Bio3 - Biologie learn online

Biologie (Subject) / Bio3 (Lesson)

This lesson was created by Zalander.

Learn lesson

53. An welcher Stelle des Citratzyklus ensteht GTP? Benennen sie bitte das beteiligte Enzym und beschreiben sie die Reaktion. Bei der Bildung von Succinat. Enzym: Succinyl-CoA-Synthetase Reaktion: 1. Bildung von Succinylphosphat 2. Übertragung der Phosphorylgruppe auf His-Rest des Enzyms. Freisetzung von Succinat 3. Übrtragung der Phosphorylgruppe auf GDP. Bildung von GTP
54. Fette werden für gewöhnlich in Acetyl-CoAumgewandelt und im Citratzyklus weiter verarbeitet. In der Gluconeogenese kann Glucose aus Oxalacetat synthetisiert werden. Warum müssen wir dann nach einer langen Runde von Anstrengungen, die unsere Kohlenhydratdepots erschöpfen, diese Speicher durch die Aufnahme von Kohlenhydraten auffüllen? Warum ersetzen wir sie nicht einfach durch Umwandlung von Fetten in Kohlenhydrate? Der Schritt von Pyruvat zu Acetyl-CoA ist irreversibel für unseren Organismus.aus Fettsäuren kann kein Pyruvat gewonnen werden.wir können zwar aus Zucker Fettsäuren synthetisieren aber nicht umgekehrt aus Fettsäuren Zucker machen.
55.Bei der Samenkeimung müssen Pflanzen Fette in Kohlenhydrate umwandeln. Wie können sie dies erreichen? Pflanzen haben Glyoxisomen, hier werden Fettsäuren in Succinat umgewandelt und so an den Citrat-Zyklus verbunden
56.Bitte beschreiben sie die drei-stufige Überführung von Succinat in Oxalacetat. Bitte benennen sie die Enzyme, Metabolite und Cofaktoren. Welches Stoffwechselmotiv beschreibt die Umwandlung? Oxidation von Succinat => Fumarat, Cofaktor FAD, Enzym: Succinat Dehydrogenase Hydratisierung von Fumarat zu Malat, Cofaktor H2O, Enzym: Fumarase Oxidation von Malat zu Oxalacetat, Cofaktor NAD+, Enzym: Malat Dehydrogenase Motiv: Umwandlung einer Methylengruppe in eine Carbonylgruppe
57. Bitte beschreiben sie den Glycerin-3-Phosphat Shuttle. Welche Isoenzyme, Metabolite und Cofaktoren sind beteiligt? Welche Funktion hat der Shuttle? 1. Dihydroxyacetonphosphat wird durch cytosolische glycerol-3-phosphat dehydrogenase zu glycerol 3 phosphat reduziert. Dabei wird NADH zu NAD+ oxidiert. 2.glycerol-3-phosphat wird an der mitochondrialen Membran durch die mitochondrielle glycerol 3-phosphat dehydrogenase zu dihydroxyacetonphosphat zurückoxidiert. Dabei wird FAD zu FADH2 reduziert. 3.Dieses FADH2 wird wieder zu FAD oxidiert und dabei wird Ubichinon in der inneren Membran reduziert. Funktion: Elektronen des cytosolischen NADHs werden in die innere Mitochondrienmembran transportiert.
57. Mittels spezifischer Inhibitoren können die einzelnen Komplexe der Atmungskette gehemmt werden. Welcher der folgenden Wirkstoffe wirkt auf Komplex III: Rotenon, DNP, Atractylosid, Azid, AntimycinA, CO. AntimycinA
58.Was ist die Funktion von Ubiquinon? Ist ein Shuttle-System für Elektronen zwischen den Komplexen I/II und IIIElektronen werden von FADH2und NADH/H+auf Ubiquinon übertragenAuch Protonencarrier
59. Elektronen aus dem cytosolischen NADH Pool gelangen mittels spezifischer Shuttle-Systeme in die Mitochondrien. Bitte beschreiben sie den Aspartat-Malat Shuttle. 1. Oxalacetat wird zu Malat reduziert, NADH+H+ wird zu NAD oxidiert 2. Malat wird in die Matrix des Mitochondriums über Antiporter (a-Ketogluatarat) gebracht. 3. Oxidation von Malat zu Oxalactet innerhalb der Matrix, NAD wird zu NADH+H+ reduziert. Eigentlicher Transport ist damit erfüllt, für Zyklus weiter Schritte nötig 4. Aminierung von Oxalacetat zu Aspartat. Dabei wird aus glutamat a-ketoglutarat. Austausch von Glutamat und Aspartat über Carrier. 5. Aspartat wird zu Oxalacetat umgesetzt. Umwandlung von a-ketoglutarat zu glutamat.
