Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 48 - bios.cappelendamm.no

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 48

Solenergi

Økosystem

Fotosyntese
i kloroplaster
Organiske
CO2 + H2O molekyler

+ O2

Celleånding
i mitokondrier

Energi til arbeid

Varme

Produsentene i økosystemet tar opp solenergi.
Denne energien går til slutt ut av økosystemet

som varme. I fotosynteFseinguorm3da.2nner pro-

dusentene karbondioksid (CO2), vann (H2O)
og sole­ nergi til organiske molek­ yler og oksy-
gengass. I celleåndingen reagerer de organiske
molekylene med oksygen, og energien blir
­frigitt samtidig som det blir dannet vann og
­karbondioksid.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 49

Personen bruker energi for å dytte steinene
opp den lille motbakken. Når steinene triller
nedover den store bakken, blir energi frigitt.

Figur 2.7

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 50

Kofaktor
Polypeptid

HR HR

NC C NC C

HO HO

Et enzym består av rekker av aminosyrer som er bundet
sammen med peptidbindinger slik at vi får polypeptidkjeder.
Figuren viser hvordan aminosyrer er bundet sammen ved
hjelp av peptidbindinger (farget røde). Polypeptidkjeden er
kveilet og får en tredimensjonal struktur. Den har en eller
flere kofaktorer. R er en variabel gruppe som gir de forskjel-

lige aminosyrene ulikeFeiggeunrsk2ap.3er.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 51

Aminosyre: R
Byggesteinene i proteiner.
Tegningen viser en generell H2N C C OH
formel for en aminosyre. HO
R er en variabel gruppe.
Primærstruktur: serin Peptidbinding Aminosyrer
Beskriver rekkefølgen av valin lysin alanin osv.
aminosyrer i polypeptidet.
Sekundærstruktur: Hydrogen-
Beskriver spiralstrukturen binding
som oppstår på grunn av
hydrogenbindinger mellom Binding
aminosyrene. Da blir
polypeptidet foldet. Polypeptid
Tertiærstruktur: Kofaktor
Beskriver hvordan det
spiralformede polypeptidet Binding
blir kveilet videre til en
tredimensjonal struktur.

Kvartærstruktur:
Beskriver hvordan flere
polypeptider og andre
molekyler er satt sammen
til et protein.

2.1

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 52

Aktivt sete To substrater
enzym De to substratene
er festet til enzymets
aktive sete

I det aktive setet
blir substratene
koplet sammen

Produktet løsner
fra enzymet,
enzymet kan
brukes om igjen

Enzymet har et aktivt sete meFdigpulrass3t.6il to substrater.

Etter at substratene har reagert, blir produktet sluppet løs,
og enzymet kan virke på nytt.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 54

Energi Substrater som ikke er festet til enzym
Nødvendig
aktiveringsenergi

Substrater festet til enzym

Reaksjonsfart

Substrater Substrater Produkt
festet til enzym

Figuren viser sammenhengen mellom reaksjonsfarten og behovet
for aktiveringsenergi. Når spesifikke enzymer er til stede, blir akti-

veringsenergien laveFreigougrre2a.k2sjonsfarten øker.

Laktose
Enzymet
laktase

Glukose Galaktose Enzymet laktase katalyserer reak-
sjonen der disakkaridet laktose
danner monosakkaridene glukose
og galaktose.

Figur 3.8

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 56

Optimumstemperatur

Reaksjonsfart

Denaturering Temperatur
Kurven viser sammenhengen mellom tempera-

tur og reaksjonsfa2rt.3Et enzym fungerer opti-

malt ved en spesiell temperatur.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 57

Reaksjonsfart

Optimal pH Optimal pH
for pepsin for katalase

7 14 pH

Kurven viser sammenhengen mellom pH-verdien og reak-

sjonsfarten til de reaksjonene som blir katalysert av enzy-

Kmaetnaelapseepvsirinkeorginknaetailacseel.leP2nee.p4.sEint virker i magesekken.
enzym fungerer optimalt

ved en spesiell pH-verdi.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 58

a) Substrat A Enzym 1 Substrat B Enzym 2 Sluttprodukt C
Sluttprodukt C
Stor mengde av C gjør at enzymet inhiberes
Sluttprodukt C
b) Substrat A Enzym 1 Substrat B Enzym 2

Liten mengde av A gjør
at enzymet inhiberes

Liten mengde av C gjør at enzymet aktiveres

c) Substrat A Enzym 1 Substrat B Enzym 2

Stor mengde av A gjør
at enzymet aktiveres

I figur a skal substrat A omdannes til substrat B ved hjelp av enzym 1, og deretter
skal substrat B omdannes til sluttproduktet C ved hjelp av enzym 2.

Figur b viser at det første enzymet i r2e.a7ksjonsveien, kan bli hemmet, inhibert, av

store mengder av sluttproduktet C eller av små mengder av substratet A. Reaksjonen
stopper da opp. Den er en negativ tilbakekoplingsreaksjon, også kalt en negativ feed-
back-reaksjon.

