c i t r a t z y k l u s

Question 1

Welche Schritte verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyclus?

Answer 1

• Bildung von Acetyl-CoA aus Pyruvat durch Pyruvatdehydrogenase

Question 2

Wo findet der Citratzyklus statt?

Answer 2

• in Mitochondrien Matrix

Question 3

Welche Aktivitäten sind in der Pyruvat Dehydrogenase zu finden und von welchen Cofaktoren hängt ihre Aktivität ab?

Answer 3

• Decarboxylierung
  
  • TPP
• Oxidation
  
  • Liponamid
• Transfer auf CoA
• Regeneration Liponamid
  
  • FAD
  • NAD⁺

Question 4

Wie ist die Pyruvat-Dehydrogenase aufgebaut?

Answer 4

• Komplex aus 3 Enzymen und 5 Coenzymen
• davon 3 prosthetische Gruppen
  
  • E1: Thiaminpyrophosphat (TPP)
  • E2: Liponsäure
  • E3: FAD
• und 2 stöchiometrische Kofktoren
  
  • CoA
  • NAD⁺

Question 5

Was sind die 3 Schritte der Pyruvat Dehydrogenase?

Answer 5

1. Decarboxylierung: Pyruvat bindet an TPP und wird zu Hydroxyethyl-TPP decarboxyliert
   - –> Pyruvat-Dehydrogenase-Komponent (E1)
2. Oxidation: Hydroxyethyl-Gruppe wir zur Acetylgruppe oxidiert
   - –> Pyruvat-Dehydrogenas-Komponent (E1)
3. Transfer auf CoA: Acetylgruppe des Acetylliponamids wird auf CoA übertragen
   - –> Dihydrolipoly-Transacetylase (E2)

Question 6

Wieso sind Arsenit und Quecksilber für uns giftig?

Answer 6

• Arsenit inaktiviert die Pyruvat Dehydrogenase
  
  • feste Bindung an Dihydroliponamid
  • ebenso Quecksilber, Spaltung Disulfidbrücken

Question 7

Wieso können beta-Ketosäuren leicht decarboxyliert werden?

Answer 7

• Elektronensenke vorhanden

Question 8

Welche Möglichkeit bietet der Glyoxylat Zyklus Pflanzen und Bakterien?

Answer 8

• können auf Acetat wachsen

Question 9

Wie ist der Citratzyklus in den Gesamtstoffwechsel einegliedert?

Answer 9

• folgt auf Glykolyse und Pyruvat Dehydrogenase
• stellt Metaboliten für AS und Häme

Question 10

Wie lautet das Nettoprodukt des Citratzykluses?

Answer 10

• 3 NADH + 1 FADH2 + 1 GTP

Question 11

Welches Enzym des Citratcyklus besitzt ein Eisen Schwefel zentrum?

Answer 11

Aconitase

Question 12

Wie heißt das Intermediat welches in der Isocitrat DH gebildet wird?

Answer 12

Oxalsuccinat

Question 13

Welcher Vitaminmangel löst Beri Beri aus?

Answer 13

Thiaminmangel

Question 14

Wie lautet die Nettogleichung des Citratcykluses?

Answer 14

Question 15

Wie viel ATP Äquvivalente werden durch die vollständige Oxidation von Pyruvat zu 3 CO₂ gebildet?

Answer 15

12,5

Question 16

Inwieweit ist Succinat-Dehydrogenase einzigartig im Vergleich zu anderen Enzymen im Citratsäurezyklus?

Answer 16

Sitzt in Mitochondrienmembran und ist Teil des Komplex II

Question 17

Wie verläuft die Decarboxylierung in der Pyruvat Dehydrogenase? (Mechanismus)

Wieso ist die Bindung an TPP für die Decarboxylierung notwendig?

Answer 17

1. Deprotonierung des aciden C-Atoms de Thiazolsrings von TPP —> Carbanion
2. Nucleophile Addition an das Carbonyl-C-Atom von Pyruvat
3. Decarboxylierung der Additionsverbindung zu Hydroxyethyl-TPP

Es kommt durch die Bindung an TPP zur Umlagerung der Elektronen und es entsteht eine Elektronensenke, welche notwendig für die Abspaltung ist.

Question 18

Wie verläuft die Oxidation der Pyruvat-Dehydrogenase?

Answer 18

1. Hydroxyethylgruppe wird auf Liponamid übertragen
2. Oxidation der Hydroxyethylgruppe zur Acetylgruppe ist mit der Reduktion des Disulfids des Liponamids zum Dithiol gekoppelt

Question 19

Wie verläuft die Acetyl-CoA-Bindung der Pyruvat-Dehydrogenase?

Answer 19

1. Übertragung der Acetyl-Gruppe auf Coenzym A
2. energiereicher Thioesther bleibt erhalten

—-> Dihydrolipoly-Transacetylase muss wieder oxidiert, also regeneriert werden

Question 20

Dieser Typ der Enzymregulation hemmt den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex.

Answer 20

Phosphorylierung

Question 21

So nennen wir die metabolischen Reaktionen, die die Zwischenprodukte des Citratzyklus regenieren, die für Biosynthesereaktionen gebraucht werden.

Answer 21

anaplerotisch

Question 22

Welches Molekül wird im Citratzyklus durch Substratkettenphosporylierung hergestellt?