60.Welche Proteinkomplexe sind an der Elektronenübertragung in Mitochondrien beteiligt? l: NADH-Q-Oxidoreduktasell: Succinat-Dehydrogenaselll: Cytochrom c-OxidoreduktaselV: Cytochrom c-Oxidase
61.In Komplex III der Atmungskette werden Elektronen von Ubiquinol auf Cytochrom C übertragen. Der zugrundeliegende Prozess wird als QCyclus bezeichnet. Was versteht man unter dem Q-Cyclus? Eine folge von Redoxreaktionen unter Beteiligung von Ubiquinol und Cytochrom C in Komplex III des Atmungszyklus.
Advertisement
62.Wie ist die Rotationsbewegung der ATPase an die Synthese von ATP gekoppelt? Bitte beschreiben sie die strukturellen Voraussetzung, die es erlauben den Protonentransport an eine Rotationsbewegung zu koppeln. Die b-Untereinheit des F1 Teils besitzt drei unterschiedliche Konformationszustände, welche unterschiedliche Aufgaben bei der ATP synthese übernehmen. Durch Rotation der y-Untereinheit werden die Konformationen ineinander umgewandelt. Die spezielle Struktur der a und c Untereinheiten erlauben Protonentransport. Die c-Untereinheit besteht aus zwei a-Helices. Ein Asparaginsäurerest der zweiten Helix liegt in der Mitte der Membran. In Kontakt mit der hydrophoben Membran kann der Asparaginsäurerest nur in seiner neutralen (protonierten) Form vorliegen.Die a-Untereinheit scheint zwei Halbkanäle zu enthalten, die einen teilweise, aber nicht vollständigen Ein- und Austritt von Protonen durch die Membran erlauben.
63.Mit welchen Experiment wurde die Chemiosmotische Hypothese belegt? Bitte beschreiben sie ein geeignetes Experiment. 1961 von D.Mitchell vorgeschlagen. 1. Isolierung von Mitochondrien 2. Überführung der Mitochondrien in ein Medium pH 9.0 mit 0.1 M KCl3. Es stellt sich ein Äquilibrium ein4. Überführung der Mitochondrien in ein neues Medium pH 7.0 und Zusatz von Valinomycin5. Kalium Ionen werden durch Valinomycin aus den Mitochondrien transportiert6. Es entsteht ein elektrochemischer Gradient, der die ATP-Synthese antreibt
64.Bei welchem Prozess entstehen bei der oxidativen Phosphorylierung reaktive Sauerstoffspezies und wie werden diese entgiftet? In Komplex werden bei der Cytochrom C-Oxidase normalerweise 4 Elektronen übertragen. Manchmal werden aber nur 2 e übertragen und es entsteht Wasserstoffperoxid. Entgiftung über Katalasen und Peroxidasen. Auch einzelne Elektrontransferaktionenbeim Transport über Ubiquinon sind möglich bei denen dann Superoxid-Anionenradikale entstehen. Entgiftung über eine spezielle Superoxid-Dismutase
65.In Säugern ist der Pentosephosphat Weg mit der Glykolyse koordiniert. Die Verstoffwechselung von Glucose-6-phosphat wird durch den Bedarf an NADPH, Ribose-5-phosphat und ATP reguliert. Welche Teile der Stoffwechselwege laufen, wenn sowohl ATP als auch NADPH benötigt werden? Bitte skizieren sie die Verstoffwechselung von Glucose-6P. Oxidativ: G6P => Ribulose-5-phosphat (Gewinn von 2 NADPH und AbgabeCO2) => Ribose-5-Phosphat Nicht Oxidativ: Ribose-5-Phosphat => G3P oder Fructose-6-Phosphat Glycolyse: Ausgehend von G3P oder F6P => Pyruvat, Gewinn von 2 ATP
66.Welche Rolle spielt Thioredoxin bei der Regulation des OPP und RPP? (Benennen sie auch die Enzyme die reguliert werden und beschreiben sie, wie sich die Regulation auf die Enzymaktivität auswirkt.) Thioredoxin reduziert nach Aktivierung Disulfidbrücken in Zielenzymen. Hemmende Wirkung auf: G6PDH und Gluconat-6PDH Aktivierende Wirkung auf: PRK, GAPDH, SBPase und FBPase
67. Welche Glucosepolymere kennen sie? Bitte benennen sie den Bindungstyp der Glukosemonomere und die biologische Funktion der Polymere. Cellulose β-1,4 Strukturfunktion!Stärke α-1,4 und α-1,6 Speicherfunktion (Pﬂanzen)Glykogen α-1,4 und α-1,6 Speicherfunktion (Tiere), „Leberstärke“Kallose β-1,3 Strukturfunktion, Abwehrfunktion (Pﬂanzen)
68. Welche Funktion hat die anorganische Pyrophosphatase in der Glykogenbiosynthese? hydrolyse von Pyrophosphat zu freiem phosphat.
