Biochemie (Subject) / Kohlenhydratstoffwechsel (Lesson)

Glykolyse, Gluconeogenese,...

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• Warum katalysiert Hexokinase Übertragung einer Phosphatgruppe v. ATP auf Gluc, nicht auf Wasser? (ATP Hydrolyse)? Induced fit > Konoformationsänderung d. Hexokinase >das aktive Zentrum ist nach Binden von Gluc nicht mehr für H2O zugängig
• Schrittmacherenzym der Glykolyse Phosphofructokinase
• Zwischenprodukt bei Isomerisierung Aldose>Ketose Endiol
• Was macht das Schrittmacherenzym der Glykolyse katalysiert irreversible Reaktion u. bestimmt entscheidend die Geschwindigkeit der gesamten Glykolyse
• was ist f. Aldolspaltung erforderlich? Carbonylsauerstoff C=O am übernächsten C-Atom und ein OH am benachbarten C-Atom (andere Seite)
• Was passiert bei Aldolspaltung im 3.Schritt Glykolyse? Als Folge Umlagerung G-6-P > F-6-P erfolgt symmetrische Spaltung zu 2 Triosephosphaten
• Welches Produkt geht nach der Aldolspaltung weiter in die Glykolyse ein? Glycerinaldehyd-3-phosphat (5%)
• NAD+ , Aufgabe Struktur Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid vermittelt Übertragung von Hydrdridionen (H- o. H+) ---reversibel ox.Form: NAD+red.F: NADH+H+
• NADH gibt seinen Wasserstoff an d. Enzyme der Atmungskette ab: H- + H+ + 1/2 O2 > H2O (Energiegewinn)
• NADPH liefert den f. Biosynthesen benötigten Wasserstoff (Reduktionsequivalente)
• Warum Oxidation UND Phosphorylierung in Schritt 5 Glykolyse Bei Oxidation wird soviel E frei, dass Pi übertragen werden kann
• GAPDH+ phosphoglyceratkinase katalysieren... 1. Aldehyd > Carbonsäure (Oxidation) 2. NAD+ > NADH+H+ (Reduktion) 3. ADP + Pi > ATP (ATP-Gewinn)
• Substratkettenphosphorylierung Synthese von ATP aus energiereichen Substraten ohne O2-Verbrauch durch Übertragung von Pi v. einem Substrat auf ADP d.h.: das Phosphorylgruppenübertragungspotential von 1,3-BPG wird f. Synthese ATP genutzt
• Phosphoglyceratmutase katalysiert 7.Schritt Glykolyse hat phosphorylierten Histidinrest Enz-His-Phosphat + 3-Phosphoglycerat > Enz-His+2,3-Bisphosphoglycer Enz-His+2,3-Bisphosphoglycerat > Enz-His-Phosphat +2-phosphoglcerat  
• Nettoreaktion Glykolyse Gluc+2Pi+2ADP+2NAD+ > 2Pyruvat + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
• Nettoreaktion Anaerobe Glykolyse in Hefe/Mikroorganismus Gluc+2 Pi+2ADP+2H+ > 2Ethanol+2CO2+2ATP+2H2O
• Milchsäuregärung Reduktion zu Lactat Pyruvat > Lactat                   Enzym: Lactat-dehydrogenase Gesamtbilanz: Gluc + 2Pi + 2ADP > 2Lactat + 2 ATP + 2H2O
• Was hält die Glykolyse unter anaeroben Bedingungen aufrecht? Regeneration von NAD+
• In was wird Fruc in Muskel- u. Fettgewebe umgewandelt? +Enzym in Fruc-6-P Hexokinase
• wichtigstes organ Fruc Abbau Leber
• Warum setzt Hexokinase in Leber kaum Fruc um? Weil Affinität 20x größer zu Glucose, Glucosespiegel in der Leber hoch, deshalb: Fructokinase
• welche enzyme hemmt Fruc-1-P (Leber) Aldolase A, Enzyme der Gluconeogenese, Glykogenabbau
• Hereditäre Galaktosämie Emzymdeffekt: Galaktose-1-P-Uridyltransferase in Leber und Ery's
• Mannose-Stoffwechsel Man+ATP > Man-6-P + ADP   (Hexokinase) Man-6-P > Fruc-6-P         (Phosphomannose-Isomerase)
• Glucose benötigt für... -Energiegewinn in Muskel, Gehirn, Ery's-Synthese Nukleinsäuren (Pentosephosphat)-Synthese Glycerol-3-P (Fettgewebe)-Regulation Säure-basen-haushalt (Niere)
• Gluconeogenese wichtig bei... Hunger, kohlenhydratfreie Ernährung, körperlicher Anstrengung
• Ich liebe..? ...dich meine Traumfrau!!!
• Substrate der Gluconeogenese LactatASGlycerin
• Wo findet Gluconeogenese statt? LEBER NebennierenrindeGehirnSkelettmuskelHerzmuskel
• Wozu Gluconeogenese hauptsächlich in Leber und Niere? um BGS so hoch zu halten, dass Gehirn und Muskel genügen Gluc , um Stoffwechselbedarf zu decken
• Gluconeogenese ist... Synthese von Glucose aus Nicht-KH Vorstufen
