Biomolekyler och celltyper

Kursmål

• Proteiner, kolhydrater, lipider och nukleinsyrors grundläggande struktur beskrivs
• Kemiska egenskaper och tredimensionell struktur hos biomolekyler förklaras i samband med deras funktioner

Celltyper

• Kroppens celler varierar i utseende exempel på celltyper
  • Immunceller
  • Epitelceller i tarmen
  • Nervceller
  • Fettceller
  • Muskelceller

Cellens organeller

• Cellkärna
• Mitokondrier
• Endoplasmatiskt nätverk
• Golgiapparaten
• Lysosomer
• Centrosomer

Proteiner i cellen

• Proteiner utför en mängd olika funktioner i cellen
  • Transport av vattenlösliga molekyler (ex. socker) över membran
  • Ribosomerna translaterar mRNA till proteiner
  • Elektrontransportkedjan (och ATP syntas) producerar cellernas energi (ATP)

Proteinets kemiska struktur

• Proteiner är uppbyggda av 20 aminosyror
• Strukturen på R-gruppen skiljer sig mellan aminosyrorna
• R-gruppen kan påverkar proteinets egenskaper: icke-polär, polär eller laddad

R-grupper och bindningar

• Icke-polära R-grupper: hydrofoba bindningar
• Polära R-grupper: vätebindningar, hydrofila bindningar
• Laddade R-grupper: jonbindningar, elektrostatiska interaktioner (van der Waals)
• H2O spelar en viktig roll för proteiner i lösning

Kovalent modifiering

• Proteiner kan modifiera sig genom kovalent bindning
  • Exempel aminosyra-specifik modifieringar: acetylering, metylering, fosforylering, glykosylering och ubiquitinering

Strukturbaserad läkemedelsdesign

• Proteiner struktur ger information om deras funktion och roll i kroppen
• Kännedom om proteiner används för att skapa nya läkemedel

Proteiner i sjukdomar

• Exempelvis Tau-proteinet: Viktigt i hjärnan, men om det blir över-fosforylerat kan det bilda klumpar och vara ett tecken på Alzheimers sjukdom.
• Sockerupptag viktig för cancerceller
• Ett läkemedel som stoppar sockerupptaget i cancerceller kan möjliggöra en behandling av cancersjukdomen

Metoder för att studera proteinstruktur

• NMR (Kärnmagnetisk resonans)
• Röntgenkristallografi
• cryo-EM (Kryoelektronmikroskopi)

Analytiska metoder

• Proteinstrukturen bestäms med olika tekniker som gör att man kan se hur proteinet är uppbyggt, såsom NMR, röntgenkristallografi och cryo-EM

Modifieringar

• Specifika modifieringar ökar komplexiteten: acetylering, metylering, glykosylering, fosforylering, etc.

Proteinstrukturer

• Primärstruktur
  • Sekvens av aminosyror
• Sekundärstruktur
  • Alfa-helixar och beta-flak
• Tertiärstruktur
  • Tredimensionell form
• Kvartenärstruktur
  • Flera polypeptider organiserade i större komplex

COVID-19

• Viktiga proteiner som spikprotein och viralt glykosyleringar.

Detta quiz testar kunskapen om biomolekylers struktur och funktion, samt olika celltyper och deras organeller. Du kommer att få frågor om proteiner, kolhydrater, lipider och nukleinsyror, samt deras roll i cellens liv. Testa din förståelse av dessa grundläggande biologiska koncept!