1 Almen Biokemi Formelsamling + Oversigter (Version 1.5) Table of ContentsMichalis-Menten kinetik ......................................................................................................2 Ved kompetitiv inhibitor ..................................................................................................... 2 Ved non-kompetitiv inhibitor .............................................................................................. 2 Fri energi ..............................................................................................................................3 Ved ligevgt ....................................................................................................................... 3 Udenfor ligevgt ................................................................................................................. 3 Redox potentiale .................................................................................................................. 3 Koncentrationsforskel ......................................................................................................... 4 pH-beregninger ................................................................................................................... 4 Bindinger..............................................................................................................................5 Kovalente bindinger ............................................................................................................ 5 Non-kovalente bindinger ..................................................................................................... 5 Proteiner .............................................................................................................................. 5 Fuldstndig nedbrydning af aminosyrer .............................................................................6 Alanin .................................................................................................................................. 6 Aspartat ............................................................................................................................... 6 Glutamat .............................................................................................................................. 6 Diverse noter ........................................................................................................................7 ATP kvivalenter ................................................................................................................ 7 De grske bogstaver ........................................................................................................... 7 Oxaloacetat som knudepunkt .............................................................................................. 7 Den genetiske kode ............................................................................................................. 8 Metabolisme Oversigt ......................................................................................................... 9 Glycolyse ........................................................................................................................... 10 Gluconeogenese ................................................................................................................ 11 Citronsyrecyklus ............................................................................................................... 12 Glyoxylatcyklus ................................................................................................................ 13 Urinstofcyklus ................................................................................................................... 