• Alkohol og stoffer

    Mennesket har i mindst 10.000 år kendt til alkohol, og det er i dag verdens suverænt mest anvendte rusmiddel. De gamle egyptere mente, at guden Osiris skænkede øllet til mennesket, og var i stand til at brygge mindst 17 forskellige slags øl. I Kina har man fundet vinbeholdere fra omkring år 7000 f.v.t. Her brugte man vin til alt fra offergaver ved religiøse ceremonier til stimulans, før man gik i krig.

    I dag bruger man i Vesten i høj grad stoffer ved festlige lejligheder, men kan man kalde alkohol et stof? Hvad er et stof i det hele taget? Hvis alkohol er at betragte som et stof, skal det så forstås på samme måde som hårde stoffer, for eksempel kokain, eller har ordet en bredere betydning?

    Som nævnt bruges alkohol i dag primært ved festlige lejligheder, men det er værd at overveje, om det kunne have andre, måske mere gavnlige, effekter og anvendelsesmuligheder. Kender du andre ting, man bruger alkohol til? Bruges det mon medicinsk og i givet fald hvordan?

    Dette projekt beskæftiger sig med alle ovenstående spørgsmål og en række andre emner. Du vil komme til at lære om enzymers virkning generelt, og om hvordan disse styrer kroppens nedbrydning af alkohol. Du vil derudover blive introduceret til Michaelis-Menten-kinetik og enzyminhibering, samt hvordan man kan anvende denne teori inden for behandling af forgiftninger. Her kan alkohol nemlig spille en vigtig rolle.

    Tryk på “Teori” i menuen til venstre for at komme i gang med at læse.

    Når du har læst teorien kan du trykke på “Opgaver” og teste din nye viden. Hvis du vil fordybe dig lidt i de samfundsmæssige og etiske aspekter omkring projektet, kan du vælge “Debat og diskussion”.

  • Teori

    Teori-materialet består af fire artikler. De fleste af artiklerne kan læses uafhængigt af hinanden, men det anbefales at læse artiklerne i rækkefølge.

    Der er også et debatoplæg samt opgaver til materialet.

    God fornøjelse!

    Prøv at lukke øjnene. Tænk på tre stoffer, du har hørt om eller kender til. Langt de fleste vil komme til at tænke på ting som kokain, heroin, ecstasy eller speed. Alle disse er også rigtige svar, men har du nogensinde tænkt på, hvordan vi definerer et stof, og hvad et ’stof’ egentlig er? Ville du eksempelvis opfatte slangegift eller penicillin som stoffer? Hvad med alkohol?

    Der findes utallige definitioner på, hvad et stof er. I den amerikanske Controlled Substances Act defineres et stof på tre forskellige måder:

    1. En substans, der er anerkendt og nævnt i den officielle United States Pharmacopeia.
    2. En substans, der tilsigtet virker enten diagnosticerende, kurerende, lindrende, behandlende eller forebyggende i forhold til sygdomme hos mennesker eller dyr.
    3. En substans (fødevarer undtaget), der har til hensigt at påvirke strukturen eller en vilkårlig funktion i kroppen hos mennesker eller dyr.

    Hvilke substanser falder så ind under ovenstående kategorier? Det korte svar er, at det gør ekstremt mange. Følger man ovenstående definitioner, omfatter stoffer alt fra paracetamol (det aktive stof i Panodil) til penicillin og slangegift. Der er således tale om meget brede definitioner, men det er vigtigt at holde sig for øje, at den danske sprogbrug kan være forvirrende og tvetydig, når man taler om stoffer. De stoffer, man i normal dansk tale i virkeligheden hentyder til, kaldes mere specifikt stimulansereuforiserende stoffer eller narkotika.

    I hverdagen anvender vi mange stoffer på vidt forskellige måder, ligesom vi som almindelige mennesker har yderst forskellige opfattelser af, hvad et stof er, afhængig af hvordan det anvendes. Du har måske hørt historierne om amerikanske piloter, der under anden verdenskrig fik udleveret amfetaminpiller for at holde sig vågne under lange bombetogter, men vidste du, at man i dag i England kan få udskrevet heroin på recept? Det aktive stof i heroin hedder diamorfin og bliver produceret ud fra morfin. Morfin er et af de mest udbredte, stærkt smertestillende medikamenter, der anvendes i dag. Heroin og morfin minder i virkning utroligt meget om hinanden, men den generelle opfattelse af dem er vidt forskellig. De fleste kender morfin og forbinder dette med hospitaler, mens heroin for de flestes vedkommende giver associationer til hård narkomani. Denne association er heller ikke helt forkert, da heroin er et af de mere udprægede ’gadestoffer’ i Danmark. Dog skal man ikke mere end 50 år tilbage, før det faktisk var morfin, der indtog denne rolle.

    Brugen af forskellige stoffer veksler således i takt med, at der forskes inden for området, og man opdager nye anvendelsesmuligheder eller bivirkninger ved et givent stof.

    Rusmidler

    Ordet rusmiddel høres tit i daglig tale, men det er en populær term, og altså ikke et medicinsk udtryk. Der findes ikke nogen præcis definition på hvilke stoffer, vi klassificerer som rusmidler. Dog kan de fleste blive enige om, at fx koffein og nikotin ikke er rusmidler, mens både kokain og speed er. Kaffe og cigaretter er, hvad vi ville kalde nydelsesmidler, da man ikke opnår en direkte rus (deraf navnet ’rusmidler’), som man gør ved de to sidstnævnte. Nogle stoffer der kan betegnes som rusmidler kan også bruges medicinsk. Her er det dog ikke selve rusen, man vil anvende, men derimod andre egenskaber ved stoffet, for eksempel en søvnfremkaldende eller smertestillende effekt.

     

    Narkotika

    Begrebet narkotika blev oprindeligt brugt om stoffer som kunne fremkalde narkose – det vil sige bedøvelsesmidler, der hæmmer aktiviteten i centralnervesystemet. I dag bruges ordet dog bredere og om mange andre stoffer end de bedøvende, da også ’fest-stoffer’ som ecstasy og amfetamin hører under begrebet narkotika. Generelt kan man sige, at ordet ofte bruges om alle såkaldt psykoaktive stoffer, der er ulovlige at besidde og anvende.

    Figur 1.1 Vi omgiver os konstant med stoffer, og vi bruger til daglig utallige produkter, der indeholder forskellige aktive stoffer. Nogle eksempler kunne være sæbe, hudcreme, tandpasta, kaffe, deodorant, øl og madlavningsolie, der alle indeholder aktive stoffer.

    Stofgrupper

    For at kunne skelne mere specifikt mellem forskellige stoffer og stofgrupper, kan det være hensigtsmæssigt at gøre sig klart, hvilken sammenhæng man betragter stoffet i. Ønsker man at sige noget om stoffets fysisk-kemiske egenskaber? Vil man undersøge dets giftige virkning i et specifikt vandmiljø? Eller forsøger man at beskrive stoffets virkning på mennesker?

    Man bruger forskellige termer og klassifikationer inden for forskellige fagområder, så man lettere kan inddele og beskrive stoffer. En måde at opdele stoffer i grupper på, er ud fra deres virkning på mennesket. Man bruger denne klassifikation inden for narkotika, men mange andre stoffer, vi omgiver os med i hverdagen, passer også fint ind i denne ramme.

    Den første stofgruppe kaldes stimulanser. Disse stoffer forstærker midlertidigt psykiske eller fysiske funktioner i kroppen. De virker generelt opkvikkende og giver en euforisk følelse, hvorfor de populært kaldes for ’uppers’.
    Depressanter har så at sige den modsatte effekt – de hæmmer dele af kroppen og virker ofte smertestillende eller sløvende. Depressanter kaldes derfor populært for ’downers’.
    Den tredje stofgruppe kaldes hallucinogener, og giver (som navnet antyder) hallucinationer og vrangforestillinger.

    Hvis man undersøger de forskellige stoffer nærmere vil man opdage at nogle stoffer i en stofgruppe ligner hinanden. Nogle af stofferne har kemiske strukturer der minder om hinanden, men vidt forskellige effekter ved indtagelse. Andre stoffer har næsten ens effekter men anvendes i vidt forskellige sammenhænge. Et eksempel på det sidste er heroin og morfin, som omtalt tidligere.

    Det skal bemærkes at denne opdeling efter stoffets virkning er en grovsortering, og at det samme stof kan virke på flere forskellige måder. Alkohol er et godt eksempel på dette. Hvor tror du, man normalt vil placere alkohol i ovenstående tabel? Prøv at gætte. Du kan finde svaret længere fremme i artiklen.

    Tabel 1. Her ses nogle eksempler på stoffer i de tre stofgrupper stimulanser, depressanter og hallucinogener. 

     Stimulanser         Depressanter Hallucinogener

    Kokain

    MDMA (ecstasy)

    Koffein (kaffe)

    Amfetamin

    Nikotin
     (tobak)

    Morfin

    Antihistaminer
     (bruges mod allergi)Heroin

    Haloperidol og chlorpromazin

    (bruges mod psykoser og skizofreni)

    Casiprodol (virker muskelafslappende
    og smertestillende)

    THC (det aktive stof i hash)

    Betablokkere (bruges fx mod
    uregelmæssig hjerterytme
    og eksamensangst)

    Benzodiazepiner (bruges fx
    mod søvnløshed og angst)

    LSD (“syre”)

    Meskalin (findes i nogle kaktusser)

    Ketamin (bruges mod

    astma og mod stærke traumer)

    Alkohol som stof

    Kemisk set er alkoholer en gruppe af stoffer, hvis kemiske struktur alle indeholder en hydroxylgruppe bundet til et carbonatom af en kovalent binding, se figur 1.2.

