Biochemie (Fach) / Stoffwechsel (Lektion)

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  • Glykolyse abbau von monosacchariden im zytosol 2 pyruvat,  2ATP entstehen  aus den Pyruvaten kann entw anaerob Lactat entstehen oder sie werden aerob in Citratzyklus und Atmungskette eingeschleust (energiebilanz ...
  • Regulation d Glykolyse regulation über die Phosophofructokinase  Hemmung: ATP & Citrat --> genügend Energie = vorhanden  Förderung: AMP, ADP, Fructose2,6 BisPhosphatase   
  • PDH Reaktion Pyruvat wird zu AcetylCoa (aktivierte Essigsäure)  irreversibel katalysiert von pyruvatdehydrogenase (=Multienzymlomplex) Co2 wird abgespalten, NAD wird zu NADH und ein CoA wird verbraucht 
  • Glykolyse (ablauf) Glucose-->(HK)-->Gluc6P-->(Gluc6Pisomerase)-->Fruc6P-->(PFK)-->(Fruc1,6BisPhosphatase)-->Fructose1,6Bisphosphat-->(AldolaseA)-->DAP-->(TPIM)-->GA3P-->(GAPDH)-->1,3BisPGlycerat-->(PGK)-->3PGlycerat-->(PGM)-->2PGlycerat-->(Enolase)-->Phosphoenolpyruvat-->(Pyruvatkinase)-->Pyruvat ...
  • Pyruvat-Dehydrogenase Komplex (Funktion) Multienzymkomplex: verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyklus in dem es die Reaktion Pyruvat zu AcetylCoA katalysiert  
  • Coenzyme der PDH   5Coenzyme a) Thiamin-Pyrophospat (dient der Decarboxylierung = Co2 abspaltung)         -->hierbei wird VitaminB1 benötigt b) Liponsäureamid c) FAD d)NAD  e) CoenzymA  
  • aktive Zentren der PDH (function) 1) oxidation & decarboxylierung 2) Regeneration v Liponsäureamid 3) aktivierung von essigsäure
  • Citratzyklus (Funktion) 1) Abbau d Kohlenstoffgerüsts zu Co2 (wird Abgeatmet) 2) Bindung d Wasserstoffs der Glucose an NAD & FAD
  • Citratzyklus (Ablauf + Produkte) AcetylCoa-->Citrat-->Isocitrat-->(IsocitratDH)-->α-Ketoglutarat-->(αKGDH)-->SuccinylCoA-->Succinat-->Fumarat-->(FumaratDH)-->Malat--> (MalatDH)-->Oxalacetat-->AcetylCoA Produkte: 3 x NADH2, 1 x GTP, ...
  • Citratzyklus als Ausgangspunkt f Biosynthesen Oxalacetat--> Gluconeogenese, Aspartat (Nukleotide, Harnstoff) Citrat-->  AcetylCoA (Biosynthesen) α-Ketoglutarat--> Glutamat (Harnstoff, Nukleotide, Neurotransmitter) SuccinylCoA--> δ-Amino-livulänsäure ...
  • Atmungskette (Funktion) 1) Übertragung d Wasserstoffs von NADH2 & FADH2 auf O2 -->H2o     bildung eines Protonengradienten an d inneren Mitochondrienmembran 2) Rückfluss der Protonen bildet ATP = oxidative Phosphorylierung ...
  • Atmungskette (allgemeiner Ablauf) schrittweise Abgabe der Energie --> damit die gewonnene Energie nicht wie bei der Knallgasreaktion verloren geht, sondern verwendet werden kann um eine Protonenpumpe anzutreiben immer H+ übertragung ...
  • Atmungskette (Komplex-funktion/eigenschaften) Komplexe 1,3,4  sind Protonenpumpen  (Matrix ----> Intramembranösen Raum) Komplex 2 ist keine Protonenpumpe da kein Gefälle besteht  Komplex 5 (ATP-Synthase) reguliert d  Rückfluss von Protonen ...
  • Atmungskette (Komplexe) 1) NADH-Ubichinon-Oxidoreduktase 2) Succinat-Ubichinon-Oxidoreduktase Ubichinon 3) Ubichinon-CytochromC-Oxidoreduktase Cytochrom C 4) CytochromC-Oxidase 
  • Entkopplung d Atmungskette Entkoppler= kleine Moleküle die die Aktivität der Atmungskette von der Aktivität der  ATP-synthase abkoppeln Protonen fließen nicht über Komplex 5 zurück  physiologisch - braunes Fettgewebe von ...
