Enzymkinetikk I

Ikke alle enzymer er proteiner; noen er RNA.
Hvorfor RNA?
Fordi RNA er en enkel kjede som kan folde og danne bindinger (basepar) med “seg selv” (egne baser).

Enzymer er involvert i alt. De funker ved at substrater fester seg til spesielle områder på enzymet (v/ svake krefter, hydrogenbindinger) og danner et enzym-substrat-kompleks. Denne prosessen 1) senker aktiviseringsenergien for reaksjonen mellom substrater og 2) øker sannsynlighet for at substrater møter hverandre. Enzymer er svært selektive.

  • Lås-og-nøkkelmodell (lock and key model)
    Gammel modell
    Bilderesultat for Lock and key model
  • Indusert-tilpasningsmodell (induced fit model)
    Ny modell
    Bilderesultat for Induced fit model

Enzymer trenger koenzymer og kofaktorer (vanskelig å skille, selv foreleser er usikker) for funksjonen. De kan enten være bundet løst: koenzym, kofaktor, eller sterkt: prostetisk gruppe.

  • Et inaktivt enzym uten kofaktor kalles et apoenzym
  • Et aktivt enzym med kofaktor kalles et holoenzym

Koenzymer er kofaktorer som endres i løpet av en reaksjon (e.g. NADPH, NADH, ATP). De er som substrater.

Enzymer er tilpasset omgivelsene sine (optimumstemperatur: fysiologisk 37, pH usw.). Hvordan overlever noen bakterier i 100 grader celsius? Mutasjoner i enzymene (e.g. aminosyrer) som motvirker de ekstreme forholdene,

Masseproduksjon av enzymer er en revolusjon. I vaskepulver er det mye av enzymet protease (fordi det er protein i mat). Hva kan du ikke vaske ull (eller e.g. silke) fordi ull består av proteiner.

Hva er den viktigste evolusjonære fordelen ved å ha magesyre?
Å drepe organiske organismer, uskaddeliggjøre fremmede agenser. I magesyren finner vi enzymer med lavere optimumspH (e.g. pepsin).

Glukokinase er et enzym som katalyserer reaksjonen fra glukose til glukose-6-fosfat. Vi finner det hovedsakelig i leveren, hypothalamus, og betacellene i bukspyttkjertelen. Heksokinase er et høyaffinitetsenzym (lav Km, Michaeliskonstant). Glukokinase er et lavaffinitetsenzym.

Jo høyere affinitet et enzym har til substratet, jo sterkere binding og kjappere reaksjon (bedre katalysator).


Foreleser: Sandip Kanse

Ressurser
Presentasjon

Cellen i mikroskopet

Observasjon er viktig. Om ikke naturlig: still systematiske spørsmål!

  • Er cellene like store?
  • Har de lik form?
  • Har de like skarp farge?
  • Hva med nukleus?

Celler med mye aktivitet (f.eks. replikasjon) har større cellekjerner og avfarges derfor lysere fordi DNA’et er spredt utover et større område. I lungene har epitelvevet cilier (flimmerhår).

Hvor tykke er snittene?
5-10 µm

Hvordan lager de?

  • Fiksering (aldehyder), f.eks. formaldehyd
    For at vevet ikke skal degradere
  • Etanol-xylene-gradient
    Stigende konsentrasjon av etanol (50% –>) som er litt fettløselig og ende opp i en xylene-løsning (organisk, aromatisk løsningsmiddel).
  • Forstøpning (i parafin)
    For at vevet skal bli stivt nok til å skjære i. Parafinvoksen er fettløselig og vil ikke trenge inn i vevet fordi det er vandig. Vi må få vannet ut og parafinet inn. Derfor: etanol-xylene-gradient.

For at vi skal kunne se strukturer må vi farge preparatet. Vi kan ikke farge det i parafinvoks fordi fargestoffene ofte er vannløselige. Da går vi tilbake samme vei i motsatt retning og ender opp i en vandig buffer.

  • Eosin
    Rød
    Farger positive ladninger
    Proteiner er positivt ladde (nesten alle har både positive og negative ladninger, aminosyrene er negativt ladd f.eks.). De pleier å ta litt rød og litt blå farge.
  • Hematoksylin
    Blå
    Farger negative ladninger
    DNA og RNA er syrer (negativt ladd, protolysert) og farges derfor kraftig blått.

Grunnen til forskjellig strukturfarging: kjemi. Cellekjernen er typisk overveiende blå og cytoplasmaen rød. Hematoksylin og eosin kalles for H+E-farger. Lipider har ikke ladning og farges ikke med H+E. De fikseres heller ikke særlig godt med aldehyd og løses opp i vaskeprosessen (etanol-xylene-gradient). 

Ved bruk av elektronmikroskop er snittene ~100nm tykke. Da farges vevene med tungmetaller (f.eks. uran) og vises i svarthvitt. 

Det vi trenger til histologi:

  • En frisk og uthvilt mentalitet
  • Noe å tegne med

ForeleserErik Dissen

Ressurser
Presentasjon

Histologikurs – Cellen

Vi lærte å bruke mikroskop og tegnet celler / vev.

41527345_2172087853057944_7248560818776702976_n-e1536614889446.jpg

Vi bruker som regel maks 40x forstørrelse, da 100x kan være vanskelig å innstille riktig / forberede (må renses ordentlig i forkant usw.).

Cellene / vevet i prøvene var fargede med:

  • Eosin
    En negativ syreforbindelse som tiltrekkes de acidofile molekylene i cytoplasmaet (baser) og gir en rosa farge.
  • Haematoxylin
    En positiv baseforbindelse som tiltrekkes de basofile molekylene i cellekjernen (syrer, bl.a. DNA) og gir en lilla farge.

Hvordan dannes kapillærer?
En celle blir flat og knytter seg sammen ved endene til en sirkel. Cellekjernen blir flattrykt i prosessen.

Hvor mange doble cellemembraner må oksygenet diffundere gjennom for å nå de røde blodlegemenenene?
Svar: (4 + cellemembranen til blodcellene).


ForeleserAnne Spurkland