    Der findes mange forskellige alkoholer, men når vi i dagligdagen bruger ordet ’alkohol’, er det ethanol, der tales om. Ethanol er den alkohol, der findes i for eksempel vin, øl og spiritus. En anden alkohol er methanol, der i daglig tale kaldes træsprit.

    I det følgende vil ordet alkohol betyde ethanol.

    På grund af dets virkning på mennesker og dyr, siges alkohol at være en depressant. Ved indtagelse hæmmer alkohol dele af hjernen og virker sløvende og trættende. I visse tilfælde kan man i en periode opleve den modsatte effekt, nemlig at alkohol virker opkvikkende, men overordnet set er alkohol både beroligende og i nogen grad smertestillende.

    Så selvom man til daglig ikke tænker på ethanol som et stof, så kan det sagtens klassificeres som et stof på linje med morfin, penicillin og koffein. Det er ud fra dette perspektiv, at ethanol vil blive beskrevet i resten af dette projekt.

    Figur 1.2. a) Den generelle struktur af alkoholer. R betegner en carbonsidekæde eller et hydrogenatom. b) Strukturen af ethanol. c) Strukturen af methanol.

    Alkohol er det mest anvendte og bredest accepterede rusmiddel i Danmark. Vi har en lang tradition for at bruge alkohol i dagligdagen. Især ved festlige lejligheder stiger forbruget af alkohol for manges vedkommende voldsomt. Historisk set er alkohol dog også blevet anvendt ceremonielt og religiøst – den kristne nadver er et eksempel på dette.

    Der er dog ingen tvivl om, at danskernes alkoholforbrug i dag primært er rekreativt og socialt. Når ethanol optages i kroppen, hæmmes det center i hjernen, der kaldes den retikulære formation. Afhængig af den indtagne mængde alkohol, kan man opleve følgende:

    • Man føler sig ikke pålagt så mange hæmninger, men bliver mere udadvendt og snakkesalig.
    • Det bliver sværere at huske, og indlæringsevnen nedsættes.
    • Synet bliver sløret, balanceevnen nedsættes, og man bliver svimmel.
    • Det kan være sværere at vurdere sociale situationer, og følelsesmæssige reaktioner bliver forstærkede.
    • Kroppens reaktionstid bliver kraftigt forlænget.

    Specielt det første punkt har betydning for, hvordan vi bruger alkohol. Virkningen varierer fra person til person og ligeledes varierer den dosis, der skal til for at opnå en effekt. Fælles er det dog, at næsten alle mennesker oplever at være mere frigjorte og glade, når de indtager begrænsede doser alkohol. Alkohol har en tendens til at kunne løfte stemningen og skabe afslappethed på grund af dens virkning på hjernen.

    Den J-formede kurve

    Den J-formede kurve optræder ofte i statistik og er meget anvendelig til at beskrive forskellige observationer. Som skitsen herunder antyder, betyder en J-formet sammenhæng, at værdien af den afhængige variabel falder lidt når den uafhængige variabel stiger, indtil der nås et minimum. Stiger den uafhængige variabel yderligere vil værdien af den afhængige variabel vokse kraftigt.

    I eksemplet med en persons alkoholforbrug og risikoen for bivirkninger betyder det altså, at risikoen for visse alvorlige sygdomme faktisk falder, hvis man har et lille alkoholforbrug, sammenlignet med hvis man slet ikke drak. Dette er for eksempel tilfældet for nogle hjerte-kar-sygdomme. Når man overstiger et vist alkoholforbrug, vender tendensen dog fuldstændigt. Risikoen for at få hjerte-kar-sygdomme stiger voldsomt, jo mere man drikker. Hvis man afbilder denne tendens i et koordinatsystem med alkoholforbrug på x-aksen og risikoen for at få en hjerte-kar-sygdom på y-aksen, vil grafen ligne et J – deraf navnet.

    Hvor meget begrænsede doser er, når der tales om alkohol varierer i forhold til både køn, etnicitet og kropsbygning. Sundhedsstyrelsen anbefaler, at mænd ikke drikker over 14 genstande om ugen, og kvinder ikke mere end 7. Fælles for kønnene er det dog, at man ikke bør drikke mere end 5 genstande ad gangen. En genstand er 12 g ren ethanol og svarer til indholdet i en normal pilsner.

    Nogle forskningsresultater viser dog, at der er en J-formet sammenhæng mellem en persons alkoholforbrug og risikoen for at få alvorlige bivirkninger (se faktaboksen herunder). Selvom denne sammenhæng er observeret skal det nævnes at mekanismerne der skulle ligge bag ikke er kendte.

     

    2.1 Negative konsekvenser

    Når større mængder alkohol skal nedbrydes i kroppen, kan det have mange gener til følge. Hovedpine, kvalme, opkast og generelt ubehag er, hvad vi normalt kalder tømmermænd. Disse kommer ofte, når vi har drukket, og kroppen skal skille sig af med alkoholen igen. Præcis hvordan dette foregår, bliver omtalt i artikel 3. Alkohols nedbrydning i kroppen.

    Brugen af alkohol siges generelt at være kædet sammen med omkring 60 forskellige sygdomme. Langt de fleste af disse opstår først ved et stort forbrug gennem en lang årrække, men risikoen for at få alkoholrelaterede sygdomme eksisterer selv ved et lille forbrug. Specielt de organer, der er i direkte kontakt med alkoholen, belastes selv ved små doser. Som eksempel kan nævnes øget risiko for at udvikle kræft i følgende organer:

    • Mave
    • Mundhule
    • Strubehoved
    • Spiserør
    • Lever
    • Tyktarm

    Sundhedsstyrelsen anbefaler desuden gravide kvinder slet ikke at drikke alkohol idet ethanol har en yderst skadelig virkning på fostre. I alvorlige tilfælde kan børn blive født med føtalt alkoholsyndrom, der kan medføre indlærings- og talebesvær, dårlig motorik og problemer med at fungere socialt.

     

    2.2 Alkoholafhængighed

    De fleste danskere har et normalt forhold til alkohol og er i stand til at holde sig under eller omkring Sundhedsstyrelsens anbefalinger. En mindre andel har dog haft et så stort forbrug gennem en lang periode, at de har udviklet alkoholafhængighed. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) formulerede i 1992 en definition på alkoholafhængighed, der bygger på seks symptomer:

    1. Craving (trang til alkohol – enten psykisk eller fysisk).
    2. Tolerans (forbruget stiger, der skal større mængder til for at opleve rus).
    3. Abstinenser ved nedsættelse/ophør af alkoholindtag (uro, rastløshed, hjertebanken, sveden m.m.).
    4. Fortsat brug på trods af viden om de negative konsekvenser ved dette.
    5. Mindsket interesse i den sociale omverden (alkohol overtager fokus og kommer i centrum).
    6. Kontroltab (fortsat forbrug på trods af løfter om at stoppe).

    For officielt at have alkoholafhængighedssyndrom skal man inden for de sidste 12 måneder have oplevet minimum tre af de seks ovenstående symptomer. Alkoholafhængighed er altså en fysiologisk lidelse og har direkte fysiske symptomer. Selvom der er forskel på, hvornår personer udvikler afhængighed, er det vigtigt at slå fast, at det er langt højere doser end de anbefalede, der skal til. Desuden skal forbruget have foregået over en længerevarende periode – ofte mange år. Der er dog forskel på folk, og mens nogle kan have et stort forbrug i 15 år uden at udvikle decideret afhængighed, kan andre udvikle afhængighed efter blot et par måneder. I 2008 anslog forskere ved Statens Institut for Folkesundhed, at ca. 160.000 mennesker i Danmark var alkoholafhængige.

    2.3 Alkohols skadelighed

    Hvor skadeligt alkohol nøjagtigt er, diskuteres stadig meget blandt fagfolk. Et moderat forbrug har vist sig at have visse positive effekter, mens et for stort forbrug har mange negative effekter. Når man skal vurdere, hvor farligt et stof er, er der rigtig mange parametre at tage højde for, selvom nogle ofte er mere relevante end andre. Taler man eksempelvis om farlighed over for miljøet, den akutte dødelighedsrisiko eller de langvarige konsekvenser for helbredet ved indtag af et stof?

    I november 2010 blev en rapport offentliggjort af den engelske Independent Scientific Committee on Drugs, som er en uafhængig forskningsgruppe der beskæftiger sig med konsekvenserne af at anvende stoffer. Rapporten byggede på en såkaldt multikriterie-beslutningsmodel (MCDM), der er en analysemetode til at sammenligne forskellige alternativer ud fra mange forskellige parametre. I denne undersøgelse kiggede man på 20 forskellige stoffer – lovlige som ulovlige – og rangerede dem efter farlighed, når de bliver misbrugt. Rangeringen blev baseret på 16 kriterier for hvert stof; ni omhandlende stoffets farlighed over for brugeren selv og syv omhandlende farligheden over for andre. Hvert stof fik i alt mellem 0 og 100 point, og hver enkelt kriterium var vægtet efter vigtighed.

    Dette førte til tre ranglister: en over skadelighed af et stof over for brugeren selv, en anden over skadelighed over for andre mennesker og en tredje over den totale skadelighed.