Answer 22

GTP

Question 23

E2 des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes beinhaltet eine Lipoylgruppe, die kovalent welchen Rest des Enzyms gebunden ist?

Answer 23

Lysin

Question 24

Wie wird der Citratzyklus noch genannt?

Answer 24

• Krebszyklus
• Tricarbonsäurezyklus

Question 25

Welche(s) Enzym(e) ist (sind) verantwortlich für folgende Reaktion? Pyruvat + CoA + NAD⁺ → Acetyl CoA + NADH + H⁺ + CO²

Answer 25

Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex

Question 26

Welche Vitamine sind Vorläufer von Coenzymen, die nötig sind zur Herstellung des Acetyl-CoA aus Pyruvat?

Answer 26

* Thiamin-b1 * Riboflavin-b2 * Niacin-b3 * Liponsäure * Pantothensäure -b5

Question 27

Die Herstellung von Citrat aus Acetyl-CoA und Oxalacetat ist eine \_\_\_\_\_\_\_-Reaktion.

Answer 27

Kondensationsreaktion

Question 28

Welche chemische/n Reaktion/en ist/sind an der Umwandlung von Citrat in Isocitrat beteiligt?

Answer 28

Dehydratisierung gefolgt von Hydratisierung

Question 29

Welche Komponent wird oxidiert durch einen Multienzymkomplex, der 5 versch. Koenzyme benötigt?

Answer 29

a-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA durch die a-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex

Question 30

Wie viele ATP- oder GDP-Äquivalente können in einem Durchlauf des Citratzyklus maximal hergestellt werden?

Answer 30

10

Question 31

Warum ist die Isomerisierung von Citrat zu Isocitrat ein notwendiger Schritt im Citratzyklus?

Answer 31

Citrat ist ein tertiärer Alkohol, der nicht oxidiert werden kann. Die Isomerisierung wandelt den tertiären Alkohol Citrat zum sekundären Alkohol Isocitrat um, der oxidiert werden kann.

Question 32

Nennen Sie die 5 Koenzyme, die für die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat und α-Ketoglutarat benötigten werden und geben Sie die dafür benötigten essentiellen Nährstoffe (Vitamine) an.

Answer 32

1. Thiaminpyrophosphat: Thiamin, Vitamin B1 2. Lipoamid: Liponsäure 3. NAD+: Niacin; 4. FAD: Riboflavin, Vitamin B2; 5. Coenzym A: Pantothensäure

Question 33

Erklären Sie warum GDP energetisch äquivalent zum ATP im Metabolismus ist.

Answer 33

Das Enzym Nucleosiddiphosphat-Kinase transferiert reversibel eine Phosphorylgruppe von GTP auf ADP nach folgender Reaktion: GTP + ADP ↔ GDP + ATP Umgekehrt kann eine Phosphorylgruppe von ATP auf GDP unter der Bildung von GTP transferiert werden

Question 34

Warum ist der beobachtete Elektronentransfer von FADH2 auf NAD+ ungewöhnlich?

Answer 34

Normalerweise findet der Transfer in die andere Richtung statt.

Question 35

Welche Energiequelle begünstigt die Bildung von Citrat aus der Kondensation von Oxalacetat und Acetyl-CoA?

Answer 35

* Citrat-Synthase katalysiert die Bildung von Citryl-CoA aus der Kondensation von Acetyl-CoA und Oxalacetat. * Bei der Hydrolyse des Thioesters des Citryl-CoA erhält man Citrat und das CoA wird regeneriert. Die Hydrolyse der hochenergetischen Thioesters begünstigt die Bildung von Citrat.

Question 36

Inwiefern ähneln sich die Decarboxylierungen von α-Ketoglutarat und Pyruvat?

Answer 36

* Bei beiden handelt es sich um α-Ketosäuren, die decarboxyliert werden * beide beinhalten die Bildung eines Thioesters mit CoA, das ein hohes Transferpotential besitzt * enzymatischen Komplexe und Mechanismen sind ähnlich * Dihydrolipoyl-Dehydrogenase-Komponenten sind identisch.

Question 37

Verlassen die Kohlenstoffatome der Carboxylatfunktion von Acetyl-CoA den Citratzyklus in Form von CO2?

Answer 37

Sobald Succinat entstanden ist, kann man die CO₂ Moleküle nicht mehr Acetyl-CoA oder Oxalacetat zuordnen, da Succinat ein symetrisches Molekül ist. Dadurch kann die Herkunft der Kohlenstoffatome nicht mehr eindeutig den Kohlenstoffatomen der Acetylgruppe von Acetyl-CoA bzw. des Oxalacetats zu geordnet werden.

Question 38

Welche Aufgabe hat der E3 der Pyruvat DH?

Answer 38

Question 39

Wie erfolgt die Koordination dr drei Aktivitäten der Pyruvat DH ? - name - Bedeutung

Answer 39

METABOLITE CHANNELING * by a substrate being attached to a flexible arm that moves between several active sites

Question 40

Welche Reaktionen finden in der TCA statt?

Answer 40

Question 41

1. Aus welche Reaktanten des TCA kann man Aminosäuren bauen? 2. Aus welche können Sterolen und TAGs gebaut werden? 3. Heme & Porphyrine?

Answer 41

Question 42

Wie is die Vernetzung der TCA mit anderen Stoffwechselwege?

Answer 42

Question 43

Wie funktioniert die regulation von Pyruvat-DH und Citratzyklus?

Answer 43