Biochemie (Subject) / Gluconeogenese und Cori Zyklus (Lesson)

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Müller Esterl Kapitel 43

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  • Worauf steigt das Gehirn bei Mangelversorgung von Glucose um? auf Verwertung von Ketonkörper
  • Welche Organe stellen genügend Glucose de novo her, um Zentralnervensystem, Skelettmuskulatur und Erythrocyten (die nicht zu eigener Gluconeogenese befähigt sind) mit zu versorgen? Leber und Niere
  • Was ist der gemeinsame Ausgangspunkt für die Gluconeogenese? Pyruvat, das die Leber aus Lactat bzw. Alanin gewinnt
  • Welches Organ gewinnt Pyruvat aus Lactat bzw Alanin für die Gluconeogenese? Leber
  • Wo finden die ersten und letzten Schritte der Gluconegenese statt? die Ersten in den Mitochondrien und die Letzten am ER (dazwischen im Cytosol)
  • Bei welchen Reaktionen unterscheidet sich die Gluconeogenese von der Glykolyse? 1, Carboxylierung -> Pyruvat-Carboxylase (mit ATP + Biotin) 2, Phosphorylierung -> Phosphoenolpyruvat-Carboxylkinase (mit GTP) 3, Hydrolyse -> Fructose-1,6-bisphosphatase und Glucose-6-phosphatase (=Schlüsselenzyme)
  • Durch welchen Überträger wird das Enzym Pyruvat-Carboxylase bei der Carboxylierung von Pyruvat unterstützt? durch die prosthetische Gruppe Biotin (Vit. H)
  • Warum ist die Oxalacetatsynthese aus Pyruvat wichtig? Ist eine wichtige anaplerotische Reaktion zur "Wiederauffüllung" des Citratzyklus
  • Wie gelangt Oxalacetet für die Gluconeogenese über die innere mitochondriale Membran ins Cytosol? Zuerst wird durch die mitochondriale Malat-Dehydrogenase das Oxalacetet zu Malat reduziert (-> dabei wird NADH verbraucht/oxidiert). Mittels Antiporter gelangt Malat ins Cytosol, wo es durch die cytosolische Malat-Dehydrogenase wieder zu Oxalacetet oxidiert wird (-< dabei regeneriert NADH wieder)
  • Wie heißen die 2 Schlüsselenzyme der Gluconeogenese? Fructose-1,6-bisphosphat Glucose-6-phosphatase
  • Mit welchem Kompartiment bildet die Glucose-6-phosphatase einen Enzymkomplex? mit der Membran des glatten ER
  • In welchen Zellen kommt der Glucose-6-phosphatase-Komplex vor? in Leber- und Nierenzellen
  • Warum können Gehirn und Muskulatur keine freie Glucose erzeugen? weil in Nerven- und Muskelzellen kein Glucose-6-phosphotase-Komplex vorhanden ist.
  • Nennen Sie ein Schlüsselenzym das eine organspezifische Experssion mit bedeutenden funktionellen und regulatorischen Konsequenzen hat. Glucose-6-phosphatase-Komplex
  • Die beiden Hydrolysereaktionen der Gluconeogenese werden von spezifischen ______________ katalysiert, während _____________ die gegenläufigen glykolytischen Reaktionen ermöglichen. 1, Phosphatasen 2, Kinasen
  • Wieviele Nukleosidtriphosphate (NTP) und Reduktionsäquivalente (NADH) werden pro Molekül neu synthetisierter Glucose verbraucht? 6 NTP und 2 NADH
  • Wodurch wird Fructose-1,6-bisphosphatase gehemmt bzw stimuliert? -> AMP hemmt das Enzym -> Citrat stimuliert es
  • Bei _____________ Energieladung und wenig Citrat wird ______________ angetrieben, der Citratzyklus via ___________ und ___________ auf Touren gebracht und dadurch für _________________ gesorgt. Dadurch kommt __________________ praktisch zum Stillstand. 1, geringer 2, die Glykolyse 3, Pyruvat 4, Acetyl-CoA 5, ATP-Nachschub 6, die Gluconeogenese
  • Bei ___________ Energieladung und reichlich vorhandenen Citrat wird _______________ stimuliert. ____________ und ______________ fließen nun in den ______________ Stoffwechselweg, während _______________ heruntergedreht wird. 1, hoher 2, Energie 3, Reservestoffe 4, anabolen 5, die Glykolyse
  • Was ist die Besonderheit bei dem Enzym Phosphofructikinase-2? Es ist ein bifunktionelles Enzym, dh es hat Kinase- und Phosphataseaktivität
  • Wodurch wird das bifunktionelle Enzym Phosphofructokinase-2/Phosphatase-2 (PFK-2/PP-2) gesteuert/kontrolliert? -> durch hormonabhängige/cAMP-abhängige Phosphorylierung
  • Welches Hormon wird bei Hypoglykämie ausgeschüttet? -> Glucagon
  • Welches Hormon wird bei Hyperglykämie ausgeschüttet? -> Insulin
  • Was bewirkt die Ausschüttung von Glucagon? -> es erhöht den cAMP-Spiegel, wodurch die Phosphataseaktivität von PFK2/PP2 gesteigert wird => Fructose-2,6-Bisphosphat-Spiegel sinkt, die allosterische Hemmung der Gluconeogenese wird aufgehoben dh es wird mehr Glucose produziert (Gluconeogenese steigt, Glykolyse gehemmt)
  • Was bewirkt die Ausschüttung von Insulin? -> cAMP-Spiegel sinkt => Kinaseaktivität der PFK2/PP2 steigt => Fructose-2,6-bisphosphat-Spiegel steigt => Glykolyse (Phpsphofructokinase) wird aktiviert und Gluconeogenese (Fructose-1,6-bisphosphatse) gehemmt
  • Welches Enzym reguliert gleichzeitig die Glykolyse und Gluconeogenese? Das bifunktionelle Enzym Phosphofructokinase-2/Phosphatase-2
  • Was verbindet der Cori-Zyklus? die muskuläre Glykolyse und hepatische Gluconeogenese
  • Wie wird die Glykolyse auch unter anaeroben Bedinungen in Gang gesetzt? Die Muskelzellen reduzieren unter den Bedingungen Pyruvat zu Lactat, wobei das benötigte NAD+ für die Glykolyse regeneriert wird.
  • Welches Schlüsselenzym katalysiert die reversible Reaktion von Pyruvat zu Lactat? Lactat-Dehydrogenase
  • Warum können Erythrocyten keine oxidative Phosphorylierung durchführen und worauf sind sie dadurch angewiesen? Sie haben keine Mitochondrien und sind daher an die anaerobe Glykolyse als Energiequelle angewiesen.
  • In welchem Organ erfolgt die Rückwandlung/Oxidation von Lactat zu Pyruvat? in der Leber
  • Aus wievielen Untereinheiten besteht LDH und welche Typen haben Sie kennengelernt? LDh = ein Tetramer und hat UE vom H-Typ (vorwiegend im Herz) und M-Typ ( im Skelett-Muskel) Es gibt 5 verschiedenen Isoenzyme.
  • Was wird in der Glykolyse für die Oxidation von Glycerinaldehyd-3-phosphat benötigt? NAD+

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