    Resultaterne blev for de tre kategorier:

    Skadelighed over for stofbruger

    Stof  Antal point
    Crack-kokain 37
    Heroin 34
    Metamfetamin 32

     

    Skadelighed over for andre personer

    Stof  Antal point
    Alkohol 46
    Heroin 21
    Crack-kokain 17

     

    Samlet skadelighed

    Stof  Antal point
    Alkohol 72
    Heroin 55
    Crack-kokain 54

    I denne undersøgelse blev alkohol altså vurderet til, samlet set, at være det mest skadelige stof at misbruge. Det kan måske virke overraskende, og havde man vægtet de forskellige parametre anderledes var man nok kommet frem til andre resultater. I netop denne undersøgelse har forskerne i høj grad inddraget samfundsmæssige perspektiver. Derfor er kategorien ”Skadelighed over for andre” blevet vægtet højt. Pointen er, at man ved at analysere forskellige kriterier og vægte disse forskelligt, kan komme frem til forskellige resultater. Det er dog ikke et udtryk for ubeslutsomhed eller tvetydighed, men for at forskellige stoffer kan være mere eller mindre farlige i forskellige optikker. Hvis analysen kun handlede om akut dødelighed, havde alkohol næppe scoret så højt som crack-kokain.

    Når alkohol optages i kroppen, kan den ikke uden videre udskilles i samme form igen. Den skal nedbrydes til forskellige dele, der derefter kan behandles og udskilles af kroppen. Denne nedbrydningsproces forløber ikke af sig selv, men skal sættes i gang – man siger, at den skal katalyseres. En katalysator for en reaktion i kroppen vil oftest være et enzym, i dette tilfælde de to enzymer alkoholdehydrogenase og aldehyddehydrogenase. For at forstå alkohols nedbrydning i kroppen er det derfor nødvendigt at kigge nærmere på, hvad enzymer er, samt på hvordan de virker.

    3.1 Hvad er et enzym?

    Enzymer er en fællesbetegnelse for proteiner, der fungerer som katalysatorer for kemiske reaktioner. Det vil sige at de forøger reaktionshastigheden uden selv at blive forbrugt. En katalyseret reaktion kan forløbe flere millioner gange hurtigere end den samme ikke-katalyserede reaktion.

    Hvis to reaktanter er til stede uden et enzym til at katalysere reaktionen mellem dem vil reaktionen ofte ske med så lav en hastighed at den i praksis vil være ubetydelig. Enzymer spiller derfor en vigtig rolle i hele den menneskelige krop, idet de bestemmer hvilke reaktioner der vil forløbe med en nævneværdig hastighed. En yderligere vigtig egenskab ved enzymer er deres specifitet. Et givent enzym er kun i stand til at katalysere bestemte reaktioner under meget specifikke betingelser, hvilket er en vigtig egenskab og yderst brugbart i kroppen.

    En del enzymer katalyserer ikke reaktioner uden tilstedeværelsen af et yderligere ’hjælpemiddel’, kaldt en cofaktor. En cofaktor kan enten være et metal eller et lille organisk molekyle, kaldt et coenzym. Cofaktorer hjælper enzymet med at katalysere en given reaktion og er således også med til at bestemme, hvilke reaktioner der forløber. Dette er blandt andet på grund af, at coenzymer kan være bærere af forskellige kemiske grupper, og derfor udgør de en transportvej for nogle molekyler. I denne artikel vil der blive set nærmere på de to coenzymer NADH og NAD+.

    3.2 Hvordan virker et enzym?

    Der er stor forskel på enzymer og deres funktioner, men man kan overordnet forklare enzymers generelle funktion ud fra Figur 3.1. Et enzym (E) og et substrat (S) mødes og danner de et kompleks (ES), hvorefter en kemisk reaktion forløber. Når reaktionen er løbet til ende er substratet forbrugt, og tilbage er enzymet samt en mængde produkt (P). Enzymet bevarer sin oprindelige form og struktur og kan katalysere en ny reaktion. Enzymet bliver altså ikke forbrugt under reaktionen.

     

    Figur 3.1. Enzymers overordnede katalysemekanisme. a) Et substrat (rødt) nærmer sig et enzym (gult). b) De to danner et enzym-substrat-kompleks. c) En kemisk reaktion forløber, og substratet omdannes til produkt (blåt). d) Produktet frigives, og enzymet kan katalysere en ny reaktion.

    En måde at forstå et enzyms opbygning og interaktion med substrater på, er det såkaldte ’nøgle-i-lås’-princip, som er illustreret på Figur 3.1. Her ses det, at en del af enzymet kan opfattes som et nøglehul, hvori substratet passer perfekt. Dette hul kaldes enzymets aktive site. Det er altså i det aktive site at selve katalysen og reaktionen sker. Visse enzymer har flere aktive sites, og disse kan derfor katalysere flere reaktioner samtidig.

    3.3 Michaelis-Menten-kinetik

    Studiet af kemiske reaktioners forløb kaldes reaktionskinetikEnzymkinetik handler derfor om reaktioner, der er katalyseret af enzymer. Specielt er reaktionshastigheder ofte interessante og siger meget om reaktioners forløb. Men hvad menes der nøjagtigt med reaktionshastighed?

    Lad os først betragte en helt simpel kemisk førsteordensreaktion, hvor en reaktant, R, omdannes til produktet, P:

    Denne reaktion sker med en vis hastighed V, der siges at være lig mængden af R der forsvinder pr. tidsenhed, for eksempel 2 mol/sek. På samme måde kan V siges at være lig mængden af P, der dannes pr. tidsenhed.

    Disse to definitioner er i visse tilfælde ikke lig hinanden, men blot proportionale. Begge kan dog anvendes på lige fod, så længe man husker, hvilken man har valgt. I det følgende antager vi, at de er ens.

    I praksis vil man kigge på hvordan koncentrationerne af R og P, skrevet [R] og [P], ændrer sig:

    At en reaktion er en førsteordensreaktion betyder, at reaktionshastigheden er proportional med koncentrationen af en reaktant. Det vil sige at jo mere reaktant der er til stede, jo hurtigere vil reaktionen forløbe.
    Proportionalitetskonstanten i denne sammenhæng kaldes reaktionens hastighedskonstant, der betegnes k.

    Dette udgør grundlaget for forståelse af reaktionshastigheder for førsteordensreaktioner. Med denne viden kan vi nu opstille en model for enzymreaktioner, der blev udviklet af Leonor Michaelis og Maud Menten i 1913. Modellen kaldes derfor Michaelis-Menten modellen.
    Modellen beskriver hvorledes et substrat (S) og et enzym (E) indgår i et kompleks, og hvordan der herved dannes et produkt.

    Substrat er det ord man bruger til at betegne reaktanter i enzymreaktioner.

    Reaktionsskemaet for en Michaelis-Menten reaktion ser således ud:

    Første reaktionspil beskriver, hvordan enzymet, E, og substratet, S, danner et kompleks, ES, med hastighedskonstanten k1. Det dannede ES-kompleks kan nu omdannes til produkt med hastighedskonstanten k2.

    Som de dobbelte reaktionspile antyder kan reaktionen også ske den modsatte vej med hastighedskonstanterne k-1 og k-2.

    For at forsimple situationen vælger vi at se på reaktionen umiddelbart efter blanding af substrat og enzym. På dette tidspunkt er der endnu ikke noget produkt til stede, hvorfor k-2-reaktionen ikke kan forløbe. Vi kan derfor se bort fra denne.

    Reaktionen ser nu sådan ud:

    Hastighedskonstanten k1 er et udtryk for hvor hurtigt enzym og substrat vil sætte sig sammen og danne ES. k-1 fortæller hvor hurtigt ES vil falde fra hinanden igen, uden at en reaktion forløber. Dette kaldes at komplekset dissocierer.Dannelsen af produkt ud fra ES-komplekset sker med hastighedskonstanten k2.

    Vi kan nu opstille et udtryk for hvor hurtigt der vil dannes produkt. Fordi vi kun kigger på reaktionshastigheden lige når reaktionen startes, kalder vi denne hastighed for V0:

    Vi vil nu gerne omskrive (3.6), så det udtrykkes ved kendte størrelser. Vi går ud fra, at vi kender startkoncentrationen af såvel enzym, som substrat.

    Derfor kan man opskrive formler der angiver hvor hurtigt ES-komplekset henholdsvis dannes og nedbrydes:

    Hastigheden for dannelse af ES-komplekset er:

    Hastigheden for dissociation og omdannelse af ES-komplekset:

    Reaktionen vil næsten øjeblikkeligt nå en tilstand der kaldes Steady state. Dette betyder at koncentrationen af ES-komplekset er konstant. Det betyder altså at hastigheden af dannelse og nedbrydning (dissiociation plus produktdannelse) af ES-komplekset er den samme, og vi kan derfor sætte (3.7) og (3.8) lig hinanden og omskrive dem en smule:

    Fordi højresiden kun består af konstanter kan man forsimple ovenstående udtryk ved at indføre en ny konstant, kaldt Michaelis-Menten-konstanten (KM). Denne konstant defineres netop som højresiden af (3.9), dvs:

    Michaelis-Menten-konstanten er et udtryk for enzymets bindingsaffinitet over for substratet. Denne konstant har en enorm betydning, hvilket vi vil se senere. Michaelis-Menten-konstanten er specifik for en given reaktion og kan bestemmes eksperimentelt eller slås op.

