Tentamen Mi11/biokemi 18 augusti 1999 8:30 - 12:30
Max poäng = 30p. Preliminär gräns för godkänd = 18p
1. Var någonstans i följande aminosyrasekvens kan vi förvänta oss att finna a) böjar, b)
disulfidbryggor.
ile ala asp thr tyr gly pro phe glu ala ala met cys lys trp glu ala gln pro asp gly met gln cys ala
phe his
3P
2. Alphahelix och betaflak är de vanligaste sekundärstrukturerna i proteiner. Vilken av dessa
tre bindningar betyder mest för stabiliteten av dessa strukturer? Motivera ditt svar.
3P
a) disulfidbryggor
b) vätebindningar
c) jonbindningar
3. Vilken av dessa två är absolut nödvändig för fotosyntesen; (a) syrefri miljö (b) ett biologiskt
membran. Motivera ditt svar.
3P (0.5P utan motivering)
4. I växter fixeras luftens koldioxid i ribulos-1,5-bisfosfat i första steget i Calvin-cykeln.
Produkten i denna reaktion 3-fosfoglycerat omvandlas sedan i en ATP-beroende reaktion till
1,3-bisfosfoglycerat som sedan reduceras med hjälp av NADPH till glyceraldehyd-3-fosfat.
a) Varifrån kommer de ATP och NADPH som behövs i dessa reaktioner?
b) Vad händer vidare med glyceraldehyd-3-fosfat (i och utanför Calvin-cykeln]?
4P
5. Pyruvat bildas under glykolysen. Hur nedbryts pyruvatet vidare a) i organismer som lever i
en syrerik (aerob) miljö och b) i organismer som lever i syrefri (anaerob) miljö?
4P
6. a) Beskriv (helst med ord, inte med formler) betydelsen av konstanterna Vmax och Km.
3P
b) En mutant av ett enzym binder substratet 10 ggr starkare än vildtypsenzymet. Vad händer
med den katalytiska reaktionshastigheten av mutantenzymet om bindningen av
övergångstillståndet (transition state) är opåverkad? Går reaktionen snabbare eller
långsammare? Motivera ditt svar.
2P
7. Vid mätning av de kinetiska konstanterna Vmax och Km för ett enzym underlättas
beräkningen om man använder sig av en s.k. Lineweaver-Burke plot. Hur erhålls denna och
varför ger den ett säkrare mått av Vmax och Km ?
4P
8. Vilka tre klasser av integrerade membranproteiner förmedlar transport genom membran.
Vad skiljer dessa åt med avseende på kinetik och energikrav?
4P
Svar:
1 a) böjar vid pro och gly, b) disulfidbryggor vid cys.
2 b, vätebindningar. Maximering av antalet vätebindningar minimerar antalet exponerade
laddade grupper i proteinets inre.
3. Membranet är absolut nödvändigt för fotosyntesen för att (i) förankra pigment-proteinkomplexen och (ii) för att möjligöra bildandet av en proton-gradient som kan driva ATPsyntes. Fotosyntes kan försiggå i såväl aerob som anaerob miljö, så syrefri miljö är inte en
nödvändig föresättning.
4 a) ATP och NADPH bildas i fotosyntesens ljusreaktion.
2P
b) En del glyceraldehyd-3-fosfat används för syntes av hexoser (i första hand fruktos-6-fosfat,
vidare glukos, stärkelse, etc),
1P
resten glyceraldehyd-3-fosfat används för att återbilda ribulos-1,5-bisfosfat för vidare
användning i Calvin-cykeln.
1P
5 a) (pyruvat omvandlas till coenzym A som sedan går vidare in i citronsyracykeln och
slutligen bildas) koldioxid och vatten. b) (fermentering till) etanol eller mjölksyra (laktat).
6 a) Vmax är den maximala hastigheten när enzymet är mättat med substrat. ( Vmax = k3 [ET]
Km är ett mått på affiniteten av enzymet för sitt substrat, närmare bestämt
substratkoncentrationen vid halva maximala hastigheten, v0 = Vmax /2. ( Km = k2 + k3 / k1).
b) Reaktionen går (10 ggr) långsammare. Stark bindning av substratet relativt till bindningen
av övergångstillståndet gör reaktionen långsammare.
7. En Lineweaver-Burke plot är en reciprok transformering av Michaelis-Menten ekvationen
(enligt 1/v = 1/ Vmax + Km/Vmax 1/[S]). Genom att i ett diagram plotta 1/v som funktion av 1/[S]
erhålls 1/ Vmax som skärningen av linjen med y-axeln och - 1/ Km som skärningen av linjen
med x-axeln. På detta vis lineariseras den hyperbola kurvan och man får exaktare värden för
konstanterna. (kommentar: formeln inom parentes behövs inte för full poäng och en skiss som
illustrerar plotten borde också godkännas).
8. Tre klasser integrerade membranproteiner förmedlar transport genom membran:
- kanaler eller porer
- passiva transportörer
- aktiva transportörer
Eftersom passiva och aktiva transportörer binder ämnet som skall transporteras kan dessa
mättas till skillnad från kanaler där transporten sker genom diffusion.
Kanaler och passiva transportörer transporterar med koncentrations-gradienten och kräver
ingen energi. Aktiva transportörer kräver energi eftersom dessa transporterar mot
koncentrationsgradienten.
