Biologi

Biokemi (Karussen)

05. november 2004 af anina87 (Slettet)
Karussen(fisk) lever i næringsrige søer. Den kan overleve kolde vintre med langvarigt isdække ved at opholde sig i det iltfattige mudder nær bunden.
Karussen har stor glykogendepoter i hjerne, muskler og lever.

I figur 1 er vist to processer i karussens stofskifte under anaerobe forhold. Slutproduktet afgives til det omgivende vand gennem gællerne.

CO2 NAHD+H+ NAD+
--> COOH --> CHO -------------->CH2OH
C=O CH3 CH3
CH3

den første process er decarboxylering
den anden er dehydrogenering

a. Forklar de to processer der er vist i figur1.

b. Hvorfra kommer hydrogenet som co-enzumet overfører i process 2.

c. diskutere hvilke fordele karussen har af sit særlige anaerobe stofskifte.


Brugbart svar (0)

Svar #1
06. november 2004 af Samuel (Slettet)

Ups. Jeg havde igen skrevet den helt store smøre...

Men: Kom nu med dit eget bud, du lærer ikke en skid af, at jeg giver dig svaret.

HINT: Du får at vide, reaktionerne i figur 1 er en decarboxylering hhv. dehydrogenering(=oxidation=elektronafgivelse). Hvorfor slår du så ike bare op i dit stikordsregister: Decarboxylering og dehydrogenering...


.... og måske også "respiration af glukose", "glykolyse" og "citronsyrecyklus"..

Ad. c: Hvilke fordele ville mennesket mon have af at kunne undvære ilt under sit stofskifte??

Svar #2
06. november 2004 af anina87 (Slettet)

jeg er kommet frem til spørgesmålene...men jeg ville se jeres bud.

a Process1. Er en decarboxylering fordi der bliver fraspaltet co2 fra en carboxylsyregruppe.

process2. her omdannes ethanol ved hjælp af en alkohol dehydrogenase.

b. H+ sidder på NADH som kommer fra glycolysen- der er ikke særlig meget der gendannes hele tiden til NADH.

c. Fordelen for denne fisk er at den kan leve uden fare for at blive spist af andre større fisk, fordi den kan leve nær bunden i det iltfattige mudder, hvilket gør den speciel fra andra fisk.

Karussen under anaerob forhold kan ved alkohol gæring lave pyrovat om til ethanol. Ethanol har enskab for et lavt frysepunkt. Idet at karussen kan lave ethanol er det en fordel for så vil den ikke fryse til nede på bunden hvor der er koldest, ethanolen virker som et anitfrostvæske. Karussen beholder ikke hele ethanolen i sig den udskiller resten gennem gællerne, som så afgives til det omgivende vand, det er også en fordel for så fryse vandet rundt om den heller ikke.

Neveceller skal bruge ATP så det er smart at have energidepoter som karussen,hvilket betyder at den ikke behøver at spise i en periode.

Jeg er ikke sikker, men vil i vil suplere nohet mere, ville det være rigtig godt :D

TAK !!! :D

Brugbart svar (0)

Svar #3
06. november 2004 af Samuel (Slettet)

Skriv lige reaktionsligningerne op, så de giver mening - fx

"C=O CH3 CH3
CH3 "

???

Så er det nemmere at give et godt svar.

Ad. 1: "Er en decarboxylering fordi der bliver fraspaltet co2 fra en carboxylsyregruppe."

Du forstår det vidst rigtigt, men formuleringen er ikke helt god. Du fraspalter jo ikke en carboxylsyregruppe (CO2) fra en carboxylsyregruppe, men en carboxylsyregruppe fra et større molekyle (hvis du skriver ligningen bedre op, kan jeg sikkert fortælle dig hvilket). Du svarer (desværre) ikke fyldestgørende.

M.h.t. dehydrogeneringen, svarer du heller ikke fyldestgørende på spørgsmålet :/ Inddrag nogle perspektiver og fortæl fx at en dehydrogenering er en oxidation og...

Ad. 2: Kan jeg ikke afgøre om er rigtigt, da jeg ikke kan skelne reaktionsligningerne fra hinanden og deducere en mening ud af dem. Men ja, det stammer åbenlyst fra glykolysen.