    Indsætter vi KM i (3.9), får vi

    I kroppen og i andre biologiske omgivelser vil det næsten altid være sådan, at der er en langt højere koncentration af substrat end enzym. Det betyder, at koncentrationen af substrat, der endnu ikke er indgået i et kompleks med enzymet (frit substrat), vil være næsten lige så stor som den totale koncentration af substrat. Hvis vi kalder koncentrationen af det frie substrat for [S] og den totale koncentration af substrat for [S]T, kan vi altså antage at disse to er ens:

    Koncentrationen af det frie enzym kalder vi på samme måde for [E], mens vi kalder den totale enzymkoncentration for [E]T. I modsætning til substratet vil der dog her være en relativt stor del af enzymet som er bundet i ES-komplekset. Vi ved, at koncentrationen frit enzym, [E], er lig den totale koncentration af enzymet, [E]T, minus koncentrationen af ES-komplekset, [ES], altså:

    Vi kan nu indsætte dette i (3.11):

    Hvis [ES] isoleres i ovenstående ligning, fås:

    Vi er nu kommet frem til et udtryk for koncentrationen, [ES], af ES-komplekset. Dette kan vi indsætte i (3.6), som var et udtryk for V0, altså hastigheden hvorved produktet, P, bliver dannet:

    Er det nu muligt for os at sige noget om en reaktions maksimale hastighed, Vmax, altså den maksimale værdi, som V0 kan antage? Ud fra (3.6) kan vi se at V0 bliver maksimal når [ES] er maksimal. For at finde ud af hvornår [ES] er maksimal, må man tænke på hvad der sker rent biologisk. Vi husker på, at substrat og enzym mødes og indgår i et kompleks med hinanden, og at der ofte er meget højere koncentration af substrat end enzym. Vi kan derfor udlede, at maksimalhastigheden må indtræde, når alle de tilstedeværende enzymer er bundet i et kompleks. Det betyder altså, at man når et punkt, hvor der er så meget substrat til stede, at alle enzymerne indgår i komplekser og derfor hele tiden har travlt med at katalysere reaktionen. I denne situation gælder at:

    Ud fra (3.6) og (3.17)kan vi så skrive et udtryk for maksimalhastigheden:

    Vi kan nu indsætte (3.18) i (3.16):

    Vi har nu udledt, den berømte Michaelis-Menten-ligning, der er en helt central del af al enzymkinetik.

    Betydningen af maksimalhastigheden er allerede beskrevet, men hvilken betydning har KM?

    Hvis vi i Michaelis-Menten-ligningen sætter [S] lig KM, får vi følgende:

    Vi kan her se, at resultatet bliver halvdelen af maksimalhastigheden. Det betyder altså, at KM er lig den substratkoncentration der skal til, for at reaktionen forløber med nøjagtigt halvdelen af maksimalhastigheden. På figur 3.2ses en grafisk afbildning af sammenhængen mellem [S] og V0 ifølge Michaelis-Menten-ligningen.

    Figur 3.2.Michaelis-Menten ligningen afbildet grafisk. Kurven viser tydeligt hvad der sker med reaktionshastigheden når koncentrationen af substrat øges. Ligeledes kan man se hvilken betydning Vmax og KM har.

    I praksis beskriver KM-værdien enzymets affinitet over for substratet, dvs. hvor tilbøjeligt enzymet er til at indgå i et kompleks med substratet. En lav KM-værdi betyder, at der ikke skal særlig meget substrat til, for at reaktionen forløber med en hastighed tæt på maksimalhastigheden, Vmax. Omvendt betyder en høj KM-værdi, at der skal meget substrat til, for at reaktionen forløber tæt ved sin maksimalhastighed.

    Bemærk, at KM-værdien ikke har nogen indflydelse på størrelsen af Vmax, men kun indflydelse på, hvor meget substrat der skal til for at nå maksimalhastigheden. Det betyder, at Vmax er uafhængig af KM, og begge kan antage høje og lave værdier, uanset størrelsen af den anden.

    3.4 Alkohols nedbrydning i kroppen

    Når vi indtager ethanol, udskilles det, i uomdannet form, kun meget langsomt gennem urin og sved. Kroppen skal derfor nedbryde det til nogle andre stoffer, som vi er stand til at udskille hurtigere, så alkoholen ikke ophobes i kroppen. Denne nedbrydningsproces involverer blandt andet enzymet alkoholdehydrogenase (ADH) samt de to coenzymer NAD+ og NADH. De største koncentrationer af ADH findes i leveren, og nedbrydningen foregår derfor primært her. Alkohol er kun et af de stoffer, leveren nedbryder, og kombinerer man eksempelvis et for stort alkoholforbrug med meget fed mad, kan leveren overbelastes og sættes helt ud af funktion – også kaldt leversvigt eller skrumpelever. Ved leversvigt ophobes de gift- og affaldsstoffer, der ellers skulle være nedbrudt i leveren, hvilket gør det til en farlig sygdom, som er ret udbredt blandt alkoholikere.

    Når man indtager alkohol, vil det først løbe gennem spiserøret til mavesækken. Fra mavesækken føres det videre til tarmkanalen, hvor det optages og går ind i blodbanen. Via blodbanen føres det rundt til alle kroppens organer, for eksempel hjernen, hvilket giver følelsen af beruselse. Alkoholen føres også til leveren, hvor den primære nedbrydning foregår.

    Det første trin i nedbrydningen af alkohol er oxidationen af ethanol (CH3CH2OH) til acetaldehyd (CH3CHO), der også kaldes ethanal:

    Reaktionen (3.21) katalyseres af enzymet alkoholdehydrogenase (ADH). Udover at ethanol omdannes til ethanal/acetaldehyd omsættes coenzymet NAD+ til NADH i reaktionen. Som omtalt i forrige afsnit fungerer coenzymer som bærere af forskellige kemiske grupper. I dette tilfælde er det hydridionen H, der transporteres til mitokondrierne, hvor den bidrager til produktionen af ATP.

    Næste trin i nedbrydningsprocessen er omdannelsen af acetaldehyd til acetat (CH3COO). Igen omsættes coenzymet NAD+, men denne gang er det enzymet aldehyddehydrogenase, der virker som katalysator i reaktionen (3.22) og får den til at forløbe:

    Efter dette trin kan acetat protoneres og blive til sin korresponderende syre, eddikesyre (CH3COOH), der så kan omdannes til acetyl-coenzym A (acetyl-CoA). Acetyl-CoA går i forbindelse med oxaloacetat som et led i citronsyrecyklussen og nedbrydes til vand og carbondioxid. Vand og carbondioxid kan udskilles direkte af kroppen, og alkoholen er således blevet fuldstændig nedbrudt.

    NAD+ indgår i reaktionerne for at oplagre den energi der frigives ved oxidationerne. Dette sker ved at NAD+ som nævnt bliver reduceret til NADH, hvilket opretholder redoxbalancen (der skal ske lige mange reduktioner og oxidationer). På et senere tidspunkt kan NADH frigive den oplagrede energi hvorved der i sidste ende kan dannes ATP. Et indtag af alkohol bidrager dermed til opbygning af kroppens energidepoter.

    Ethanol har i sig selv virkninger på kroppen, både euforiserende og skadelige. Derudover spiller nedbrydningsproduktet acetaldehyd også en rolle i forbindelse med konsekvenserne af at drikke alkohol. Mens alkohol nedbrydes i kroppen vil der være en mængde acetaldehyd såvel i leveren, som i blodet.

    Acetaldehyd er giftigt for kroppen, og kan nå at forårsage forskellige skader inden det nedbrydes. Det er for eksempel acetaldehyd der er skyld i at fostre kan udvikle føtalt alkoholsyndrom, hvis moderen drikker store mængder alkohol under graviditeten. Nogle af de symptomer man forbinder med tømmermænd, forårsages ligeledes af forhøjede koncentrationer af acetaldehyd i blodet.

    Disse ubehagelige (og skadelige) effekter af acetaldehyd udnyttes i behandling af alkoholisme. Medikamentet Antabusindeholder et aktivt stof som hedder disulfram. Stoffet fungerer som irreversibel inhibitor (se afsnit 4. Medicinsk brug af alkohol) overfor enzymet aldehyddehydrogenase, så nedbrydningen af acetaldehyd, reaktion (3.22), forhindres. Dette vil resultere i at der hurtigt ophobes store mængder acetaldehyd i kroppen, og patienten vil opleve et stærkt ubehag, som kan sammenlignes med meget voldsomme tømmermænd.

    Personer der er på Antabus har derved et kraftigt incitament til at lade være med at drikke alkohol.

    I artikel 3. Alkohols nedbrydning i kroppen blev det beskrevet, hvordan alkohol nedbrydes i den menneskelige krop, når vi indtager det. Det viser sig, at viden om ethanols nedbrydning ved hjælp af enzymet alkoholdehydrogenase kan være yderst brugbar, når man skal behandle forgiftninger forårsaget af andre alkoholer, ofte methanol/træsprit. Det princip, der her udnyttes, kaldes inhibering. Princippet vil blive beskrevet nedenfor.

     

    4.1 Enzyminhibering

    Enzymers aktivitet er ikke nødvendigvis konstant og kan derfor godt blive påvirket af andre kemiske stoffer. Et eksempel er, når et fremmed molekyle kommer ind i processen og på den ene eller anden måde nedsætter enzymets aktivitet. Et sådant molekyle kaldes en enzyminhibitor. Nedsat aktivitet vil for enzymets vedkommende sige, at reaktionen med et substrat enten forløber langsommere, eller at der skal større koncentrationer af substrat til for at få reaktionen til at forløbe. Enzyminhibitorer findes naturligt i kroppen og cellerne bruger dem til at regulere forløbet af forskellige reaktioner og kredsløb i kroppen. Rigtig mange medicinalprodukter fungerer desuden som inhibitorer over for forskellige enzymer. Et eksempel er ritonavir, der sælges under navnet Norvir. Ritonavir bruges til at behandle HIV/AIDS-patienter, idet det fungerer som inhibitor over for enzymet HIV-protease, der er vitalt for virussets livscyklus.

