1. Redogör för kroppens normala metabolism av väteperoxid (H2O2) och
betydelsen av NADPH i försvaret mot oxidativ stress. (2p)
H2O2 + 2(glutation-SH/[G-SH]) 2 H2O + G-S-S-G (enzym: glutationsperoxidas)
G-S-S-G + NADPH + H+ 2 G-SH + NADP+ (enzym: glutationsreduktas)
2. AMPK, som kan inhibera mTOR och därmed stimulera autofagi, kan också reglera bildningen av kolesterol och fettsyror. Redogör för de båda
huvudreglerade processerna i respektive metabol väg. Samtliga sub, prod, coenz osv. Ange också vilka överbryggande effekter (molekylärt och
funktionellt) AMPK har på respektive enzym och metabol väg. (3p)
HMG-CoA + 2*(NADPH + H+) mevalonat (mevalonsyra) + 2 NADP + CoA
(enzym: HMG-CoA-reduktas)
Acetyl-CoA + CO2 + ATP malonyl-CoA + ADP + Pi (enzym: acetyl-CoA-
karboxylas)
Båda dessa enzymer fosforyleras av AMPK vilket leder till minskad enzymaktivitet och därmed minskad bildning av kolesterol respektive fettsyror.
3. Aminosyran arginin (Arg) är för vissa typer av melanom, precis som för andra växande celler i vissa situationer, en essentiell aminosyra. för att behandla melanom har därför försök genomförts där man ökar nedbrytning av Arg, något som bland annat leder till att mTOR inhiberas varvid autofagiprocessen aktiveras. Många av kroppens normala celler, ex njuren, kan bl.a. genom förkortad ureasyntes (ingen urea bildas) syntetisera Arg varför de inte är lika känsliga som de melanomceller som saknar egensyntes av Arg. Redogör för hela biosyntesen av urea med utgångspunkt från karbamylfosfat. Samtliga sub, prod, enz för de steg som sker i cytosolen. Ange också var i i krppen ureasyntesen sker (organ och subcellulär lokalisation för de olika
processerna), samt syftet med ureasyntesen. (4p)
Karbamylfosfat + ornitin citrullin + Pi
Citrullin + Asp + ATP argininsuccinat + AMP + PPi (enzym:
argininsuccinatsyntetas)
Argininsuccinat fumarat + Arg (enzym: argininsuccinatlyas) Arg + H2O urea + ornitin (enzym: arginas)
Syftet med ureasyntesen i levern är att bilda en vattenlöslig icke-toxisk exportform för toxiskt NH3 som bildats bl.a. vid aminosyrametabolism. Den första reaktionen sker i
4. Beskriv hur en mitokondie bryts ned med hjälp av autofagi. (2p)
Vid autofagi omsluts mitokondrien av ett membranhölje (fagofor) och det bildas sedan en autofagosom. Autofagosomen dockar sedan med en lysosom eller eventuellt en sen endosom som sedan mognar ut till en lysosom.
5. Många av proteaserna i lysosomen följer Michaelis-Mentens kinetik. Beskriv med text och ett diagram kinetiken för ett enzym som följer denna typ av kinetik. I diagrammet ska sorter och storheter anges på axlarna samt hur man får fram Km ur diagrammet. Beskriv också innebörden av ett lågt kontra
högt Km. (3p)
Se Biochemistry, fig.5.10.
Substratkoncentrationen ska ha enheten Molar (mol/l). Ett lågt Km-värde innebär ofta
hög affinitet för substratet medan ett högt Km-värde ofta innebär låg affinitet.
