Institutionen för Medicinsk Biokemi och Biofysik
Biomedicinprogrammet (kandidat)
Medicinsk biokemi
2010
Medicinsk biokemi: Kursens innehåll 2010
I Dugga och i Tentamen
Endast i Duggan
Kolhydrater och lipider
se nedan kolhydratmetabolism resp. lipidmetabolism (struktur).
Regulatoriska strategier
Berg kap 10. Förel: Proteiner i metabolismen.
Reglering av enzymaktivitet. Allostert reglerade enzym. Feed-back inhibering. Kovalent
modifiering med fokus på fosforylering och defosforylering. Proteolytisk aktivering.
Berg kap 14 t.o.m. 14.2. Förel: Signaltransduktion.
Hormonella signaltransduktionssystem: Glukagon och adrenalins signaltransduktion (cykliskt
AMP-PKA-systemet, fosfatidylinositol-IP3/DAG-PKC-systemet), insulins signaltransduktion
(IRS-PI-3K, akt/PKB), glukokortikoidernas signaltransduktion.
Extracellulär matrix
Berg sid 312-314. (Alberts sid 1090-1118.) Förel: Extracellulär matrix.
Olika typer av bindväv inkl celler: fibroblaster, adipocyter. Samband mellan bindväv och
ECM, hur ECM bildas och hur det är sammansatt kemiskt. Följande molekylers struktur i
allmänhet och funktioner i synnerhet: Kollagen, elastin, glykosaminoglukaner, integriner.
Basalmembranets struktur och funktion. Heteroglykanerna heparin, hyaluronsyra och
chondroitinsulfat: principiell uppbyggnad och funktion. Proteoglykaners principiella
uppbyggnad och struktur.
Digestion och absorption
Berg kap 9.1, 23.1, 11.2 t o m sid 312, sid 434, 451, 22.1, sid 749. Förel: Digestion och
absorption. Kompendium: Digestion och absorption.
Digestion av kolhydrater, lipider och proteiner i gastrointestinalkanalen. Funktion av gastrin,
sekretin och CCK. Digestionsenzymernas lokalisation och funktion. Colipas. Proproteasernas
aktivering. Endo- resp. exopeptidaser. Miljöns betydelse för digestionen. Gallans betydelse
för digestion och absorption. Skillnader mellan gallsyror och gallsalter samt de två vanligaste
primära gallsalterna. Enterohepatiska kretsloppet. Laktosintolerans. Steatorrhé.
Mekanismerna för absorption av kolhydrater, aminosyror/dipeptider och lipider.
Enzymmekanismen för serinproteaser.
Energimetabolism
Berg kap 15, 27.4. Förel: Introd. till intermediärmetabolism.
Fri energi och jämvikt. ATP som energibärare, strukturell bakgrund. Pyrofosfatas.
Nukleosiddifosfatkinas, kreatinkinas. Red/ox-coenzym: NAD, NADP och FADH.
Katabolism och anabolism. Reglering av metabola vägar. Energi till muskelarbete.
Kolhydratmetabolism
Kolhydraters struktur Berg kap 11.1. 11.2 t.o.m. sid 312. Förel: Kolhydrater och lipider. Se
också föreläs AOK-kursen.
Aldos, ketos, uronsyra. Anomerer. Mekanismen vid cyklisering, ringöppning samt bildning
och hydrolys av glykosidbindning. Fischer- och Haworthprojektion, stereoformler för
konformationer.
Strukturformler för monosackariderna glukos, galaktos, fruktos, ribos och deoxyribos, och för
disackariderna isomaltos, laktos och sukros (glukosidbindningarna viktiga!). Homoglykanerna
cellulosa, stärkelse och glykogen: struktur (formler), förekomst och funktion.
Glykolysen. Berg kap 16. Förel: Glykolys, glukoneogenes.
Glykolysens hela reaktionssekvens med namn, strukturformler för förståelse, enzymnamn och
ev. coenzym. ATP-förbrukande steg, ATP-producerande steg = substratfosforyleringar, redox-reaktioner (aerobt resp. anaerobt). Energiutbytet i glykolysen. ATP-bildning under aeroba
resp. anaeroba förhållanden. Vad menas med "högenergiföreningar" och vilka bildas i
glykolysen? Varför kan glykolysen fortgå även under anaeroba betingelser? Vilka enzymsteg
är viktiga för glykolysens reglering? Hur regleras resp enzym?