    Der findes overordnet to typer enzyminhibitorer – reversible og irreversible. Forskellen på de to er, at de irreversible inhibitorer reagerer direkte med enzymet og derved omdanner det, mens de reversible blot indgår i et kompleks med enzymet, substratet eller begge. Irreversible inhibitorer deaktiverer således enzymet permanent, i modsætning til de reversible.

    I denne artikel er det kun reversibel inhibering, der vil blive behandlet. Man taler normalt om tre typer reversible enzyminhibitorer: kompetitive inhibitorer, unkompetitive inhibitorer og nonkompetitive inhibitorer.

    4.2 Kompetitive inhibitorer

    Et molekyle, der fungerer som kompetitiv inhibitor, vil konkurrere med substratet om det samme aktive site på enzymet. Da kun ét molekyle, enten substrat eller inhibitor, kan binde til det aktive site ad gangen, er det enzymets affinitet over for substratet og inhibitoren samt koncentrationerne af disse, der afgør, hvor meget af henholdsvis substrat eller inhibitor, der binder.

    En kompetitiv inhibitor vil oftest ligne substratet meget, da det skal kunne binde til samme aktive site. I nogle tilfælde kan inhibitoren også omdannes af enzymet, i andre tilfælde kan det blot binde til enzymet.

     Figur 4.1. Kompetitiv inhibering. Et rødt substrat nærmer sig enzymet, men en blå kompetitiv inhibitor kommer i forkøbet, så komplekset i stedet dannes mellem enzym og inhibitor.

    Kompetitiv inhibering ændrer ikke enzymreaktionens maksimalhastighed (Vmax,), men forøger værdien af Michaelis-Menten-konstanten (KM).  For at forklare dette via Michaelis-Menten-kinetik, skal der introduceres et nyt element. Husk på, at KM er et udtryk for enzymets bindingsaffinitet over for substratet. Vi indfører nu konstanten Ki, der et udtryk for enzymets bindingsaffinitet over for inhibitoren. Konstanten defineres på følgende måde:

    Som netop beskrevet er effekten af at anvende en kompetitiv inhibitor, at reaktionens KM-værdi øges, hvilket betyder, at der skal bruges mere substrat for at opnå samme reaktionshastighed. Denne nye værdi af KM kaldes for KMapp – app står for apparent (engelsk for tilsyneladende/effektiv) og defineres på følgende måde:

    Denne værdi beskriver altså den KM-værdi, en reaktion har, når der samtidig er en kompetitiv inhibitor med en bindingsaffinitet Ki til stede. Bemærk, at man kan overkomme (dvs. ophæve effekten af) en kompetitiv inhibitor, hvis blot man tilsætter nok substrat.

     

    4.3 Nonkompetitive inhibitorer

    En nonkompetitiv inhibitor kan binde sig til det frie enzym, og danne et EI-kompleks eller binde sig til ES-komplekset, se figur 4.2. Inhibitoren binder et andet sted på enzymet end substratet og kan altså binde uafhængigt af dette. Det betyder at der hele tiden vil være en del af enzymerne, som er bundet til en inhibitor og derfor ikke er tilgængelige for reaktionen. Dette betyder med andre ord at den effektive koncentration af enzymet bliver mindre, og dermed at maksimalhastigheden Vmax reduceres, og i stedet kan beregnes som:

    Dette udtryk beskriver altså den maksimalhastighed Vmaxapp reaktionen har, når en nonkompetitiv inhibitor er til stede. Ved non-kompetitiv inhibering påvirkes KM ikke.

    I modsætning til kompetitiv inhibering kan nonkompetitiv inhibering ikke overkommes ved at tilsætte mere substrat. Dette skyldes at andelen af enzymer der binder til inhibitoren ikke påvirkes af koncentrationen af substratet, da inhibitor og substrat binder to forskellige steder på enzymet.

    Figur 4.2. Non-kompetitiv inhibering. Et enzym har to mulige skæbner ved nonkompetitiv inhibering. Det kan enten indgå i et kompleks med et rødt substrat med bindingsaffiniteten KM, hvorefter den non-kompetitive inhibitor (blå) binder sig til det dannede ES-kompleks med bindingsaffiniteten Ki. Alternativt kan processen foregå ved at inhibitoren først indgår i et kompleks med enzymet, og substratet derefter binder sig til EI-komplekset. Fælles for der to tilfælde er at enzymet ikke er funktionelt så længe der er en inhibitor bundet.

     

    4.4 Unkompetitive inhibitorer

    Hvis et molekyle fungerer som unkompetitiv inhibitor, vil det kun binde sig til det kompleks, der bliver dannet mellem substratet og enzymet. Når inhibitoren binder til komplekset, dannes ikke noget produkt, komplekset stabiliseres, og reaktionen fuldendes ikke. Altså øges affiniteten for substratet, der derfor ikke slippes.  Det kan også betragtes som en kemisk ligevægt:

    Dette betyder, at den maksimale reaktionshastighed, Vmax, vil sænkes, da der hele tiden vil være en mængde ESI-komplekser, der ikke kan katalysere reaktionen. Samtidig sænkes KM, idet noget substrat er optaget i ESI-komplekset. Inhiberingen kan dog ikke påvirkes eller overkommes ved at tilsætte mere substrat, idet inhibitor og substrat ikke binder samme sted på enzymet.

    Figur 4.3. Et rødt substrat indgår et ES-kompleks med enzymet, men en blå unkompetitiv inhibitor introduceres, og der dannes derfor et ESI-kompleks bestående af alle tre molekyler.

     

    4.5 Lineweaver-Burk-plot

    Ofte har man en inhibitor, uden man ved, hvilken type, den er. Det kan man finde ud af ved at lave en grafisk afbildning.

    De tre inhiberingstyper påvirker en reaktion på hver deres karakteristiske måde.

    • Kompetitiv inhibering: Reaktionens KM-værdi øges, mens Vmax ikke påvirkes.
    • Nonkompetitiv inhibering: Reaktionens Vmax-værdi sænkes, mens KM ikke påvirkes.
    • Unkompetitiv inhibering: Vmax og KM sænkes begge, således at forholdet Vmax/KM holdes konstant.

    For at opnå en grafisk afbildning hvor man let kan identificere de forskellige inhiberingstyper, omskrives den oprindelige Michaelis-Menten-ligning. Ved at tage den reciprokke på begge sider af lighedstegnet fremkommer den såkaldte Lineweaver-Burk-ligning, der anvendes til at lave et Lineweaver-Burk-plot. Omskrivningen af Michaelis-Menten-ligningen ser ud som følger:

    Hvis Lineweaver-Burk-ligningen ses som en lineær funktion y = a ∙ x + b, hvor x svarer til 1/[S] og y svarer til 1/V0, så vil avære KM/Vmax, og b vil være 1/Vmax. Fordi sammenhængen mellem 1/V0 og 1/[S] er lineær, er den forholdsvis let at analysere. I en lineær funktion vil a udgøre den rette linjes hældning og b vil udgøre linjens skæring med y-aksen. Plottes Lineweaver-Burk-ligningen som 1/V0 som funktion af 1/[S], vil det derfor se ud som vist i figur 4.4:

    Figur 4.4. Lineweaver-Burk ligningen er afbildet grafisk. På x-aksen er 1/[S] og på y-aksen er 1/V0. Der vil være en lineær sammenhæng mellem de to.  

    Ud fra Lineweaver-Burk plottet er det således ret let at aflæse såvel Vmax, som KM-værdien for enzymet:

    • Skæringen med y-aksen er lig 1/Vmax.
    • Skæringen med x-aksen er lig -1/KM.

    I Lineweaver-Burk plottet kan man tydeligt skelne mellem de forskellige inhiberingstyper blot ved at kigge på deres grafiske afbildning. Hvis man plotter en enzymreaktion uden brug af en inhibitor og derefter plotter samme reaktion blot med brug af en inhibitor, vil man kunne se, om den anvendte inhibitor er kompetitiv, unkompetitiv eller nonkompetitiv. De forskellige inhiberingstyper vil komme til udtryk på følgende måder:

    • Kompetitiv inhibering: Den linje, som opnås ved at indtegne 1/V0 som funktion af 1/[S], vil skære y-aksen samme sted, som linjen for den ikke-inhiberede reaktion. Dette skyldes, at Vmax-værdien for en reaktion ikke ændres ved kompetitiv inhibering. Dog vil hældningen og skæringen med x-aksen være anderledes end ved den normale enzymreaktion, da KM-værdien øges.
    • Nonkompetitiv inhibering: Den linje, som opnås ved at indtegne 1/V0 som funktion af 1/[S], vil skære x-aksen samme sted, idet KM-værdien ikke ændres ved nonkompetitiv inhibering. Både skæringen med y-aksen og grafens hældning vil dog ændres.
    • Unkompetitiv inhibering: Den linje, som opnås ved at indtegne 1/V0 som funktion af 1/[S], vil have forskellige værdier for både skæringen med x-aksen såvel som y-aksen. Men hældningen vil være den samme, da KM/Vmaxikke ændres.

    • Figur 4.5. De forskellige inhiberingstyper afbildet i et Lineweaver-Burk-plot.  