13 Elektrontransport kden ................................................................................................... 14 Fedtsyresyntese/degradering (|-oxidation) ....................................................................... 15 Fedtsyrenedbrydelses Stkiometri .................................................................................... 16 Photosynthesis ................................................................................................................... 17 Calvins cyklus ................................................................................................................... 18 Pentosephosfatvejen .......................................................................................................... 19 Electro-kemiske gradienter ............................................................................................... 20 Michalis-Menten kinetikDen generelle ligning Ved [S] = KM v= Vmax[S ]KM[S ] v0= Vmax[S ][S] [S ]= Vmax2 Vmax : Den maksimale initialhastighed ved en given enzymkoncentration. KM : Substratkoncentrationen ved Vmax. Stor KM-vrdi drligt enzym. Ki : Inhibitorens KM-vrdi. Stor Ki-vrdi drlig inhibitor. Ved kompetitiv inhibitor KMapp=KM1[I ]KI Vmaxapp=Vmax KI=[I ]KMapp/ KM 1 [I ]=KIKMappKM 1 Ved non-kompetitiv inhibitor KMapp=KM Vmaxapp= Vmax1[I ]KI KI=[I ]Vmax/ Vmaxapp 1 [I ]=KIVmaxVmaxapp 1 Fri energi Ved ligevgt G=0 Go'= RT ln[C][D][A][B]= RT lnK ; Udenfor ligevgt Redox potentiale n = antallet af elektroner transporteret F = 965.000 J Mol-1 V-1 E (V) = standard redox potentialet for de givne oxidanter og reduktanter Koncentrationsforskel De to led har altid samme fortegn. V= 0,14 V (positiv p ydersiden af membranen) F=96500 J mol1V 1 Z =+1 for H+ c1 og c2 er koncentrationen p hver sin side af membranen. Under de normale forhold for mitochondriens indermembran er ln(c2/c1) = 1,4. pH-beregninger Bindinger Kovalente bindinger Peptidbindinger (proteiner) Disulfidbindinger (proteiner) Syreanhydrid (ATP, NTP, 1,3-diphosphoglycerat) Glykosidbindinger (Di-, oligo- og ploysakkarider og DNA, RNA (N-glykosid)) Esterbindinger: - Phaspohatester (DNA, RNA, GAP, phospholipider) - Enolester (PEP) - Thioester (Acyl CoA, Acyl ACP) - Ester (triacylglycerol, lipider) Non-kovalente bindinger Ionbinding (proteiner) Hydrogenbinding (proteiner, DNA, RNA, kulhydrater) van der Waals interaktion (proteiner, lipider) Den hydrofobe effekt (proteiner, lipider) Alle ovennvnte nonkovalente bindinger er involverede i molekylre interaktioner. Proteiner Primr struktur - Peptidbindinger - Disulfidbindinger Sekundr struktur - Hydrogenbindinger Tertir struktur - Hydrogenbindinger - Ionbindinger - van der Waals interaktioner - Den hydrofobe effekt Kvartinr struktur - Hydrogenbindinger - Ionbindinger - van der Waals interaktioner - Den hydrofobe effekt Fuldstndig nedbrydning af aminosyrer Vi starter i alle tilflde med to af de pgldende aminosyrer. De to frste reaktioner ved alanin og den frste ved de 2 andre aminosyrer er transanimeringer. Reaktionerne hvor der dannes NH3 er deanimeringer. Alanin Ala + o-KG Pyruvat + Glu Ala + OxAc Pyruvat + Asp Glu + NAD+ NH3 + NADH + o-KG Asp + NH3 (urinstofcyklus) OxAc 2 pyruvat 2 acetyl CoA som kan forbrndes i citronsyrecyklussen. Aspartat Asp + o-KG OxAc + Glu Glu + NAD+ NH3 + NADH + o-KG Asp + NH3 (urinstofcyklus) OxAc 2 OxAc (gluconeogenese) 2 PEP (glykolyse) 2 pyruvat 2 acetyl CoA som kan forbrndes i citronsyrecyklussen. Glutamat Glu + OxAc Asp + o-KG Glu + NAD+ NH3 + NADH + o-KG Asp + NH3 (urinstofcyklus) OxAc 2 o-KG (citronsyrecyklus) 2 OxAc (gluconeogenese) 2 PEP (glykolyse) 2 pyruvat 2 acetyl CoA som kan forbrndes i