Glukoneogenesen. Berg kap 16. Förel: Glykolys, glukoneogenes.
Var i kroppen sker glukoneogenesen? Vilka är de viktigaste prekursorerna (substrat) för
denna process? De steg som skiljer denna reaktionssekvens från en omvänd glykolys ska
kunnas i detalj (strukturformler för förståelse, enzymer, substrat och produkt).
Energikonsumtion vid bildning av glukos från laktat. Glukoneogenesens reglering.
Laktatmetabolism, Coris cykel.
Mitokondrien, citronsyracykeln och oxidativ fosforylering. Berg kap 17 (ej 17.5), 18. Förel:
Citronsyracykeln och oxidativ fosforylering.
Mitokondriens principiella uppbyggnad, spec det inre mitokondriemembranets struktur och
funktion. Transport av substrat över det inre mitokondriemembranet. Skyttelsystem för
reducerade coenzymer. Pyruvats inträde i citronsyracykeln. Oxidativ dekarboxylering, resp.
karboxylering av pyruvat (strukturformler för förståelse, enzymer, coenzymer, reglering).
Citronsyracykelns samtliga reaktionssteg med namn, strukturformel för förståelse, enzym och
ev. deltagande coenzym. Pyruvat- och α-ketoglutaratdehydrogenaserna (uppbyggnad,
coenzymer samt dessas funktion). Energiutbytet i citronsyracykeln. Reglering, hastighetsbestämmande steg. Kopplingar mellan citronsyracykeln och glykolysen.
Elektrontransportkedjans uppbyggnad. Vilka typer av föreningar bildar redoxpar? Principen
för redoxparens inbördes ordning. Återoxidation av NADH resp. FADH2. Enzymkomplexens
funktion. Mobila carriers. Oxidativ fosforylering, ATP-syntas uppbyggnad och reglering.
Glykogen. Berg kap 21. Förel: Glykogenmetabolism och HMP-shunten.
Vilka enzymer deltar i glykogenesen och vilka funktioner har de? Hur går aktiveringen av
glukos till? Vad menas med glykogenprimer och glykogenin, vilken funktion har detta
protein? Vilka enzymer är nödvändiga för glykogenolysen och hur tillgår processen? Hur
regleras glykogenomsättningen via hormoner och allostera effektorsubstanser, och hur skiljer
sig detta mellan olika organ? I vilka organ lagras glykogenet och vilken metabol roll spelar de
olika glykogendepåerna?
HMP-shunten. Berg kap 20.3-20.4. Förel: Glykogenmetabolism och HMP-shunten.
Formelmässig förståelse fram till ribos-5-fosfat. NADPH-producerande steg, reglering. HMPshuntens viktigaste funktioner.
Lipidmetabolism
Lipiders struktur. Berg kap 12-12.2. Föreläs: Kolhydrater och lipider samt lipidsyntes.
Strukturformler för följande lipider: Oljesyra, palmitinsyra, stearinsyra, linolsyra, linolensyra,
arakidonsyra. Mono-, di-, tri-acylglyceroler. Stereospecifik numrering. Fosfatidsyra,
fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin, fosfatidylinositol, lysofosfatidylkolin.
Kolesterol, inkl numrering av kolatomer. Cholsyra. Begreppet omega-fettsyror och strukturen
för omega3-fettsyrorna EPA och DHA.
Lipidsyntes, obesitas. Berg kap 22-22.1, 22.4-22.6, sid 774-775. Förel: Biosyntes av lipider,
samt förel: Leptin.
Vad är lipogenesen och när äger denna process rum? Vilken betydelse har denna process hos
människa? Vilka enzymsystem behövs för nysyntes av fettsyror? Hur går fettsyrasyntesen till
(strukturformler och princip) och vilken subcellulär lokalisation har den? Vilken fettsyra
bildas primärt? Vilket coenzym behövs och i vilka processer bildas det? Förlängning och
införande av dubbelbindningar i fettsyror och subcelluär lokalisation, syntes av arakidonsyra
från linolsyra. Fettsyrasyntesens reglering. Syntes av triacylglyceroler i lever, fettväv och
tarmmukosa. Bildning av glycerol-3-fosfat.