    4.6 Alkohol som kompetitiv inhibitor

    Det blev tidligere gennemgået, hvordan ethanol i kroppen, som første skridt i dets nedbrydning, binder sig til det aktive site på enzymet alkoholdehydrogenase (ADH) og derved bliver omdannet til ethanal. En anden alkohol, methanol/træsprit bliver også nedbrudt ved at binde sig til det aktive site på ADH men bliver modsat ethanol nedbrudt til formaldehyd og derefter til format (som er den korresponderende base til myresyre). Format er ekstremt giftigt for mennesker, og en så lille dosis som 10 mL ren methanol kan forårsage permanent blindhed mens 100 mL er en dødelig dosis. Der går dog typisk et par timer, fra man indtager methanol, til de giftige virkninger indtræffer, og man kan derfor ofte nå at give den forgiftede person en modgift.

    Et stof, der kan fungere som modgift mod methanolforgiftning, er ethanol! Metoden er simpel, og teorien bag er faktisk allerede blevet gennemgået. Da både ethanol og methanol, for at blive nedbrudt i leveren, skal binde sig til det aktive site på ADH, vil de to stoffer konkurrere om denne plads, idet kun et af dem vil kunne reagere ad gangen. Giver man ethanol til en methanolforgiftet person, vil ethanolen derfor fungere som kompetitiv inhibitor og binde sig til en stor del af ADH-enzymerne. Da ADH har langt større affinitet for ethanol end methanol, vil dette forøge KM-værdien for nedbrydningen af methanol væsentligt, hvilket betyder at nedbrydningen forløber langsommere. Methanol vil derved nedbrydes så langsomt, at det giftige format kun vil være i kroppen i koncentrationer under det toksiske niveau, fordi det så kan blive udskilt løbende.

    Ethanol kan også fungere som kompetitiv inhibitor over for andre farlige stoffer, der nedbrydes af ADH. Et eksempel er ethylenglycol, der ofte bruges som antifrostvæske. Da ethylenglycol ofte er tilsat en blå farve og smager sødt, sker det jævnligt at små børn drikker det.

     

    4.7 Alkohol – gift eller modgift?

    I artikel 1. Hvad er et stof? blev det beskrevet, hvordan et stof kan have mange forskellige virkninger afhængig af dets anvendelse, koncentration og omgivelser. Alkohol er i virkeligheden et godt eksempel herpå, da det i høj grad er mangefacetteret: Det kan virke opstemmende og som en social isbryder i mindre koncentrationer. Det kan have ubehagelige korttidseffekter på kroppen ved lidt større koncentrationer (tømmermænd). Det kan have enorme konsekvenser for enkeltpersoner og familier i store koncentrationer og over lang tid (alkoholisme). Faktisk kan det inden for kort tid være dødeligt, hvis koncentrationen er høj nok.

    Alligevel kan alkohol, som nævnt, også have en medicinsk effekt og en evne til at fungere som modgift mod forgiftninger, der er endnu farligere end den alkohol kan give. Anvendes alkohol som kompetitiv inhibitor over for træsprit eller ethylenglycol, kan det redde liv, mens det i andre situationer kan tage det.

    Acetyl-coenzym A
    Kaldes også acetyl-CoA og har molekylformlen C23H38N7O17P3S. Indgår bl.a. i citronsyrecyklussen, hvor det lader carbonatomer i en acetylgruppe blive oxideret, så der frigives energi.

     

    Aktivt site
    Det sted på et enzym, hvortil substratet primært bindes.

     

    Aktivt stof
    Den kemiske komponent i et produkt, der giver den ønskede virkning. I medicin er acetylsalicylsyre eksempelvis det aktive stof i hovedpinepillen Aspirin, der virker smertestillende. Et andet eksempel er Atamon, der er et konserveringsmiddel. Her er det natriumbenzoat, der er det aktive stof, da det har en evne til at slå svampe og bakterier ihjel.

     

    Aldehyddehydrogenase
    Enzym, der katalyserer oxidationen af aldehyder.

     

    Alkoholdehydrogenase (ADH)
    Helt centralt enzym i nedbrydelsen af alkohol i kroppen. Reducerer NAD+ til NADH.

     

    Amfetaminpiller
    Piller indeholdende amfetamin (også kaldt go-piller), der blandt andet under anden verdenskrig blev udleveret til amerikanske piloter, for at de kunne holde sig vågne under lange bombetogter. US Air Force bruger stadig de såkaldet go-piller, der i dag indeholder dextroamfetamin, som er en ’forædlet’ udgave af amfetamin med færre bivirkninger.

     

    Antabus
    Et medikament der bruges i behandling af alkoholisme. Antabus har til formål at forhindre, at patienten drikker alkohol. Det sker ved at det aktive stof, disulfram, inaktiverer det enzym, der omdanner acetaldehyd til acetat. På den måde vil der 5-10 minutter efter alkoholindtag fremkomme forhøjede koncentrationer af acetaldehyd i kroppen. Disse koncentrationer er ca 10 gange højere end hos en person, der ikke tog Antabus. Acetaldehyden giver symptomer som kvalme, hovedpine, rødmen, sænket blodtryk, hjertebanken, åndenød og synsvanskeligheder. Disse symptomer kan vare flere timer.

     

    Bindingsaffinitet
    Beskriver, hvor tilbøjeligt et substrat er til at binde sig til et enzym.

     

    Centralnervesystemet (CNS)
    Består af stor-, mellem- og lillehjernen, hjernestammen og rygmarven. CNS er den del af nervesystemet, der koordinerer alle bevægelser i kroppen. Derudover styrer CNS mange organfunktioner i kroppen. Den del af nervesystemet, der ikke tilhører CNS, kaldes det perifære nervesystem (PNS).

     

    Citronsyrecyklus
    Kaldes også Krebs’ cyklus, eller tricarboxylsyrecyklus (TCA-cyklus) og er en række energifrigivende processer, der foregår som en central del af den aerobe metabolisme. Citronsyrecyklus nedbryder acetylgrupper til kuldioxid.

     

    Coenzym
    Er et organisk hjælpestof, der er nødvendigt for, at et givent enzym kan katalysere en reaktion. For eksempel er mange vitaminer coenzymer, og NAD+ er et nødvendigt coenzym, blandt andet for enzymet alkoholdehydrogenase (ADH).

     

    Cofaktor
    Kan enten være et metal eller et coenzym. En cofaktor fungerer som ’hjælper’ for et enzym, idet det er med til at katalysere en given reaktion.

     

    Controlled Substances Act
    Amerikansk lov, der regulerer hvilke psykoaktive stoffer, der er lovlige, begrænset lovlige, receptpligtige og ulovlige.

     

    Depressant
    Fællesbetegnelse for stoffer, der ved indtagelse nedsætter aktiviteten af dele af kroppen eller hjernen. Alkohol, nikotin og muskelafslappende medicin er eksempler på depressanter.

     

    Diamorfin
    Et andet navn for heroin.

     

    Dissociation
    Den kemiske proces, hvorved en komponent (for eksempel et salt eller et enzym-substrat-kompleks) opløses i delkomponenter og opnår ligevægt. Ligevægtskonstanten ved denne ligevægt kaldes dissociationskonstanten og defineres som Kd = [A]*[B] / [AB], hvor [A] og [B] beskriver delkomponenternes koncentrationer og [AB] det samlede kompleks’ koncentration.

     

    Eddikesyre
    Kaldes også ethansyre og har molekylformlen CH3COOH. Ved nedbrydning af mange organiske stoffer omdannes disse først til eddikesyre, hvorefter de kan indgå i citronsyrecyklussen.

     

    Enzym
    Et protein som kan katalysere en kemisk reaktion. Enzymer spiller en altafgørende rolle for alle former for liv på Jorden.

     

    Enzymkinetik
    Læren om enzymers reaktioner og reaktionshastigheder.

     

    Ethanol
    Har den kemiske formel CH3CH2OH og er en primær alkohol. Ethanol er det stof, vi i daglig tale kalder alkohol og er nok verdens mest udbredte rusmiddel, da det er et stærkt psykoaktivt stof.

     

    Ethylenglycol
    Anvendes ofte som frostvæske, for eksempel i biler. Ved indtagelse omdannes ethylenglycol til oxalsyre, som er ekstremt giftigt.

     

    Euforiserende stof
    Betegnelse for rusmidler der frembringer eufori, altså en følelse af lykke og velvære. Bruges også nogle gange synonymt med ordet rusmiddel.

     

    Formaldehyd
    En aldehyd med molekylformlen HCHO. Stoffet kaldes også for methanal. Er ekstremt giftigt for mennesker.

     

    Format
    Den korresponderende base til myresyre. Nedbrydningsprodukt af formaldehyd.

     

    Føtalt alkoholsyndrom (FAS)
    En sygdom, der kan ramme børn, hvis mødre har drukket for store mængder alkohol under graviditeten. FAS har mange konsekvenser – både psykiske og fysiske. Det kan bl.a. resultere i en forsinket fysisk udvikling og store indlæringsproblemer. FAS er den hyppigste årsag til intellektuelle defekter i den vestlige verden.

     

    Hastighedskonstant
    Er en talværdi for, hvor hurtigt en reaktion forløber. Hastighedskonstanter er bl.a. afhængige af temperaturen, men uafhængige af koncentrationen af såvel reaktant som produkt.

     

    Hydridion
    Har molekylformlen H, hvilket vil sige, at det er et normalt hydrogen-atom, der har optaget en ekstra elektron, og derved er blevet negativt ladet.

