Kapitel 1: Kulhydrat, fedtstoffer og proteiner

Hvordan DNA kopieres s. 984

1. 
   Helicase splitter den dobbelte helix  leading & lagging streng
   
2. 
   DNA polymerase reagerer med det samme som DNA splittes på leading strengen. I samme retning som DNA splittes og der syntetiseres kontinuerligt.
   

3. 
   Diskontinuerlig syntese (lagging strengen): DNA stykker hæftet på RNA, RNA erstattes herefter af DNA vha. polymerase 1. DNA ligase lapper de mindre DNA stykker sammen.
   

1. 
   G1-fasen: vækstfase efter en deling af cellen, og inden DNA replikeres. Cellen vokser, og der produceres cykliner, der kan regulere cellens vækst vha. cyklin-afhængige kinaser (cdk2  cellen går fra G1-fasen til S-fasen. Denne fase tager længere tid end de 9 timer, der er angivet i bogen.
   
2. 
   S-fasen: cellen replikerer DNA materialet, DNA fordobles. To komplette sæt af cellens genom. Organellerne og centriolerne kopieres også.
   
3. 
   G2-fasen: vækstfase efter DNA replikationen og inden en ny celledeling. Cellen vokser, og der produceres cykliner, der kan regulere cellens vækst vha. cyklin-afhængige kinaser (cdk1  cellen går fra G2-fasen til M-fasen
   
4. 
   Mitosen (celledelingen):
   

• 
  Profasen: kernemembranen forsvinder. søster-kromatiderne rulles op og bliver synlige.
  
• 
  Metafasen: Kromatiderne placerer sig omkring en midterlinje i cellen. Organellerne placerer sig i hver ende af cellen.
  
• 
  Anafasen: søster-kromatiderne fjerner sig fra hinanden. Kromatiderne vandrer til hver ende af cellen.
  
• 
  Telofasen: Alle cellekomponenter er i hver ende af cellen. Cellen gennemgår cytokinesen (plasmamembranen afklemmes i midten af cellen, deling af cytoplasme og separering af cellemembraner  2 uafhængige celler). Kernemembranen gendannes. Celledelingen er afsluttet og kan begynde forfra.
  

Proteinsyntesen: Transkription og translation s. 988

1. 
   transkription i cellekernen hvor DNA strengen kopieres til et primært mRNA transkript.
   
2. 
   translation i cellens cytoplasma hvor det endelige mRNA oversættes til en peptid/protein kæde.
   

s. 989 (figur 11) er afbildet de 6 stadier i proteinsyntesen: (forud for de 6 stadier er DNA strengene blevet snoet op)

1. 
   RNA kopieret fra DNA (transkription). RNA polymerase 1 udløser transkriptionen, og når polymerasen når til enden af genet, støder den på et stop kodon.
   
2. 
   fra RNA kopien fjernes non kodede områder (intron), og de proteinbundne områder (exon) sættes sammen og udgør det færdige mRNA. mRNA forlader cellekernen  ud i cytoplasmaet. Venter herefter på den rigtig kodede aminosyre skal binde sig.
   
3. 
   tRNA binder aminosyrer til sig (translation)
   
4. 
   tRNA med aminosyrer kobler sig på ribosom. Rækkefølgen af aminosyrerne styres af mRNA.
   
5. 
   Peptidkæden vokser.
   
6. 
   Det færdige protein.
   

"Gene expression" handler om genernes fremtræden. Individuelle genetiske forskelle gør, at ikke to mennesker er ens – selv enæggede tvillinger, som ellers starter genetisk ens.

1. 
   oxidoreductaser: katalyserer oxidation-reduktion reaktioner.
   
2. 
   transferaser: katalyserer overførsel af funktionelle grupper af molekyler.
   
3. 
   hydrolaser: katalyserer hydrolytisk spaltning.
   