Obesitas, ärftlighet, BMI. Ob- och Db-gener. Viktminskningsmetoder. Effekter av leptin,
leptinmutationer.
Fosfolipider. Berg kap 26-26.1. Förel: Biosyntes av lipider.
Nysyntes av fosfolipiderna fosfatidylkolin, fosfatidyletanolamin, fosfatidylserin och
fosfatidylinositol. Omvandling av fosfatidylserin till fosfatidyletanolamin och fosfatidylkolin,
samt av fosfatidyletanolamin till fosfatidylserin. Funktionen av fosfolipas A1, A2, C och D.
Fosfolipidernas roll i cellen. Principiell struktur och funktion: Fosfatidylglycerol, kardiolipin,
sfingolipider, gangliosider:
Kolesterol. Berg kap 26.2-26.4. Förel: Biosyntes av lipider.
Syntesen formelmässigt från acetyl-CoA till mevalonsyra. Principen för den inre syntesen av
kolesterol. Hastighetsreglerande steg (substrat, produkt och enzym) och dess reglering.
Lipoproteiner. Berg kap 26.3, sid 346. Förel: Lipoproteiner.
Vilka är de vanligaste lipoproteinerna och hur skiljer de sig åt med avseende på principiell
lipidsammansättning? Vilken funktion har de? Varför tas fettet i chylomikroner och VLDL
framför allt upp av extrahepatiska vävnader (främst fettväv och muskler)? Lipoproteinlipasets
funktion och reglering i fettväv resp. muskel. Funktionen hos apoproteinerna B, C-II och E
samt PCAT. LDL-receptorns betydelse. Upptag av olika lipoproteiner (chylomicron
”remnants” [-återstoder], HDL och LDL). Förstå och kunna förklara uttrycken ”det onda och
det goda kolesterolet”. Atheroskleros, teorier om upppkomst. Behandling av
hyperkolesterolemi.
Lipolys och ketonkroppar. Berg kap 22-22.3. Förel: Lipolys, betaoxidation och
ketonkroppsbildning.
Lipolysen och dess hormonella reglering. Tillstånd med ökad lipolys och orsaker till detta.
Transport av fria fettsyror i plasma. Varför tar levern upp en stor del av fettsyrorna? Var och
hur glycerol metaboliseras. Aktivering av fettsyror. Karnitinskytteln. Fettsyrornas β-oxidation
(formler). Energiproduktion vid fullständig oxidation av fettsyror. Skillnader och likheter
mellan nysyntes och β-oxidation av fettsyror. Metabolism av omättade fettsyror.
Ketonkropparnas namn och struktur. I vilket organ bildas de? Vid vilka tillstånd och varför
bildas ett överskott av ketonkroppar, och vilka effekter får det? Biosyntesen och dess
lokalisation (inkl strukturformler). I vilka organ och hur kataboliseras ketonkroppar?
Ketonkroppsbildningens reglering.
Steroidhormoner. Berg sid 749-755. Kompendium. Förel: Steroidhormoner.
De viktigaste stegen i bildningen och inaktiveringen av steroidhormoner och vitamin D, samt
dessas struktur och nomenklatur. Hydroxylering med cytokrom P450. Principiell funktion för
mineralkortikoider, glukokortikoider, könshormoner och vitamin D3. Cellulära
verkningsmekanismen för steroidhormoner.
Prostaglandiner, leukotriener. Berg sid 643-644. Kompendium. Förel:
Prostaglandiner/Leukotriener.
Struktur, nomenklatur och bildning av prostaglandiner, tromboxaner och leukotriener.
Verkningsmekanismen för aspirin. De viktigaste biologiska funktionerna för eikosanoider.
Isolering och kvantitering av leukotriener.
Tillägg till tentamen
Aminosyror, enkolpoolen
Berg kap 23, 24.2 t o m sid 693 (ej biosyntes av essentiella), 24.4. Förel:
Aminosyrametabolism, urea, enkolpool.
