definieras som ett retroperitonealt organ. Levern är framtill (mot bukvägg och diafragma) och på baksidan/undersidan (mot gaster och duodenum) förankrad genom peritoneumduplikaturer som formats av olika delar av det embryonala ventrala mesenteriet. Den peritoneumduplikatur som löper mellan levern och gaster/duodenum kan delas in i två avsnitt. Vilka är de latinska namnen på dessa avsnitt och på den peritoneumduplikatur som löper från levern till diafragma och främre bukvägg? Vilket är det latinska namnet på det område av levern som saknar peritoneumbeklädnad? (2p)
Lig. hepatogatricum (mot gaster) Lig. hepatoduodenale (mot duodenum)
Lig. falciforme hepatis (mot diafragma/främre bukvägg) Området som saknar peritoneum betecknas som area nuda.
2. Med ledning av bildsidan och dina kunskaper om leverns och matstrupens struktur på mikroskopisk nivå ska du besvara följande frågor: (2p)
a. De fyra mindre bilderna i A visar samtliga en celltyp (pilar) som bekläder väggarna i leverns sinusoider. Cellen tillhör det
retikuloendoteliala systemet (RES), har en fagocyterande funktion och spelar en roll i uppkomsten av alkoholinducerad leverskada. Vad kallas cellen?
Kupffer-cell
b. I bilden B ses en anna cell (pil) mellan levercellerna, innehållande vakuoler med A-vitamin. Cellen är inblandad i uppkomsten av
leverfibros vid levercirros. Vad kallas cellen?
Ito-cell, ”stellate cell” (stjärncell) eller ”perisinusoidal cell”
c. De två pilarna pekar på samma typ av rörformad struktur. Namnge denna struktur.
Gallgång – bile duct
d. Esophagusvaricer, utspända vener eller åderbråck, kan ses i nedre delen av matstrupen vid leverskada. De dilaterade venerna uppträder oftast i en viss del av esophagusväggen (markerat med linjer i bilden D; frisk esophagus). Vad kallas denna del/lager av esophagusväggen?
Tela submucosa.
3. Redogör för det inledande cytosolära steget i etanols nedbrytning som sker i levern (sub, prod, enz, coenz och subcellulär lokalisation). Fortsatt
metabolism sker huvudsakligen i leverns mitokondrier och i olika andra celler såsom muskelceller. (1p)
I leverns cytosol sker det första steget i nedbrytningen:
Etanol + NAD+ acetaldehyd + NADH + H+ (enzym: alkoholdehydrogenas) 4. Beskriv med hjälp av sub, prod, enz, coenz två cytosolära reaktioner
involverade i glukoneogenes som primärt påverkas av etanolmetabolismen. (2p)
Alkoholmetabolismen leder till en sänkt NAD+/NADH-kvot, vilket kommer att motverka
de två glukoneogenetiska reaktionerna:
Laktat + NAD+ pyruvat + NADH + H+ (enzym: laktatdehydrogenas)
Malat + NAD+ oxaloacetat + NADH + H+ (enzymnamn: cytosolärt NAD+-beroende
malatdehydrogenas).
Även den glukoneogenetiska reaktionen glycerol-P + NAD+ DHAP + NADH + H+ borde
påverkas (enzym: glycerolfosfatdehydrogenas)
5. Med utgångspunkt från homocystein, redogör m.h.a. sub, prod, enz och coenz för bildningen av SAM, som alternativ till enzymnamn, beskriv vad som sker molekylärt i reaktionen. (2p)
Homocystein + N5-metyl-THF metionin (Met) + THF (enzym: metioninsyntas –
kräver B12/metylcobalamin);
Met + ATP SAM + PPi + P (S-adenosylmetioninsyntetas)
6. Redogör för den huvudreglerade reaktionen i fettsyrasyntesen (sub, prod, enz, coenz) samt beskriv hur den kan relgeras på olika sätt (hormonellt och allostert). Med utgångspunkt från de två substrat som fetsyrasyntas (FAS) använder sig av, beskriv med en summaformel bildningen av den specifika fettsyran i levern. Namnge och beskriv den bildade fettsyrans struktur. (4p)
Aceyl-CoA + CO2 + ATP malonyl-CoA + ADP + Pi (enzym: acetyl-CoA-karboxylas)
o Regleras genom kovalent modifiering av insulin (aktiverar) och glukagon (inhiberar) samt
o Alloster reglering genom ”feedforward”-stimulering med citrat och ”feedback”-inhibering av långa fettsyror såsom palmitinsyra.