Ad. 3: Jeg synes ikke helt, din besvarelse har karakter af en diskussion; dog påpeger du fordele ved givne forhold. Jeg mener heller ikke helt, den skriftlige formidling er klar - læseren SKAL ikke selv tænke sig frem til, hvad du mener.

"i det iltfattige mudder, hvilket gør den speciel fra andra fisk."

D.v.s. at fisken bevæger sig i mudderet? Jeg ved ikke, om det er sandt (jeg tror det ikke), men det er i hvert fald rigtigt, at den kan leve nær bunden, hvor iltniveauet er lavt/0. Derved er den også mere hårdfør i situationer med fx iltsvind.

"Ethanol har enskab for et lavt frysepunkt. Idet at karussen kan lave ethanol er det en fordel for så vil den ikke fryse til nede på bunden hvor der er koldest, ethanolen virker som et anitfrostvæske."

Dét tror jeg ikke helt passer. Ethanolet udskilles prompte efter, det er blevet dannet - ellers bliver fisken jo "beruset" :) Jeg mener derfor ikke, den opbevarer noget, idet ethanol er en "cellegift". M.h.t., at karussen angiveligt skulle sikre bundvandet fra at fryse omkring den, tvivler jeg på en spontan isdannelse ved bundvandet - og jeg tvivler på, at fiskens ethanol gør en forskel.

"Neveceller skal bruge ATP så det er smart at have energidepoter som karussen,hvilket betyder at den ikke behøver at spise i en periode."

Sådan er det for alle dyr - og ikke kun nerveceller skal bruge ATP. Mener du, at evnen til at danne ATP anaerobt (hvor respirationen ender ved glykolysens afslutning) medvirker til, at der ikke opstår et ATP-deficit i fisken? Så er det et udemærket punkt, idet du i så fald henviser til, at fisken kan forsyne nerveceller og resten af organismen med ATP selv, når der ikke er ilt til stede.
Men det er ikke nok: Du bliver nød til at fremhæve, at spildet ved anaerob respiration er ENORMT! Og så videre.


Brugbart svar (0)

Svar #4
06. november 2004 af Samuel (Slettet)

Nu må du forstå, at jeg udelukkende søger at hjælpe dig. Men fx følgende formulering:

"Karussen beholder ikke hele ethanolen i sig den udskiller resten gennem gællerne, som så afgives til det omgivende vand,"

giver intryk af, at fisken også afgiver gællerne til det omgivende vand :/


Du kan bare skrive, hvis du ønsker at diskutere spørgsmålet yderligere.

P.s. Upload evt. opgaven via www.upit.dk

Svar #5
07. november 2004 af anina87 (Slettet)

a)
Processen, som ses på vedlagte bilag, hvor pyrodruesyre bliver omdannet til ethanol, foregår under anaerobe forhold. Under aerobe forhold vil der ske en oxidativ decarboxylering af glykolysens slutprodukt pyruvat. Her fraspaltes et CO2 og et H+ og pyruvat vil blive omdannet til acetyl-CoA der vil kunne fortsætte til citronsyrecyklusen for til sidst at ende i respirationskæden som er sidste delproces i respirationen af glukose. Pyruvat kan derimod ikke omdannes videre i respirationsprocessen hvis der ikke er ilt til stede. Nogen organismer vil under anaerobe forhold omdanne pyruvat til laktat, mens andre vil omdanne pyruvat til ethanol. Dette gælder f.eks. en Karpe/Karusse.
Pyruvat er en syrerest af pyrodruesyre og den eneste forskel mellem dem er at der på pyrodruesyren sidder et H på carboxylsyregruppen som ikke sidder på pyruvats carboxylsyregruppe. Når Pyrodruesyre omdannes til ethanol skal processen først i gennem et mellemled hvor pyrodruesyren omdannes til ethanal. Her sker der en decarboxylering af pyrodruesyren hvor at CO2 fraspaltes fra carboxylsyregruppen og pyrodruesyren reduceres til ethanal da der fraspaltes 2 O. Processen katalyseres af enzymet decarboxylase som tilhører enzymgruppen lyaser der katalysere spaltningen/dannelsen af covalente bindinger. Ved næste proces ses at ethanal bliver reduceret til ethanol. Dette skyldes at coenzymet NADH + H+ transportere 2 H-atomer til processen og her er der er tale om en hydrogenering. Yderligere ses det også at coenzymet bliver oxideret til NAD+. Processen katalyseres af enzymet ethanol-dehydrogenase der tilhører enzymgruppen oxidoreduktaser, som oxidere eller reducere organiske stoffer. Hele processen har altså omdannet pyruvat til ethanol og karussen kan gennem sine gæller afgive ethanolen til det omgivende vand.