citronsyrecyklussen. Diverse noter ATP kvivalenter GTP ~ 1 ATP FADH2 ~ 1,5 ATP NADH ~ 2,5 ATP Bemrk at NADH ~ 1,5 ATP under benyttelse af glycerol 3-fosfat shuttlen. Dette er kun relevant for NADH dannet i cytosolen uden for mitokondrien (som det er tilfldet i glykolysen og ved oxidation af ethanol). ATP AMP + PP ~ 2 ATP 2 ADP + 2 P da AMP + ATP 2 ADP De grske bogstaver Symbol Vrdi Navn o 1 Alfa | 2 Beta 3 Gamma o 4 Delta c 5 Epsilon Oxaloacetat som knudepunkt Den genetiske kode First position (5' end) Second position Third position (3 end) U C A G U Phe Phe Leu Leu Ser Ser Ser Ser Tyr Tyr Stop Stop Cys Cys Stop Trp U C A G C Leu Leu Leu Leu Pro Pro Pro Pro His His Gln Gln Arg Arg Arg Arg U C A G A Ile Ile Ile Met Thr Thr Thr Thr Asn Asn Lys Lys Ser Ser Arg Arg U C A G G Val Val Val Val Ala Ala Ala Ala Asp Asp Glu Glu Gly Gly Gly Gly U C A G Kodende DNA 5-TCCGATGTG-3 Template DNA 3-AGGCTACAC-5 mRNA 5-UCCGAUGUG-3 Pedptidsekvens Ser - Asp - Val Lseretning p mRNA er 53 nr det skal oversttes til peptider. Metabolisme Oversigt Glycolyse Gluconeogenese Citronsyrecyklus Pyruvat+CoA+NAD acetyl CoA+CO2+NADH Hver cyklus giver 10 ATP kvivalenter Glyoxylatcyklus Urinstofcyklus Elektrontransport kden Fedtsyresyntese/degradering (|-oxidation) Fatty acid degradation kaldes ogs |-oxidation. For at nedbryde en fedtsyre med n carbonatomer skal den n2 1 gange gennem |-oxidationen. Aktivering af en fedtsyre koster 2 ATP-kvivalenter. Hver runde giver 1 NADH, 1 FADH2 og 1 Acetyl CoA. Sidste omgang |-oxidation giver 2 acetyl CoA. Sigurskjolds ligning Ved fuldstndig forbrnding (aktivering og videre omstning i citronsyrecyklus inkluderet) af en mttet fedtsyre med et lige antal carbonatomer er udbyttet af ATP lig 7 C 6, hvor C er antallet af carbonatomer i fedtsyren. Fedtsyrenedbrydelses Stkiometri For en mttet fedtsyre med et lige antal C-atomer (n). Forbrnding: Cn 1H2n1COOH3n2 1 O2 nCO2 n H2O Aktivering: Cn 1H2n 1COOH CoA 2ATP H2OCn 1H2n 1COOH CoA 2ADP 2 Pi Beta-oxidation: Cn- 1H2n- 1COOH + n2 - 1 NAD++ n2 - 1 FAD + n2 - 1 CoA + n2 - 1 H2O n2 acetyl CoA + n2 - 1 FADH2 + n2 - 1 NADH + n2 - 1 H+ Citronsyrecyklus: n2 Acetyl CoA + 3n2 NAD++ n2 FAD + n2 GDP + n2 Pi + nH2O n2 CoA + nCO2 + 3n2 NADH + 3n2 H++ n2 FADH2 + n2 GTP Oxidativ phosphorylering: 2n - 1( )NADH + 2n - 1( )H++ n-( )O2 2n - 1( )NAD++ 2n - 1( )H2O 5n -52 ADP + 5n -52 Pi 5n -52 ATP + 5n -52 H2O n - 1( )FADH2 + n2 - O2 n- 1( )FAD + n - 1( )H2O 3n2 -32 ADP + 3n2 -32 Pi 3n2 -32 ATP + 3n2 -32 H2O ATP regnskab: Aktivering: -2 NADH: (2n 1) * 2.5 FADH2: (n 1) * 1.5 GTP: n/2 Total: 7n 6 (Sigurskjolds ligning) Netto, hvor total H2O er (7n 6) fra ATP dannelse, plus n fra forbrndingen: Cn- 1H2n- 1COOH + 3n2 - 1 O2 + 7n - 6( )ADP + 7n - 6( )PinCO2 + 7n - 6( )ATP + 8n - 6( )H2O Photosynthesis Stkiometri for lysprocesserne: 2NADP++ 3ADP + 3Pi8hv O2 + 2NADPH + 2H++ 3ATP + H2O Calvins cyklus Pentosephosfatvejen Mode 1: Benyttes nr kroppen har mere behov for ribose-5-phosfat end NADPH. 5 Glucose-6-phosfat + ATP 6 ribose-5-phosfat + ADP + H+ Mode 2: Benyttes nr behovet for ribose-5-phosfat og NADPH er balanceret. Glucose-6-phosfat + 2 NADP+ + H2O ribose-5-phosfat + 2 NADPH + 2 H+ + CO2 Mode 3: Benyttes nr behovet for NADPH er langt strre end for ribose-5-phosfat. Glucose-6-phosfat + 12 NADP+ + 7 H2O 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + Pi Mode 4: Benyttes nr behovet for bde NADPH og ATP er stort. 3 Glucose-6-phosfat + 6 NADP+ + 5 NAD+ + 5 Pi + 8 ADP 5 Pyruvat + 3 CO2 + 6 NADPH + 5 NADH + 8 ATP + 2 H2O + 8 H+ Electro-kemiske gradienter G= RTln c2c1

+ZF VG= 2.303RT pH+ZF V Z = den transporterede arts ladning F = 96.5 kJ/mol/V R = 8.3144 J/mol/K pH= forskellen i pH, i transportretningen V= forskellen i ladning, i transportretningen