Makromolekyler

Detta inlägg behandlar följande kursmål:

• Redogöra för proteiners, kolhydraters, lipiders och nukleinsyrors principiella uppbyggnad, samt förklara hur deras kemiska egenskaper och tredimensionella struktur och förändringar i dessa, bidrar till deras funktioner

---

PROTEINER

Protein, polypeptidkedja, består av en eller flera kedjor (domäner) av aminosyror. Proteinets funktion avgörs av dess struktur (primär-, sekundär-, tertiär- och kvartärstruktur) och aminosyrornas egenskaper. Polypeptidens ände med aminogrupp (–NH₂) kallas N-terminal och änden med karboxylgrupp (–COOH) kallas C-terminal.

Primärstruktur, aminosyrasekvensen, aminosyror bundna till varandra med peptidbindningar. Bildar polypeptidens “ryggrad”.

Sekundärstruktur, regelbundna strukturer, α-helix och β-flak, stabiliserade av vätebindningar.

Tertiärstruktur, interaktioner mellan aminosyrorna. Stabiliseras huvudsakligen av hydrofob interaktion, vilket betyder att polypeptiden veckar sig så att hydrofoba sidogrupper vänds inåt (bildar en sk. ”hydrofob kärna”) och hydrofila sidogrupper vänds utåt. Övriga interaktioner är vätebindningar, disulfidbryggor (mellan två cysteiners tiolgrupper (–SH)), och van der Waals.

Kvartiärstruktur, interaktioner mellan olika domäner och kofaktorer (prostetiska grupper).

Kovalent modifiering, funktionella grupper tillsätts/tas bort från protein, vilket reglerar proteinets funktion. T.ex. fosforylering/defosforylering eller acetylering/deacetylering.

Glykoprotein, protein med korta kolhydrater kovalent bundna till sig genom glykosylering.

ENZYMER

Enzym, protein som accelererar (katalyserar) kemiska reaktioner genom att sänka aktiveringsenergin utan att själv förbrukas. Har ett aktivt säte (active site) med hög substratspecificitet, som innehåller katalytiskt aktiva grupper, varvid substratet binds in.

Feed-back inhibering, enzymet inhiberas av slutprodukten.

Feed-forward, kontrollsystem varvid enzymets aktivitet ökar av slutprodukten.

Allosterisk reglering, inbindning av molekyl till enzym till annat bindningsställe än aktivt säte, vilket påverkar inbindningen av substrat antingen positivt eller negativt.

Zymogen, inaktiv substans som omvandlas till ett enzym vid aktivering. Kallas även proenzym.

KOLHYDRATER

Monosackarid, enklaste kolhydraten. Förekommer i både ringform och öppen form, vilket kan skifta med en reversibel reaktion. T.ex. glukos och fruktos.

Disackarid, två monosackarider bundna till varandra med en glykosidbindning. T.ex. laktos (glukos + galaktos).

Polysackarid, kedja av flera monosackarider bundna till varandra med glykosidbindningar. Oligosackarider är polysackarider som består av tre till tio monosackarider.

Glykosidbindning, kovalent bindning mellan en kolhydrat och en annan grupp. Uppstår genom en kondensationsreaktion (spjälkning av vatten).

Glykogen, förgrenad polysackarid av glukos som utgör kroppens huvusakliga energireserv. Glukos i en kedja binder till varandra med alfa-1,4-bindningar. Förgreningar länkas till kedjan med alfa-1,6-bindningar, vilket sker var åttonde till tolfte glukosmolekyl. Glukogen syntetiseras av glykogenin, som bildar en kärna i varje glykogenmolekyl.

LIPIDER

Fettsyra, ogrenad karboxylsyra med strukturen CH₃(CH₂)_nCOOH. Omättade fettsyror har dubbelbindningar, medan mättade fettsyror saknar dem.

Triglycerid, tre fettsyror bundna till en glycerol genom kondensationsreaktioner.

Fosfolipid, amfifil (både hydrofil och hydrofob) lipid uppbyggd av ett polärt huvud (fosfatgrupp) och en opolär svans (fettsyra). Bildar bilaminära membran tillsammans med kolesterol, glykolipider och membranproteiner.

Glykolipid, lipid med kolhydrat bunden till sig med glykosidbindning.

NUKLEINSYROR

Nukleinsyra, makromolekyl som består av en eller flera polymerkedjor av nukleotider. Nukleinsyror bildar en hydrofil ryggrad, med fosfater och kolhydrater, till där kvävebaser kan binda, vilket bildar en hydrofob sida av molekylen.

Nukleotid, består av tre delar: en kvävebas, en kolhydrat och minst en fosfatgrupp (endast en i DNA). Kvävebaserna är antingen puriner (adenin och guanin), som består av två ringstrukturer, eller pyrimidiner (tymin, cytosin och uracil), som består av en ringstruktur. Adenin binder till tymin (A–T, DNA) eller uracil (A-U, RNA), medan guanin binder till cytosin (G–C).

Deoxiribonukleinsyra (DNA), dubbelsträngad kedja av deoxyribonukleotider (nukleotider med kolhydraten deoxiribos) i helixformad struktur. Kedjorna är antiparallella och får varsin 3’- och 5’-ände.

Ribonukleinsyra (RNA), enkelsträngad kedja av ribonukleotider (nukleotider med kolhydraten ribos).