekyler från en till en annan
Ju mer reducerat kol är ju mer kemisk bindningsenergi kommer att tillföras
Om vi har en enkolsförening, det mest reducerade vi kan ha är metan $C H_{4}$ (-IV)
det mest oxiderande är koldioxid $C O_{2}$ (+IV)

Vad innehåller mest energi, glykos, mättad eller omättad fettsyra?

mättad fettsyra
Vem har mest väten på sina kol?
- glykos 4.1
- fett fullt reducerat 9.4
- fett oxiderat 4.3

katabolismen bryta ner (3 platser, cytoplasman, mitokondrien) anabolism senare i kursen metabolit en sak som följer med i metabolismen delta G, fördelaktig eller inte jämvikt uppnås aldrig, bra då det leder till död kopplade reaktioner driver både katabolism och anabolism cellens energikvot 0.9 är bra balans ATP vill ge bort en P-grupp, det är fördelaktigt ATP/NAD(P)H/FADH2 är kinetiskt stabila reduktion kol oxidation kol

Johans Anteckningar

Explorer