69. Warum ist die de novo Synthese von Glykogen Glykogenin-abhängig? Bitte beschreiben sie die Prozesse, die zur Initiierung von Glykogen notwendig sind. Glykogenin ist ein Enzym, das zur Polymerisation von Glucose und Anhaftung dieser an sichselbst in der Lage ist. Dabei wird UDP-Glucose an einen Tyrosin-Rest (aktives Zentrum imGlycogenin) angelagert. An dieses Glucose-Molekül werden jetzt vom Enzym noch bis zu 13weitere Glucose-Moleküle angelagert.!Hat der Glygenenin-Glucose-Polymer-Komplex die maximale Kettenlänge erreicht, erfolgt dieweitere Polymerisation zum Glykogen über die Glycogen-Synthase. Diese braucht jedoch eineMindest-Kettenlänge um funktionieren zu können (sonst wäre der Glycogenin-Komplex über-ﬂüssig).!
70. Welche Enzymaktivitäten benötige ich, um Glykogen in Glukose-6-Phosphat abzubauen? 1. Phosphorylase: Spaltung der 1,4-Bindungen 2. Transferase+a1,6-Glucosidase: Spaltung der 1,6-Bindungen 3.Phosphoglucomutase: Umwandlung von Glucose-1-phosphat in G6P
71. Glucagon ist ein Hormon, welches für die Wahrnehmung des Glukosestatus des Blutes in der Leber wichtig ist. Bitte beschreiben sie die Erkennung, die Signalleitung und die Wirkung von Glucagon in Leberzellen. Bei der Wirkung können sie sich auf den Glykogenstoffwechsel beschränken. Erkennung: Kopplung an einen GPCR Signalleitung: Das aktivierte Gs Protein stimuliert die Adenylatcyclase. Durch cAMP wird die Enzymkaskade ausgelöst. Wirkung: Im Endeffekt wird die Phosphorylase aktiviert und die Glycogensynthase deaktiviert
72. Der Glykogenstoffwechsel der Leber wird durch hormonelle und nicht hormonelle Mechanismen reguliert, wodurch der Blutzuckerspiegel ausgeglichen werden kann. Zu den nicht hormonellen Regulatoren gehört die Glucose, hormonelle Signale umfassen u.a. Adrenalin, Glucagon und Insulin. a. Welche Auswirkung hat die Infusion von Glucose in den Blutstrom auf die Aktivität der Glykogenphosphorylase und Glykogensynthase? b. Auf welchem Mechanismus beruht die Glucoseregulation? c. Wie wirkt sich ein Anstieg an Glucagon auf den Glykogenstoffwechsel in der Leber aus? a) Phosphorylase wird deaktiviert, Synthase aktiviert b) Hormonelle Regulation des Glykogenabbaus c) glucagon wird abgebaut
73. Bitte sagen sie die wichtigsten Auswirkung der folgenden Mutationen auf den Glykogenstoffwechsel vorher: a. Überexpression der Phosphorylase-Kinase in der Leber b. Verlust des Gens für den Inhibitor 1 der Proteinphosphatase 1 c. Verlust des Gens für Glykogenin a) Aktivierung der Phosphorylase, erhöhter Glykogenabbau, hoher Blutzuckerspiegel b) Inaktivierung der Kinase, verminderter Glykogenabbau, geringer Blutzuckerspiegel c) Keine Möglichkeit neue Glykogenketten zu bilden, Blutzucker ständig zu hoch