     

    Hydroxylgruppe
    Den kemiske forbindelse -OH. Alle alkoholer indeholder en hydroxylgruppe. Hydroxylgruppen er blandt andet vigtig pga. dens evne til at gøre stoffer mere vandopløselige.

     

    Katalyse
    Den proces, hvorved en kemisk reaktion sættes i gang eller får øget sin reaktionshastighed. En komponent, der indleder en katalyse, kaldes en katalysator og adskiller sig fra andre deltagere i reaktionen ved, at den ikke selv bliver forbrugt, når reaktionen forløber. Mange kemiske reaktioner i kroppen forløber ikke med en betydelig hastighed, uden der er en katalysator til stede.

     

    Kovalent binding
    En type kemisk binding, der opstår, når to atomer deler ét eller flere elektronpar. Det simpleste eksempel på en covalent binding findes i frit brint, H2, der består af to brintatomer, der deler to elektroner i en kovalent binding.

     

    Lineweaver-Burk-plot
    Anvendes til bl.a. at bestemme forskellige inhiberingstypers KM– og Vmax-værdier. Med moderne computerprogrammer kan man udregne disse mere nøjagtigt, men plottet er stadig meget anvendeligt til at illustrere effekterne af forskellige typer inhibering.

     

    MCDM
    Multikriterie-beslutningsmodel. En analysemodel, der inkorporerer mange forskellige fagområder og holdninger, og som især anvendes, når der skal træffes en kompromis-beslutning på tværs af forskellige konfliktområder.

     

    Medikament
    Kan også kaldes lægemiddel. Et medikament er et stof, der har til formål at bekæmpe en sygdom eller lidelse.

     

    Methanol
    Har den kemiske formel CH3OH og er en primær alkohol. Methanol kaldes i daglig tale træsprit og er yderst giftigt for mennesker – en dosis på bare 10 mL kan medføre permanent blindhed, og 100 mL er dødeligt.

     

    Morfin
    Har den kemiske formel C17H19NO3. Morfin er en kraftigt smertestillende depressant, som i dag anvendes kortvarigt mod stærke smerter. Man er holdt op med at give folk morfin i længere perioder, da det er ekstremt vanedannende, og risikoen for at udvikle afhængighed er meget stor. Morfin findes i en række receptpligtige lægemidler og udvindes fra opium, som er saften fra bestemte valmuer.

     

    Myresyre
    En carboxylsyre med molekylformlen HCOOH. Myresyre har sit navn, da det er dette sviende stof, som nogle myrer sprøjter som forsvarsmekanisme.

     

    NAD+
    Nikotinamid-adenin-dinukleotid. Et coenzym, der findes i alle celler i kroppen, og som spiller en vigtig rolle i redoxreaktioner. NAD+ bruges til at modtage elektroner fra nedbrydning af næringsstoffer, hvorved NADreduceres til NADH. I mitokondrierne afgiver NADH elektronerne og oxideres atter til NAD+.

     

    NADH
    Coenzym, der deltager i redoxreaktioner ved at fungere som elektrondonor (se ovenstående om NAD+).

     

    Narkotika
    Oprindeligt blev et narkotikum defineret som et bedøvelsesmiddel dvs. i forbindelse med narkose. Verdenssundhedsorganisationen har siden defineret narkotika som alle psykoaktive stoffer, der medfører afhængighed af stoffet. I daglig tale bruges ordet om de hårdeste, ulovlige og euforiserende stoffer.

     

    Oxaloacetat
    En vigtig bestanddel i citronsyrecyklussen. Reagerer med acetyl-CoA og danner citrat.

     

    Oxidation
    Den ene halvdel af en redoxreaktion. Når et stof oxideres vil det afgive elektroner til at andet stof, som derved reduceres.

     

    Penicillin
    En gruppe af antibiotika, der har meget stærke antibakterielle virkninger, da stoffet ødelægger bakteriers evne til at opbygge deres cellevæg. Penicillin gives derfor mod bakterielle infektionssygdomme, som kroppen ellers ville have svært ved at nedkæmpe. Et stigende antal af bakterier har dog udviklet resistens over for penicillin.

     

    Produkt
    Når en eller flere reaktanter reagerer i en kemisk reaktion, kaldes resultatet et produkt. En reaktion kan have et eller flere produkter.

     

    Protonering
    Når en base modtager en H+-ion og omdannes til sin korresponderende syre, siger man at den protoneres. Det skyldes at en H+-ion blot er en proton. Når en syre omdannes til son korresponderende base, siger man ligeledes at den deprotoneres.

     

    Psykoaktivt stof
    En betegnelse for stoffer, der påvirker hjernen og centralnervesystemet og derfor kan ændre sindstilstande, såsom humør, bevidsthed, indlæringsevne og generel opførsel. Psykoaktive stoffer bruges både rekreativt og medicinsk.

     

    Reaktionskinetik
    Studiet af kemiske reaktioner, herunder deres hastighed og de omstændigheder, hvorunder de forløber.

     

    Redox-balance
    Ved en redox-reaktion vil et stof oxideres, mens et andet reduceres. Det betyder, at det ene stof afgiver elektroner, som optages af det andet. Da elektroner hverken kan opstå eller forsvinde, må der ske lige meget reduktion og oxidation. Redox-reaktionen skal være balanceret.

     

    Reduktion
    Den ene halvdel af en redoxreaktion. Når et stof reduceres, vil det optage elektroner fra et andet stof, som derved oxideres.

     

    Rekreativ brug
    Hvis et stof anvendes privat til ikke-medicinske formål, siges brugen at være rekreativ. Hvis man drikker alkohol til en fest, er det et eksempel på rekreativ brug.

     

    Retikulære formation
    Center i hjernen, der styrer en lang række kropsfunktioner. En af de vigtigste funktioner er kontrol af søvn og bevidsthed.

     

    Specifitet
    Et enzyms villighed til at binde et givent substrat. Enzymer har typisk meget høj specificitet over for deres substrater. Det er derfor kun helt specifikke substrater, der bindes til et enzym, og helt specifikke reaktioner, der bliver katalyseret af enzymet.

     

    Stimulans
    Et stof, der i modsætning til depressanter, aktiverer forskellige centre i hjernen og har en opkvikkende effekt.

     

    Substrat
    Et molekyle, der indgår i en enzymreaktion og bliver omdannet til et produkt katalyseret af enzymet.

     

    United States Pharmacopeia (USP)
    En liste over standarder og krav, som receptpligtig- og håndkøbsmedicin skal overholde i USA. USP bliver revideret og udgivet én gang om året.

  • Opgaver

    Nedenfor finder du nogle opgaver, hvor du i praksis kan bruge den teori, du lige har lært. De nødvendige informationer er at finde i materialet, eller er angivet ved opgaven.

    Svar på opgaverne kan findes under lærervejledning: Retteark til lærer.

    Opgave 1.
    Et enzym følger Michaelis-Menten kinetik og har en KM-værdi på 1,2 µM. Vmax er på 35 µM/s.
    Bestem starthastigheden V0 når substratkoncentrationen [S] er lig 0,2 µM.

    Opgave 2.
    En anden enzymatisk reaktion har en KM-værdi på 1 µM. Ved en substratkoncentration på 0,1 M er starthastigheden V0 = 0,22 µM/s.
    Estimér V0 ved følgende substratkoncentrationer:
    1000 * KM? 5 * KM? 1 * KM? 0,1 * KM?

    Opgave  3.
    Hvor stor skal [S] være for at starthastigheden V0 er lig med Vmax for en reaktion der følger Michaelis-Menten-kinetik?

    Opgave 4.
    Forklar med dine egne ord (diskutér eventuelt med sidemanden) forskellen mellem reversibel og irreversibel inhibering. Forklar dernæst forskellen mellem kompetitiv og non-kompetitiv inhibering.

    Opgave 5.
    Du har foretaget et eksperiment hvor du har målt den umiddelbare reaktionshastighed for en enzymatisk reaktion. Starthastigheden ved forskellige substratkoncentrationer har du målt til følgende:

         [S]/mM       V0/µM/s
    0,4 1,85
    0,8 3,44
    1,2 4,83
    2,0 7,14
    4,0 11,11
    6,0 13,63
    8,0 15,38
    10,0 16,66

     

    a) Du vil nu gerne finde ud af hvad KM og Vmax er for denne reaktion. Hvordan vil du gøre det?

    b) Hvad bliver KM og Vmax?

    Du har fundet et stof som du mistænker for at være en inhibitor for enzymet. Du udfører derfor eksperimentet igen, men denne gang tilsætter du 100 µM (0,100 mM) af inhibitoren.

    Denne gang måler du følgende:

         [S]/mM       V0/µM/s
    0,4 0,96
    0,8 1,85
    1,2 2,67
    2,0 4,16
    4,0 7,14
    6,0 9,37
    8,0 11,11
    10,0 12,50

    c) Hvilket type inhibering er der tale om?

    d) Bestem Ki.

    e) Vil du vurdere stoffet til at være en kraftig inhibitor? (Hint: Sammenlign Ki og KM)

    Du vil gerne gentage det oprindelige forsøg (uden inhibitor) men opdager at du ikke har så meget enzym tilbage. Du gentager derfor eksperimentet med en enzymkoncentration der kun er det halve af hvad den var i første omgang.

    f) Vil du forvente at dette påvirker KM og Vmax? Og i så fald hvordan?