Lågt Km – Hög affinitet
Högt Km – Låg affinitet. 6. Redogör för (4p)
a. digestionen av lipider (triacylglyceroler och kolesterylestrat) i matsmältningskanalen
I magen påbörjar maglipas nedbrytningen av TAG, i duodenum stimulerar fett I-cellerna som i sin tur insöndrar CCK som stimulerar gallblåsekontraktion och utsöndring av gallsalter och fosfatidylkolin, relaxation av papilla Vateri, samt utsöndring av
pankreaslipas, colipas, fosfolipas A2 och kolesterylesteras. I duodenum bildas en bland- micell som omsluts av fosfolipider och gallsalter som fungerar som kroppens
detergenter. Pankreaslipas och aktiverat colipas som hjälper till att förankra
pankreaslipas, sätter sig på utsidan av micellen och vid kontakt ”interfacial activation” sker aktivering av lipaset som klyver TAG till 2-MAG och fria fettsyror, kolesterylesteras hydrolyserar kolesterylestrar samt till 20 % (2-MAG) till glycerol och en fri fettsyra.
b. samt nedbrytningsprodukternas absorption och
Micellerna rullar efter tarmväggen och lipiderna absorberas med fri diffusion eller med olika fettsyratransportörer och en kolesteroltransportör (Niemann Pick 1; NP1)
c. fortsatta omsättning i enterocyterna och
Inne i enterocyterna aktiveras de långa fettsyrorna med olika fettsyrasyntetaser: FA + CoA + ATP acyl-CoA + AMP + PPi.
Med hjälp av acyltransferas återbildas TAG och kolesterylestrar.
d. bildningen av kylomikroner.
Med hjälp av nysyntetiserat fosfatidylkolin packas de hydrofoba lipiderna in i kylomikroner till vilken ett apolipoprotein B48 adderats.
7. Redogör för den fortsatta hanteringen och modifieringar av kylomikronerna till och med att de tas upp i form av kylomikronrester i levern. Beskriv också vilka modifieringar de genomgår innan de återfinns i levern och var dessa förändringar sker. (3p)
Kylomikronerna exporteras på grund av sin storlek till lymfan, som tömmer sig i vänstra venvinkeln till den allmänna cirkulationen.
I blodet upptar kylomikronerna apoCII och apoE från HDL, varefter nedbrytning av TAG till glycerol och fria fettsyror startas med hjälp av CII-aktiverat
lipoproteinlipas i kapillärväggarna (ffa i fettväven).
Kylomikronresterna som nu bildas tas nu upp i levern via apoE-beroende receptormedierad endocytos.
8. Beskriv pancreas makroskopiska utseende, och märk ut och namnge dess olika delar. (2p)
9. Med hjälp av bilderna A-D, som illustrerar olika delar av pankreas ska du svara på följande frågor: (2p)
a. Vad kallas cellerna markerade med pilar?
Centroacinära celler.
b. Vad kallas den sekretionsmekanism som äger rum i de illustrerade körtelcellerna (se även bild A)?
Merokrin sekretion (mero-: del, -krin: avskilja, sekretion). Sker genom exocytos av
sekretionsvesiklar/sekretoriska granulae
c. Vilken typ av epitel ses i de två strukturerna med lumen?
Enkelt kubiskt epitel. Bilden visar två exokrina utförsgångar i pankreas.
d. Det med ett kvadrat-markerat område indikerar en struktur i vävnaden som består av olika celltyper. Majoriteten
av cellerna i strukturen syntetiserar och frisätter en livsviktig substans. Det finns också andra celler i strukturen som har viktiga funktioner. Nämn en annan substans som produceras i denna struktur, men som inte produceras i majoriteten av cellerna.
Bilden visar en Langeransk cellö. I cellöarnas periferi (ej majoritet av cellerna) finns: α-celler: producerar glukagon (15-20 % av cellerna).
δ-celler: producerar somatostatin (5-10 %)
F- celler (PP-celler): producerar ”pancreatic polypeptide” (PP) (5 %)
Majoriteten (70 % av cellerna) producerar och frisätter insulin, ett livsviktigt hormon som sänker blodsockret. De insulinproducerande β -cellerna ligger huvudsakligen centralt i cellöarna.
TEMA 2 – OMPROGRAMMERING AV MOGNA CELLER TILL STAMCELLER (22p)