4. 
   lyaser: katalyserer fjernelse af en gruppe fra eller tillæggelsen af en gruppe til en dobbeltstreng eller andre forandringer involverende elektron omordning.
   
5. 
   isomeraser: katalyserer intramolekylær omordning.
   
6. 
   ligaser: katalyserer reaktioner som samler to molekyler.
   

• 
  Kontrol af transkriptionen reguleres af enzymerne: activator proteiner & repressor proteiner som (navnene angiver) har mulighed for enten at forstærke eller forsinke el. stoppe transkriptionen ved DNA's "coding region" (stedet på DNA strengen hvor transkriptionen sker).
  

• 
  McArdle, Katch & Katch forestiller sig, at man i fremtiden vil kigge på børn, hvilke der har genetisk bedst potentiale ifm. præstation. Ligesom astronauter kan vælges efter modstandsdygtige gener.
  

• 
  Adskillelsen af introner og exoner skal foregå inden mRNA forlader cellekernen, inden det sker kaldes det primære RNA transkript. Exonerne er de anvendelige dele der splejses sammen efter fjernelsen af introner herefter kaldes det endelige mRNA transkript. Denne adskillelsesproces kaldes splicing. Slutteligt i cytoplasmaet kaldes mRNA udvokset og er naturligt nok kortere end det primære transkript.
  

• 
  turnover number (el. katalytisk konstant): referer til hvor hurtigt enzymet bindes og frigøres fra dets substrat(er). s.994 ses et billede af enzym, der tilføres substrat  enzym-substrat kompleks, og produktet frigives.
  

• 
  translation har 3 stadier: initiation, elongation (byggelsen af polypeptidkæde indtil et stop kodon stopper processen), termination (efter stoppelsen).
  

• 
  Et ribosom består en stor og en mindre enhed. Har 3 steder, som virker med mRNA: A-site (a for attachment), P-site (p for polypeptid) & E-site (e for exit). Ribosomet starter proteinsyntesen. polypeptidsyntesen forløber i korte træk således: tRNA med antikodon (komplementær til mRNA's kodon) binder sig i A-site over for det komplementære kodon. Ribosomet transporterer et kodon af gangen. Aminosyren fra P-site sætter sig i første omgang ovenpå det ved A-site ( polypeptidkæde). Herefter (for)skubber tRNA sig, således det der ankom til A-site nu er i P-site ventende på at et nyt tRNA skal binde i A-site, som nu er tom. Se evt. s. 998!
  

• 
  tRNA har form som et trekløver med en aminosyre i den ene ende og 3 baser (antikodon som matcher mRNA's kodon) i modsatte ende.
  

• 
  terminationen af processen har 3 stadier:
  
  1. 
     stop kodon forekommer i A-site. En "releasing faktor" binder sig til ribosomets A-site og låser sig fast til stop kodonet mRNA.
     
  2. 
     Polypeptidkæden frigøres fra tRNA på P-site. Et vandmolekyle binder sig til polypeptidkæden, så snart tRNA og polypeptidkæden adskilles.
     
  3. 
     Ribosomet opdeles to dele. mRNA frigøres.
     

Så snart ribosomet har færdig produceret polypeptidkæden, kan kæderne diffundere gennem cellens ydre membran ud i interstitielvæsken.. Golgiapparatet hjælper til i denne proces. Det modtager polypeptidkæder fra den endoplasmatiske reticulum (ER).

1. 
   primære – polypeptidekæder dannes når peptid-forbindelsesled slutter sig til aminosyre monomerer.
   
2. 
   sekundære – polypeptidkæder danner  formet flader (med hydrogenbindinger) el.  helix.
   
3. 
   tertiære – polypeptidkæder foldes til specifikke 3D former (ala kringleformet)
   
4. 
   "kvarte" - to el. flere polypeptidkæder former et funktionelt protein fx hæmoglobin-molekyle bestående af 2  kæder & 2  kæder underenheder.