    Opgave 6.
    Brug Michaelis-Menten ligningen til at udlede Lineweaver-Burk-ligningen (4.5):

    Opgave 7.
    Du skal nu regne lidt på en case hvor ethanol kan bruges som inhibitor og dermed redde liv:

    Til en lidt for vild gymnasiefest er en pige kommet til at indtage ethylenglycol, et stof der ofte bruges som antifrostvæske. Når kroppen nedbryder ethylenglycol bliver der dannet metabolitterne oxalat og glycolat, som er meget giftige. Der bliver derfor hurtigt ringet efter en ambulance. I mellemtiden finder en gruppe biologikyndige elever dog på at give pigen en modgift. Vodka!
    De ved nemlig at ethylenglycol bliver omdannet til oxalat og glycolat af alkoholdehydrogenase. Samme enzym som omdanner ethanol til ethanal. Deres argument er at ethanolen virker som en inhibitor for enzymets aktivitet overfor ethylenglycol.

    a) Hvilken type inhibering tror du ethanol udfører i denne sammenhæng?

    b) Ethylenglycol har det systematiske navn ethan-1,2-diol. Tegn strukturen af ethylenglycol, både strukturformlen og stregformlen.

    I det følgende får du brug for nogle konstanter:
    KM for ethylenglycol = 19 mM
    Ki for ethanol = 0,44 mM
    Ethanols massefylde = 0,8 g/mL
    Ethylenglycols massefylde = 1,1 g/mL

    Pigen har drukket 90 mL ethylenglycol og hendes krop indeholder 40 L legemsvæske. Vi kan antage at ethylenglycolen er fordelt ligeligt i hele denne væske.

    c) Hvilken koncentration af ethylenglycol er der i hendes krop efter hun har bundet sin antifrost-drink? (Hint: Du skal selv udregne molarmassen for ethylenglycol).

    d) Hvilken hastighed nedbrydes ethylenglycol med ved denne koncentration, udtrykt i forhold til Vmax?

    For at forhindre forgiftning skal reaktionshastigheden bringes ned til 5 % af Vmax.

    e) Hvor stor en koncentration af ethanol skal der være i pigens krop for at nedbringe enzymets aktivitet til denne værdi? (Hint: Du skal kombinere Michaelis-Menten ligningen med udtrykket for KM-app)

    f) Hvor meget vodka skal hun drikke for at opnå denne koncentration? Du kan regne med at vodka indeholder 40 vol.% alkohol.

    Opgave 9.
    Alkohol, især ethanol, bruges meget ofte som desinfektionsmiddel. Hvilke egenskaber gør alkohol til en god desinfektant, og hvordan desinficerer det? Brug eventuelt internettet til at søge efter svaret.

  • Debat og diskussion

    Oplæg
    Alkohol er det suverænt mest brugte rusmiddel i den vestlige verden og har været det i lang tid. Alkohol var tidligere en stor del af mange danskeres hverdag, og et stort flertal af danskerne drikker i dag ved festlige lejligheder. Dog lader det til, at jo mere man forsker i effekterne ved et alkoholforbrug, des flere bivirkninger finder man. Sammenholder man dette med de forholdsvis få medicinske anvendelsesmuligheder, som alkohol har, kan man sagtens forestille sig, at stoffet var blevet totalt forbudt, hvis man først havde opdaget det i dag. Det virker muligvis drastisk, og en af grundene til at brugen af alkohol er blevet så udbredt er naturligvis også, at der skal et relativt stort og/eller langvarigt forbrug til, før de alvorligste bivirkninger bliver synlige – hvilket dog ikke er ensbetydende med, at de ikke er tilstede tidligere. Følgende arbejdsspørgsmål kan belyse problematikken yderligere.

    Undersøg på egen hånd Sveriges officielle alkoholpolitik og giv et bud på følgende spørgsmål:

    • Hvad er Systembolaget, og hvorfor blev det oprettet?
    • Er svenskerne tilfredse med det?
    • Tror du, danskerne ville acceptere en lignende løsning?
    • Se, om du kan finde en statistik over alkoholrelaterede dødsfald. Er der forskel på Danmark og Sverige?

    Jævnligt er der overskrifter i medierne omhandlende de danske unges massive alkoholforbrug.  I februar er avisspalterne fyldte med artikler om de danske gymnasieelevers skiture, og hvor meget alkohol de indtager. I sommerferien handler historierne om Sunny Beach o.l. Diskutér følgende spørgsmål i klassen eller i grupper:

    • Hvad kan grundene være til, at netop danske unge har et af de højeste alkoholforbrug i verden?
    • Hvad skal der til for at ændre denne tendens? Hvad skulle der til, for at du drak mindre alkohol?
    • Sundhedsstyrelsen lancerer jævnligt kampagner specielt målrettet mod unge, der skal begrænse alkoholforbruget – senest Stop Før 5. Tænker du over sådanne kampagner, og har de indflydelse på dit alkoholforbrug?

    Diskussions-/holdningsspil
    Case: Sundhedsstyrelsen har efter offentliggørelsen af en ny forskningsrapport foreslået et totalt alkoholforbud i Danmark. Mens de forsøger at overbevise partierne på Christiansborg om idéen, raser debatten i resten af samfundet. En række forskellige aktører er kaldt sammen til en tv-debat, der tegner til at blive særdeles ophedet.

    Opgave: Klassen deles op i et antal grupper og hver gruppe får tildelt en rolle i debatten. De får desuden en række holdninger, de skal forsvare. Derefter skal de forberede deres argumenter og strategier i grupperne. Herefter samles alle til den endelige debat, hvor én (evt. læreren) udpeges som ordstyrer. Hver gruppe starter med at præsentere deres holdning på 1-2 minutter, hvorefter debatten går i gang.

    Ordstyreren kan med fordel styre debatten med udgangspunkt i spørgsmål til den enkelte aktør. Herefter kan resten byde ind med kommentarer.

    Følgende roller og holdninger skal indtages:

    • Sundhedsstyrelsen: Går ind for et totalt forbud. Et stort alkoholforbrug er dødeligt, og selvom man ikke drikker så meget, er risikoen for at være involveret i vold og ulykker alligevel større. Alkohol kan kædes sammen med over 60 forskellige sygdomme og er dermed et yderst skadeligt stof, der helt bør forbydes.
    • En stor ølproducent: Er totalt imod et forbud, der fuldstændigt vil fjerne bryggeriernes eksistensgrundlag. Øl er en eksportvare for Danmark – og ikke mindst et mærke, der er med til at brande landet – og staten vil derfor også miste store indtægter ved at indføre et alkoholforbud. Derudover vil uacceptabelt mange arbejdspladser gå tabt, hvis bryggerierne må lukke.
    • En læge: Er enig i at alkohol i mange tilfælde er yderst skadeligt, men mener, at et totalforbud er at gå over stregen. Mener at man bør fortsætte og udvide de store oplysningskampagner, så forbrugerne i højere grad lærer at drikke med måde. Man bør dog indføre flere restriktioner for at styre forbruget bedre.
    • Yngresagen: Erkender, at de unges alkoholforbrug er et problem, men mener også, at ansvaret ligger hos den ældre generation i deres opdragelse af nutidens unge og deres funktion som rollemodeller. Derudover har det offentlige et ansvar for at vejlede og rådgive de unge om alkoholvaner. Mener derfor, at Sundhedsstyrelsen skal lægge større vægt på oplysningskampagner målrettet de unge. Et forbud er ikke vejen frem.
    • Brancheforeningen for Danske Barer og Natklubber: Er totalt imod et forbud. ’Sundhedsbølgen’ er gået for vidt, først med rygeforbuddet og nu med et alkoholforbud. Rigtig, rigtig mange barer vil gå nedenom og hjem, hvis et forbud bliver indført.
    • En finansøkonom: Forskning viser, at et moderat alkoholforbrug hos en befolkning hjælper på de offentlige finanser, men at det bliver dårlig forretning, når forbruget stiger, og folk skal på hospitalet.

    Diskussion i plenum eller grupper
    Hvornår skal et stof (i bred forstand) forbydes?

    Hvilke faktorer, mener I, skal gøre sig gældende, for at et stof skal forbydes? Nævn mindst tre ting, der skal gøre sig gældende.
    Det er højst sandsynligt sværere, end man skulle tro, men overvej følgende punkter:

    • Dosisfarlighed. Hvor store mængder af stoffet skal der til, før det er farligt for mennesker eller miljø?
    • Forekomst. Hvis stoffet ved ’normal brug’ ikke har store skadesvirkninger, men kan have det i andre sammenhænge, har det så noget at sige? Eksempelvis kan lim virke euforiserende og er yderst giftigt, hvis man sniffer det gennem næsen, men det betyder naturligvis ikke, at lim er forbudt. Ligesådan har lim ingen giftige virkninger, hvis man bruger det som tiltænkt.
    • Afhængighedsrisiko. Har det en betydning, om man let udvikler afhængighed af stoffet, hvis man indtager det? Dette problem kan for eksempel afhjælpes ved at gøre stoffet receptpligtigt, så man kun kan få adgang til det, hvis man har et reelt medicinsk problem, der kan forbedres ved brug af stoffet.
null

Projektet er udarbejdet af Kristian Jensen, der til daglig læser civilingeniør i Bioteknologi på DTU Systembiologi.

Kristian Jensen

null

Projektet er udarbejdet af Mikkel Baumann, der tidligere har læst til civilingeniør i Miljøteknologi på DTU Miljø.

Mikkel Baumann

Dansk Bioteknologisk Selskab

Dansk Bioteknologisk Selskab er et videnskabeligt selskab, der bl.a. har til formål at fremme interessen for bioteknologi, biokemi og molekylær biologi. Selskabet har ydet økonomisk støtte til dette undervisningsprojekt.