1 acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14 NADPH + 14 H+ palmitinsyra (C16:O) + 8 CoA
+ 14 NADP+ + 6 H
7. Beskriv på ett övergripande sätt varför alkoholister kan utveckla ketoacidos vid bristande födointag samt förklara molekylärt och fysiologiskt begreppet ketoacidos. (2p)
Vid bristande födointag påbörjas nedbrytning av fett. När kroppens och speciellt leverns kapacitet att metabolisera fettsyror/acetyl-CoA m.h.a. TCA-cykel överskrids, kommer överskottet av acetyl-CoA i levern omvandlas till vattenlösliga ketonkroppar. Acetoacetat och 3-OH-butyrat är så kallade ketonkroppar som har det gemensamt att de är syror varför de i blodbanan kan ge upphov till s.k. ketoacidos.
8. Redogör med en summaformel fören valfri mitokondriell tiaminberoende reaktionsprocess (sub, prod, överbryggande enzymnamn samt coenz) som om den är hämmad leder till nedsatt energibildning (i värsta fall Wernicke- Korsakoffs syndrom). Förklara kortfattat hur den valda processens hämning kan leda till energibrist. (3p)
Pyruvat + CoA + NAD+ acetyl-CoA + CO
2 + NADH + H+ (enzym:
pyruvatdehydrogenas-komplexet kräver fem coenzymer tiaminpyrofosfat (TPP), liponsyra, FAD samt cosubstraten CoA och NAD+).
Tiaminbrist leder till minskad bildning av acetyl-CoA, som i TCA-cykeln genererar reducerande coenzymer och GTP, dessutom är den direkta bildningen av NADH i PDH- komplexet nedsatt, vilket sammantaget kan leda till energibrist. [som alternativt svar kan reaktionen som katalyseras av α-ketoglutarat-dehydrogenaskomplexet beskrivas.]
9. Beskriv med en summaformel (sub, prod) hur kväve (i form av NH3) i leverns
periportala hepatocyter kan inkorporeras i en molekyl som kan exporteras till njuren och därmed elimineras i urinen. Ange också enzymnamn för det huvudreglerade enzymet i processen samt hur det regleras allostert. (2p)
NH3 + CO2 + 3 ATP + Asp + H2O Urea + fumarat + 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi.
Huvudreglerat enzym: karbamylfosfatsyntetas I kräver den allostera regulatorn N-acetyl- glutamat.
10.Enligt vissa hypoteser kan en specifik NH3-krävande reaktion i hjärnan bidra
till energibrist och symptom från CNS i samband med hyperammonemi. Beskriv denna metabola reaktion i hjärnan (sub, prod, enz, coenz) som involverar NH3 och som vid hyperammonemi kan leda till bland annat
energibrist. (1p)
NH3 + α-ketoglutarat + NADPH + H+ glutamat + NADP+ (enzym:
glutamatdehydrogenas).
Den aktuella reaktionen har ett ekvilibrium runt 1 och drivs vid hyperammonemi i den riktning som leder till att TCA-cykelintermediären α-ketoglutarat förbrukas, vilket leder till minskad energibildning. [dessutom konsumeras NADPH som ev. kan leda till oxidativ stress. Glutamat bildas – ”sur” molekyl som också kan fungera som signalsubstans i hjärnan. Kan också ha osmotiska effekter.]
11.Beskriv var och hur trypsinogen normalt aktiveras och hur dess aktivering leder till aktivering av olika andra enzymer involverade i digestionen. Beskriv också hur aminosyror respektive korta peptider normalt absorberas från tarmlimen in i enterocyterna. (3p)
Trypsinogen aktiveras normalt i duodenums lumen av serinproteaset enteropeptidas (gammalt namn enterokinas), som klyver några olika peptidbindningar i trypsinogen.
Aktivt trypsin kommer sedan att aktivera de zymogena formerna av de övriga proteaserna som utsöndras från pankreas:
Kymotrypsinogen kymotrypsin, proelastas elastas, prokarboxypeptidas Karboxypeptidas.
Tillsammans med pepsin i magen och ett intestinalt uttryckt aminopeptidas kommer dessa proteaser metabolisera de flesta dietära proteinerna till aminosyror samt di- och tripeptider. De senare absorberas m.h.a. transportproteinet PepT1 och principen är sekundär aktiv transport (symport med vätejoner). Aminosyrorna upptas också på principiellt samma sätt, men med olika aminosyratransportörer och symport med natrium-joner.