Figur c viser at det første enzymet i reaksjonsveien, blir aktivert av at det finnes små
mengder av sluttproduktet C eller store mengder av substratet A. Reaksjonen er en
positiv tilbakekoplingsreaksjon, også kalt en positiv feedback-reaksjon.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 59

Substratene som
normalt skal feste
seg i det aktive setet

Aktivt sete

Enzym Den irreversible
Irreversibel inhibitoren fester seg
inhibitor i det aktive setet og
blokkerer for substratene

En irreversibel inhibitor hemmer enzymet slik at den

normale strukturen ikFkigeukran3g.1je4naopprettes.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 60

To typer reversible 1. Substrater
inhibitorer kan påvirke Aktivt sete
enzymet: de konkurrerende
og de ikke-konkurrerende. enzym

1. K onkurrerende inhibito- Konkurrerende Den konkurrerende
rer blokkerer enzymets inhibitor inhibitoren kan løsne,
aktive sete slik at substra- og substratene fester
tet ikke kan feste seg. seg i det aktive setet

2. Ikke-konkurrerende 2. Substrater
inhibitorer fester seg ikke Aktivt sete
i det aktive setet, men
i det allosteriske setet. enzym
Enzymet endrer form
og blir mindre aktivt.

Allosterisk Ikke-konkurrerende
sete inhibitor

Figur 3.14b

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 63

Forenklet

PPP NH2
C
Strukturformel N
OH OH OH CN
HC C CH
HO P O P O P O N
OOO N
CH2 O

HH
HH

OH OH

Tre fosfatgrupper Ribose Adenin

Figuren viser en forenklet modell og en fullstendig struktur-

formel for ATP. ATP er bygd opp av adenin, ribose og tre

fosfatgrupper. 2.5

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 64

PPP ATP-ase
ATP Energi til
arbeid og

P varme

Energi ATP-ase
fra mat

PP
ADP

Når ATP blir spaltet til ADPFi+guPr, b3l.i1r 7P overført til et annet molekyl som får

økt kjemisk energi. Denne energien kan bli frigitt og brukes til for eksempel
transport gjennom cellemembraner. P kan deretter brukes om igjen i reaksjonen
der ATP dannes fra ADP.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 65

Formål: energi overført til Hva skjer? Eksempler
Mekanisk arbeid
• innholdet i celler beveger seg, f.eks. blir • kromosomer blir flyttet i forbindelse med
Transportarbeid organeller flyttet rundt kopiering og celledeling
Kjemisk arbeid
• celler beveger seg • sædceller og bakterier beveger seg
• proteinfibre i muskelceller trekker seg

sammen

• aktiv transport • ioner, molekyler og partikler blir pumpet
gjennom membraner, mot en konsentra-
sjonsgradient

• noen reaksjoner trenger aktiveringsenergi • all metabolisme
før de kommer i gang og energien blir
frigitt

• når små byggesteiner inngår i reaksjoner
der det blir dannet større og mer sam-
mensatte forbindelser, må det tilføres
energi for at oppbyggingsreaksjonene
skal begynne

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 66

1. ATP kan fungere som en kofaktor:
1. Enzymet fosforylase har et aktivt sete med plass til de tre substratene, tre
PPP Fosforylase
glukosemolekyler og et festepunkt for koenzymet ATP.
ATP
2. ATP fester seg til fosforylasen, og fasongen til det aktive setet endrer seg
2. Aktivt slik at de tre glukosemolekylene kan feste seg i det.
sete
PPP 3. E t ATP-ase-enzym setter seg fast på ATP og sørger for at reaksjonen der
ATP ATP blir spaltet til ADP og fosfat, skjer raskt. Fosfatet overføres umiddel-
bart til glukosen.

4. A TP-ase-enzymet og ADP løsner. Energien fra ATP er brukt til å drive
reaksjonen der glukosemolekylene blir bundet sammen i en kjede. Kjeden
løsner så fra det aktive setet.

3. P + energi Tre glukose
PP
ATP-ase

Karbohydrat som består
av tre glukose

4.

PP
ADP

2.6

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 68

HH H+, to elektroner H
N og energi avgis N+

Vitamin B3

P Fosfat P
P
ADP P Adenin
NAD+
NADH H+, to elektroner
og energi tilføres

HH H+, to elektroner H
N og energi avgis N+

Vitamin B3

P Fosfat P
P
ADP P Adenin
P
P H+, to elektroner NADP+
NADPH og energi tilføres

H 2H+, to elektroner
N og energi avgis

Vitamin B2 N N
ADP H N
P
P
P
2H+, to elektroner P
FADH2 og energi tilføres FAD

oFgorteanrkolepdpehmydordoeglelenrioanveNr AogDeHle,kNtrAonDePr.HSaomg tFidAigDfHri2g.jøDreestreelleernebrignidbeæsreenrneerggi iir fra seg
de

reaksjonene energibærerne inngår i. Rea2k.s8jonen er den samme i NADP og NADPH.

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 69

Tabellen viser de forkortede navnene på de energibærende molekylene som er omtalt i teksten,
det fulle navnet på dem og hva som skjer når de reagerer.

Energibærer Navn Viktige reaksjoner ATP rR ADP + P
ATP adenosintrifosfat hele metabolismen
NADH nikotinamid-adenin-dinukleotid celleåndingen NADH rR NAD+ + H+

NADPH nikotinamid-adenin-dinukleotid-fosfat fotosyntesen + 2 elektroner

FADH2 flavin-adenin-dinukleotid celleåndingen NADPH rR NADP+ + H+

+ 2 elektroner

FADH2 rR FAD + 2H+

+ 2 elektroner

....BIOS 2 Biologi 2............................................ .... .... .... .... .... .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... . .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....
..

Figurer kapittel 2: Energi Figur s. 74

Reaksjonsfart

0 10 20 30 40 50 60 70 80
Temperatur °C

2.11

2.12

Antall bakterier
109

108 10 °C
20 °C 5 °C

107 0 °C

106

105

104

103

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Dager

2.15