b)
Ved glykolysen, som er den første ud af fire delprocesser i respirationen af glukose, omdannes glukose til pyruvat. Glykolysen består af mange delprocesser og i en af disse delprocesser optræder der coenzymet NAD+ (Niacinamid-Adenin-Dinucleotid). Et coenzym er en organisk cofaktor som er den del af et enzym der ikke er protein. Den første delproces er en fosforylering hvor en fosfat bliver sat på glukosens C-atom nr.6. Fosfatgruppen kommer fra ATP, der bliver omdannet til ADP og enzymet der styrer denne proces er en hexokinase. Kinaser er enzymer der styrer processer hvor ATP afgiver en fosfatgruppe til et organisk stof eller hvor ADP optager en fosfatgruppe fra et organisk stof. Hexokinaser kan derfor sætte fosfatgrupper, fra ATP, på forskellige hexoser. Således dannes der glukose-6-fosfat. Derefter omdannes glukose-6-fosfat til fruktose-6-fosfat. Enzymet er en isomerase der omdanner stoffet til et isomert stof, det vil sige at molekylet har samme bruttoformel. Derefter sker der en yderligere fosforylering hvor produktet bliver fruktose-1,6-bifosfat. Derefter spaltes fruktose-1,6-bifosfat til to fosforylerede kulhydrater med hver 3 C-atomer. Den ene triose hedder glycerolaldehyd-3-fosfat der kan gå videre i glykolysen, mens den anden triose, dihydroxyacetonefosfat, først skal omdannes af en isomerase til glycerolaldehyd-3-fosfat for at kunne fortsætte i glykolysen. Dernæst bliver glycerolaldehyd-3-fosfat oxideret til glycerat-1,3-bifosfat af enzymet Glycerolaldehydfosfat-dehydrogenase, der fjerner 2 H atomer. Coenzymet NAD+ bliver reduceret til NADH + H+ og det er altså i denne delproces i glykolysen at hydrogenet bliver overført til coenzymet, der så igen oxideres til NAD+ og dermed overfører 2 H atomer til ethanal der dermed bliver reduceret til ethanol.