  • Malat-Aspartat-Shuttle im Zytosol wird Oxalacetat unter verbrauch eines NADH zu Malat reduziert und in die innere mitochondrien Membran transportiert  dort mir Malat unter Bildung von NADH für die Atmungskette zu Oxalacetat ...
  • ATP-Synthase katalysiert die Reaktion ADP + P ---> ATP gekoppelt mit Protonengradienten (um Energie aufzubringen)
  • Pentose-Phosphat-weg (Funktion) synthese von: 1) NADPH2 (als Wasserstoffliferant f Biosynthesen & oxidationsschutz in Ery) 2) Ribose5P (Für die Nukleinsäurensynthese (DNA&RNA))
  • NADPH2 als Oxidationsschutz in Erys Sauerstoffradikale (O2-) --> teilentschärfung --> Wasserstoffperoxid (H2O2) ---> 2H2O (durch bildung einer Disulfidbrücke zwsch 2 Gluthationmolekülen)  um die Disulfidbrücke zwsch Gluthation zu lösen ...
  • Pentose-Phosphat-weg (Ablauf) Glucose --> Glucose6P -->(G6PDH) --> Gluconolacton6P (ring)--> Gluconsäure6P (offen) --> Ribulose5P --> Ribose5P  Ribulose5P kann (bei überschuss) auch zu Metaboliten der Glykolyse (GAP, F6P) umgebaut ...
  • Glykogen (allgemein) Speicherform d Glucose 
  • Glykogen in der Leber (Funktion) Aufrechterhaltung der Blutglucose --> arbeitet altruistisch (nur f andere Organe)
  • Glykogen im Skelettmuskel Eigenbedarf an Glukose wird über Glykogenolyse gedeckt 
  • Debranching Enzym ist eine Transferase ermöglicht den Abbau von Glykogen zu Glucose bei molekülen α-1-4 verknüpften Molekülen <C4, da die Glykogenphosphorylase hier nicht mehr arbeiten kann & spaltet α-1-6glyk verbindungen ...
  • GlykogenStoffwechsel Aufbau: Glucose -->(Gluc6phosphatase) --> Glucose6P --> (PGM) --> Glucose1P --> UDP-Glucose-->(Glykogensynthase)--> Glyogen Abbau: Glykogen --> (Glykogenphosphorylase) --> Gluc1P --> Gluc6P --> Glykolyse ...
  • Regulation d Glykogenstoffwechsels Hormonell  über Interkonversion Glykogensynthase -P = inaktiv Glykogenphosphorylase -P = aktiv
  • Gluconeogenese (Funktion) Synthese von Glucose aus Lactat, Glycein & AS bei Glucosemangel
  • Gluconeogenese (Ablauf) Ausgangsstoffe; Aspartat(wird zu Oxalacetat), Alanin(wird zu Pyruvat), Lactat(wird zu Pyruvat) Glycerin (wird über Glycerin3P zu DAP) Pyruvat --> (Pyruvatcarboxylase) --> Oxalacetat --> (PEP-carboxykinase) ...
  • Harnstoff besteht aus CO2, NH2 (aus Aspartat), NH2 (aus Glutamat)
  • Harnstoffzyklus (Vorbereitung) 1) Bildung von NH3 (durch oxidative Decarboxylierunng) Glutamat ---> (GlutamatDH) NAD - NADH2 --> α-Ketoglutarat + NH3 2) Entiftung von NH3  NH3 + O2 --> (CarbamyloPsynthetase) 2ATP - 2ADP+P --> CarbamylP ...
  • Harnstoffzyklus (Ablauf) NH4+HCO3 --> Carbamyl-Phosphat (+Ornithin) --> Citrulin --> (+Aspartat) Argininosuccinat--> Arginin + Fumarat--> Harnstoff  + Ornithin (Akzeptor für Carbam)
  • Harnstoffzyclus (Allgemein) leberspezifischer zyklischer Stoffwechselweg  wichtig für die Ausscheidung v überflüssigem Stickstoff in Form v Harnstoff
  • Harnstoffzyklus (Schlüsselenzym) Carbamoyl-Phosphat-Synthetase --> durch Glutamat stimuliert
  • Folsäure (allgemein) = Vitamin (mit d Nahrung aufgenommen) wichtig bei der Transferaktion von C1 bei der Biosynthese von Purinen und Pyrimidinen 
  • Folsäure (Funktion und umwandlung) Folsäure --> Tetrahydropholsäure --> Methylen-Tetrahydrofolsäure  MethylenTHF (Thymidinsynthese)  kann zu MethylTHF (für Cholin synthese) oder FormylTHF (für Purinsynthese) ungebaut werden