Einführung in den Stoffwechsel Flashcards
Wie gehen Enzyme/Coenzyme aus Reaktionen hervor? Was ist die Konsequenz?
- Enzyme → Unverändert
- Coenzyme → Verändert, müssen also in einer zweiten Enzymreaktion regeneriert werden
Was ist eins der wichtigsten Coenzyme im Stoffwechsel?
NAD+/NADH + H+
Was benötigen alle Mikroorganismen zum Wachstum?
Energiequelle (energie) und eine Kohlenstoffquelle (für Zellbestandteile)
⇒ Bei heterotrophen Organismen sind Energie- und Kohlenstoffquelle oft identisch
Was sind im Allgemeinem die Schritte des Metabolismus bei heterotrophen Organismen?
- Spaltung der organischen Kohlenstoffquelle in aufnahmefähige niedermolekulare Produkte
- Transport in die Zelle
- Umwandlung in energiereiche, oxidierte Zwischenformen
- Umwandlung in Synthesebausteine
- Regeneration des Elektronenakzeptors
- Erzeugung von Energie (ATP oder andere Form)
Wie läuft der extrazelluläre Abbau von Substraten durch Exoenzyme ab?
- Mikroorganismus sezerniert Exoenzyme, die das Substrat in Monomere hydrolysieren
- Monomere werden durch den Mirkoorganismus aufgenommen
Was ist der wissenschftlicher Name der Hefe?
Sacsharomyces cerevisiae
Was sind die Schritte beim Abbau von Saccharose durch Saccharomyces cerevisiae?
- Spaltung der Saccharose ( 2xGlucose)
- Abbau von Glucose zu Pyruvat (Glycolyse)
- Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA
- Umwandlung von Acetyl-CoA zu CO2 (Krebs-Zyklus)
- Regeneration von NAD+ und FAD sowie Atmungskettenphosphorylierung
Wie ist die Reaktionsgleichung des Abbaus von Saccharose durch Saccharomyces cerevisiae?
0,5 Saccharose + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H20
Wie viel Mol ATP entstehen bei dem Abbau von Glucose durch Saccharomyces cerevisiae? Wie viel aus dem Abbau von Sacchasrose?
- 38 (Glucose)
- 76 (Saccharose)
Welches Enzym Spaltet die Saccharose bei dem Abbau von Saccharose durch Saccharomyces cerevisiae? Was sind die Produkte?
- Invertase
- Glucose und Fructose
Was passiert mit den Meisten Kohlenstoffquellen in frühen Stadien des Abbaus?
Sie werden in “aktivierte” Zwischenstufen überführt, wobei ATP verbraucht wird
Wie werden Zucker zu Beginn des Abbaus aktiviert?
Sie werden durch Kinasen phosphoryliert
Wie werde Fettsäuren zu beginn des Abbaus aktiviert?
Sie werden durch Synthetasen in Acetyl-CoA umgewandelt
Über welchen Prozess wird Glucose in Pyruvat umgewandelt?
Glykolyse ( auch genannt Fructose-1,6-bisphosphatweg / Embden-Meyerhoff-Weg)
Was entsteht aus der Gylkolyse?
- 1 Glucose → 2 Pyruvat
- 2 NAD+ → 2 NADH + 2H+
- 2 ADP → 2 ATP
Welches Enzym katalysiert die Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA?
Pyruvat-Dehydrogenase
Was entsteht aus der Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA?
- 1 Pyruvat + 1 CoA → 1 Acetyl-CoA + CO2
- 1 NAD+ → NADH + H+
Wie ist die Strukturformel von Pyruvat?
Was passiert während des Citrat-Zyklus?
Der Acetyl-rest des Acetyls-CoA wird zu CO2 oxidiert.
Was entsteht aus dem Citrat- Zyklus?
- 1 Acetyl-CoA → 2 CO2 + 1CoA
- 3 NAD(P)+ → 3 NAD(P)H + 3H+
- 1 FAD → 1 FADH2
- 1 ADP + 1 Pi → 1 ATP
Was passiert während der Atmungskettenphosphorylierung?
Regeneration von NAD+ und FAD (Coenzyme) unter der Bildung von ATP
Was ist bei der Atmungskettenphosphrylierung der Elektronendonator/-akzeptor?
- Donator: NADH und FADH2
- Akzeptor: 0,5 O2
Was passiert in der Atmungskette?
Die Elektronendonatoren (NADH und FADH2) übertragen zwei in mehreren Redoxreaktionen auf 0,5 O2. Die bei den einzelnen Reaktionen frei werdende Energie wird genutzt um einen Protonengradienten aufzubauen. Dieser wird für die Synthese von ATP verwendet.
Was sind die drei Schritte der alkoholischen Gärung bei Saccharomyces cerevisiae?
- Glykolyse
- Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetaldehyd
- umwandlung von Acetaldehyd zu Ethanol
Welches Enzym katalysiert die Umwandlung von Pyruvat in Acetaldehyd während der alkoholischen Gärung von Saccharomyces cerevisiae?
Pyruvat-Decarboxylase
Welches Enzym katalysiert die Umwandlung von Acetaldehyd in Ethanol?
Alkohol-Dehydrogenase
Wie ist die Energiebilanz der alkoholischen Gärung bei Saccharomyces cerevisiae pro Mol Glucose?
1 Glucose → 2 CO2 + 2 Ethanol
2 ADP + 2 Pi → 2 ATP
Was ist der Pasteur-Effekt?
Unter anaeroben bedingungen kommt es zu einer höheren Verstoffwechslung von Glucose durch die Glykolyse
Wie lauten die Reaktionsgleichungen für die drei Neuberg’schen Vergärungsformen? Inwiefern unterscheiden sich die 2. und die 3. von der ersten?
- 1 Glucose → 2 Ethanol + CO2
- 1 Glucose + Hydrogensulfit → 1 Glycerin + 1 CO2 + 1 Acetaldehyd-Sulfit
- 2 Glucose + H2O → 2 Glycerin + 1 Ethanol + 1 Acetat + 2 CO2 ( Außerdem: Alkalisches Millieu)
⇒ bei der zweiten und der dritten Form, wird Acetaldehehyd nicht in Ethanol überführt. Da jedoch während der Glykolyse Reduktionsäquivalente entstehen, die verbarucht werden müssen, werden diese für die Bildung von Glycerin verwendet