c)
Når der på de søer som karussen lever i bliver dannet is på overfladen, således at en mindre eller måske ingen mængde lys kan trænge igennem, vil der ske det at alger og andre planter der kan udføre fotosyntesen (fototrofe organismer), nu kun er i stand til at udføre respiration. Og det betyder jo, afhængig af hvor meget lys der trænger gennem isen, at ilten i søen vil blive forbrugt i planternes respiration uden at der bliver produceret nyt ilt og dermed kan søen blive mere eller mindre ilt fri. Dermed vil nogen organismer dø da deres stofskifte ikke kan forløbe under anaerobe forhold, mens en fisk som karussen ville være i stand til at overleve da dens stofskifte godt kan forløbe under anaerobe forhold.
Organismer der i sit stofskifte ikke er i stand til at omdanne pyruvat til laktat eller ethanol vil under anaerobe forhold dø. Glykolysen behøver ikke ilt for at kunne forløbe. Problemet er hvis coenzymet NAD+ ikke kan afgive de 2 H-atomer den optager fra glycerolaldehyd-3-fosfat i glykolysen. Der er kun et begrænset antal NAD+ i cellen og det er derfor en nødvendighed at NADH + H+ kan afgive de 2 H-atomer for at blive gendannet til NAD+ for ellers vil glykolysen gå i stå.
Under aerobe forhold vil de 2 H-atomer fra NADH + H+ blive afgivet til O2 og der dannes H2O (og ATP). Er der ikke ilt til stede vil coenzymet ikke kunne aflevere H-atomerne til ilten og der vil ikke blive gendannet NAD+. Dermed vil organismen dø da den ikke længere i sit stofskifte er i stand til at danne energi (i form af ATP) til dens livsprocesser. Karussen derimod er jo i stand til at omdanne pyruvat til ethanol og dette er som tidligere nævnt en reduktion af pyruvat. Coenzymet NADH + H+ afgiver de 2 H-atomer og der bliver dermed gendannet NAD+ der på ny kan optage 2 H-atomer. Glykolysen vil med et sådan stofskifte kunne fortsætte og der vil blive dannet de 2 ATP der vil kunne sikre karussens overlevelse under anaerobe. At karussen med et sådan stofskifte kan overleve skyldes i øvrigt også at den har store glykogendepoter i hjerne, muskler og lever. Hvis karussen er i en sø der under længere tid er frosset til, ville den dø hvis den skulle bruge for meget energi på at fange føde da dens stofskifte under anaerobe forhold ikke ville udvinde nok energi til en sådan aktivitet. Men i stedet kan karussen under anaerobe forhold forholde sig meget stille og tærer på glykogendepoterne hvor der vil blive fraspaltet glukose når blodsukkerkoncentrationen falder. Efter fraspaltning kan glukosen i glykolysen nedbrydes til pyruvat og dermed give 2 ATP. Godt nok koster det en ATP at binde en glukose til glykogenet men stadig vil det være en gevinst.

Brugbart svar (0)

Svar #6
07. november 2004 af Samuel (Slettet)

Ad. a: "Under aerobe forhold vil der ske en oxidativ decarboxylering af glykolysens slutprodukt pyruvat. Her fraspaltes et CO2 og et H+ og pyruvat vil blive omdannet t"

En reaktionsligning vil være noget i retning af: pyruvat + H(+) + HSCoA ->.....

MEN du omtaler fraspaltningen af H(+) som en oxidation, men det er det ikke. H+ kommer formentlig fra carboxylsyregruppen i pyruvat, hvorfor pyruvat er en syrerest. Dog fraspaltes en carboxylsyregruppe (CO2) fra pyruvat (decarboxylering), og der sker en oxidation af CoA, hvorved den afgiver H (oxidation). Heraf: En oxidativ decarboxylering.

Resten af a kan jeg ikke bedømme, da jeg ikke har nogen indsigt i omdannelsen af pyruvat til ethanol.

Ad. b: NAD+ = Nicotinamid-adenin-dinukleotid.

Nu er det ikke faktuelt forkert, men i en af mine lærebøger optræder sætningen "Kinaser er enzymer der styrer processer hvor ATP afgiver en fosfatgruppe til et organisk stof eller hvor ADP optager en fosfatgruppe fra et organisk stof." sjovt nok også. Du får næppe 13 ved afskrift...

I stedet for at gennemgå hele glykolysen, ville jeg snarere forklare om den overordnet - og derefter forklare specifikt om glycerolaldehyd-3-fosfat -> glycerat-1,3-bifosfat.

Ad. c: Læste kun til midten. Det virker rigtig godt!

er det ikke H(+), der fraspaltes, men derimod H (vigtigt) - eftersom en oxidation er en elektronafgivelse.

Brugbart svar (0)

Svar #7
07. november 2004 af Samuel (Slettet)

Nederste to liinier (i #6) kan du se bort fra - jeg glemte at slette dem...

Hvis du nu poster hele din aflevering igen, orker jeg altså ikke at rette den igennem... Vi kan evt. diskutere den...

Brugbart svar (0)

Svar #8
07. november 2004 af Samuel (Slettet)

Jeg burde måske tilføje, at der sker en "dobbelt" oxidation af CoA...

Lad dig ikke narre af, at der står HSCoA - det er blot to af atomerne i CoA, der er medskrevet...

Skriv et svar til: Biokemi (Karussen)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.