Strukturen för samtliga aminosyror. Generell protein- och aminosyrametabolism.
Proteasomen, ubiquitin. Essentiella aminosyror. Transaminering, mekanism och betydelse,
ASAT och ALAT. Oxidativ deaminering. Syntes av urea (strukturformler för förståelsen,
samt reglering och ATP-förbrukning). Glutamin, betydelse för syrabasbalansen. Glykogena
och ketogena aminosyror – vilka är helt ketogena? Oxidativ deaminering. Metionin och
metylcykeln. Metabolism av Phe. Folsyra, THF, enkolfragment i enkolpoolen: Från vilka
aminosyror, vad används enkolfragmenten till? Principiella sätt att påverka enkolpoolen med
farmaka. Kreatin och kreatinfosfat. Bildning av serotonin och adrenalin. NO, syntes och
betydelse.
Oxidativ stress
Berg kap 20.5, 24.4, sid 517-519. Förel: Oxidativ stress.
Redoxreaktioner. Bildning och nedbrytning av syreradikaler. System som skyddar cellen mot
toxiska syreradikaler. Glutation, struktur och roll. Glutationperoxidas, katalas. Cellens
redoxsystem. Vit E och C.
Alkohol, lever och hem
Berg sid 446-447, 27.5, 24.4. Förel: Alkohol och lever. Kompendium.
Alkohol. Alkoholmetabolism och dess reglering. Var i kroppen och var i cellerna sker
reaktionerna? Genetiska skillnader i alkoholmetabolismen. Effekter av alkohol och dess
metaboliter på intermediärmetabolismen. Hypoglykemi. Övriga alkoholeffekter. Akuta
effekter på hjärnan. Farmakologisk behandling av alkoholberoende. Moderna teorier om hur
cirrhos uppkommer.
Hem. Bildning och nedbrytning av hem. Syntes av ALA från Gly och succinyl-CoA, bildning
av porfobilinogen. Principiell struktur för porfyrinogener och porfyriner. Bildning av
biliverdin, bilirubin, dess glukuronid. Icterus, olika typer och deras orsak.
Nukleotider
Berg kap 25. Förel: Nukleotider.
Uppbyggnad av puriner/pyrimidiner, nukleosider, nukleotider. Nomenklatur. Formler för
baserna i RNA och DNA. Härleda atomerna i puriner/pyrimidiner till respektive prekursor
och förstå regleringen av purinsyntesen. Bildning och första steget i användning av PRPP.
Karbamylfosfatsyntetas II. Salvage pathway för purinnukleotider. Principer för nedbrytning
av AMP och GMP, xantinoxidas och sekvensen hypoxantin – xantin – urat. Allopurinol och
dess betydelse för behandling av gikt. Bildningen av deoxyribonukleotider inklusive dTTP,
enkolpoolens betydelse. Principer bakom verkningsmekanismerna för farmaka som påverkar
nukeotidsyntesen.
Medfödda metabolismrubbningar
Förel: Störningar i aminosyra-, kolhydrat- och lipidmetabolismen.
Indelning. PKU. Metylmalonsyrauri. Galaktosemi. Hereditär fruktosintolerans.
Betaoxidationsdefekter. Long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency.
Diagnostik och behandling.
Integrering av intermediärmetabolismen, blodglukos
Berg 27. Förel: Integrering av intermediärmetabolismen.
Samspel mellan olika organ vid svält, stress, näringsintag, muskelarbete, diabetes.
Hormonella system, överföring av energirika föreningar mellan organ. Hormonell
blodsockerreglering. Hormoner som deltar och deras effekter på intermediärmetabolismen.
Varifrån kommer hormonerna och vid vilka tillfällen? Hur regleras glukosupptaget i olika
vävnader? Glukostolerans och hur den bestäms. Förklara senkomplikationer vid diabetes:
Sorbitol, glykering och oxidativ stress.
Övrigt i tentamen
Laborationer
Lipidlaboration, leukotrienlaboration: Grundläggande principer för använda metoder.
Artiklar
Kunna sammanfatta och utnyttja vetenskapliga artiklar för att lösa frågeställningar.