• Was kann nicht in die Gluconeogenese eingehen? FS!
• Unterschied Glykolyse - Gluconeogenese Glykolyse: Hexokinase                  Phosphofructokinase                  Pyruvatkinase Gluconeogenese: Gluc-6-Phosphatase                              Fruc-1,6-bisphosphatase                              Pyruvat-Carboxylase                              Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase
• Umweg um Phosphoenolpyruvat aus Pyruvat zu gewinnen Oxalacetat
• wo erfolgt umwandlung von pyruvat in oxalacetat mitochondrien
• Umwandlung von Oxalacetat in PEP erfolgt im... Cytosol
• Wie gelangt Oxalacetat aus Mitochondrium in Cytosol? Da Mitochondrium schwerd durchlässig > Zwischenprodukt Malat > kann Membran passieren
• Welche Schritte der Glykolyse sind irreversibel? ATP-Verbrauch:Glucose > Gluc-6-P                          (Hexokinase)Fruc-6-P > Fruc-1,6-bisphosphat     (Phosphofructokinase) ATP-Gewinn:Phisohoenolpyruvat > Pyruvat          (Pyruvatkinase)
• In welchen Schritten der Glykolyse wird ATP gewonnen? Phosphoglyceratkinase:1,3-bisphosphoglycerat > 3-Phosphoglycerat Pyruvatkinase:PEP > Pyruvat
• In welchen Schritten der Glykolyse wird NADH+H+ gewonnen? Glycerinaldehyd-3-P-Dehydrogenase: GAP+NAD+ + Pi > 1,3-bisphosphoglycerat
• Wieviele und welche Schritte der Glykolyse müssen i.d. Gluconeogenese umgangen werden? 3 Schritte: 1. Glykolyse: Pyruvatkinase: Phosphoenolpyruvat > Pyruvat     Gluconeogenese: Pyruvatcarboxylase u.PEP-Carboxykinase                                 Pyruvat > Oxalacetat > PEP 2. Glykolyse: Phosphofructokinase: Fruc-6-P > Fruc-1,6-bisphosphat     Gluconeog.: Fructose-1,6-bisphosphatase:                        Fruc-1,6-bisphosphat >Fruc-6-P 3. Glykolyse: Hexokinase: Gluc > Gluc-6-P     Gluconeog.: Gluc-6-Phosphastase                        Gluc-6-P > Glucose
• Schlüsselenzym d. Gluconeogenese Fructose-1,6-Bisphosphatase Vorkommen: LEBER, Nieren, quergestreifte Mukulatur(gering)                       NICHT IM FETTGEWEBE
• Wofür ist die Gluc-6-phosphatase wichtig, wo kommt sie vor und wo nicht? Notwendig für Abgabe von Gluc aus der Leber ans Blut Nur Glucose kann Zelle verlassen Vorkommen: Leber, Nieren, intestinale Mucosa NICHT IN: quersgestreifter Muskulatur, Fettgewebe, Gehirn > GLUCOSEABHÄNGIG!!> Nicht zu Gluconeog. fähig, da letzter Schritt nicht möglich!!
• Umwandlung Gluc-6-P in Glucose, wo und wie? im ER mit Hilfe von Glucosetransportern (T1,T2,T3)
• Welche Reaktionsschritte der Gluconeogenese verbrauchen ATP? Synthese v. Oxalacetat aus Pyruvat 1ATP Synthese von PEP aus Oxalacetat 1GTP >entspricht 1ATP Synthese von 1,3-bisphosphoglycerat aus 3- Phosphoglycerat 1ATP bei 2xPyruvat > Gesamt 6Mol ATP
• Was ist der Vorteil davon dass d. Stoffwechselwege Gluconeog. u. Glykolyse unterschiedl. Enzyme nutzen? beide Stoffwechselwege sind unterschiedl. voneinander regulierbar
• Was ist der Preis dafür dass von Metaboliten praktisch identische gegenläufige Stoffwechselwege unterschiedl. Enzyme nutzen? Verluste an freier Enthalpie Gluconeog verbraucht 6 ATP, Glykolyse gewinnt 2 >> 4ATP nötig um aus energetisch ungünstigen, energetisch günstigen zu machen
• Welches Enzym katalysiert oxidative Decarboxylierung von Pyruvat? Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
• Woraus besteht Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex? E1: Enzym: Pyruvat-Dehydrogenase-Komponente mit    prosth.Gruppe:        TPP(Thiaminpyrophosphat)OX:DECARBOXYLIERUNG V. PYRUVAT E2: Enzym:Dihydrolipoyl-Transacetylase,prosth.Gr:LiponamidTRANSFER ACETYLGR. AUF CoA E3: Enzym: Dihydrolipoyl-Dehydrogenase, prosth.Gr.:FADREGENERIERUNG OX.FORM DES LIPONAMIDS
• Pyruvatabbau:Was passiert mit der entstehenden Hydroxyethylgruppe? wird durch E2 auf Liponamid übertragen u. gleichzeitig zur Acetylgruppe oxidiert

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