Grundlagen Des Stoffwechsels

Question 1

Grundregeln des Stoffwechsels

Answer 1

1. Massenerhaltungsgesetz ( Ausgeglichene Kohlenstoffbilanz)
2. ausgeglichene Redoxbilanz
3. erster Hauptsatz der Thermodynamik
4. Katalysatoren von biochemischen Reaktionen sind Enzyme mit ihren Coenzymen oder prosthetischen Gruppen

Question 2

Was gilt für Enzyme und Coenzyme?

Answer 2

• Enzyme gehen aus einer Reaktion unverändert hervor
• Coenzyme werden zunächst verändert und müssen in einer zweiten Enzymreaktion regeneriert werden
• > sind Mediatoren zwischen Enzymen

Enzyme und Coenzyme werden in katalytischen und nicht stöchiometrischen Mengen benötigt

Question 3

Energiereiche Phosphatbindungen

Answer 3

Phosphoenolpyruvat
1,3-Biphospjoglycerat
Acetylphosphat 
ATP
ADP

(Von oben nach unten abnehmend an Energie)

Question 4

Energiearme Phosphatbindungen

Answer 4

AMP

Glucose-6-Phosphat

Question 5

Reaktion der Alkohol-Dehydrogenase

Answer 5

Hydradanion wird stereospezifisch an den Pyridinring angelagert
(H+ kommt von Spaltung von Ethanol zu Acetaldehyd)

Question 6

Wofür ist die Coenzym-Regenration wichtig?

Answer 6

Ohne Regeneration von NAD+ würde der Stoffwechsel innerhalb weniger Sekunden zum Erliegen kommen

-> Wechsel von NAD+ zu NADH + H+

Question 7

Was benötigen alle Mirkoorganismen zum Wachstum?

Answer 7

Eine Energiequelle und eine Kohlenstoffquelle

Question 8

Was stellt den Hauptteil der Kohlenstoffquellen heterotropher Organismen?

Answer 8

Biopolymere

Question 9

Was sind die Voraussetzungen zur Nutzung einer organischen Kohlenstoffquelle?

Answer 9

• Spaltung in miedermolekulare Produkte bei Polymeren
• Transport in die Zelle
• Umwandlung in energiereiche, oxidierte Zwischenprodukte
• Umwandlung in Synthesebausteine
• Regeneration des E-Akzeptors
• Erzeugung von Energie

Question 10

Wodurch werden extrazelluläre Substrate (Polymere, Triglyceride, etc) abgebaut?

Answer 10

Durch Exoenzyme

Question 11

Was ist ein eukaryotischer Modell-Mikroorganismus für den aeroben und anaeroben Abbau von Kohlenhydraten?

Answer 11

Saccharomyces cerevisiae

Heterotroph, fakultativ aerob

Question 12

Wie verläuft der aerobe Abbau von Saccharose durch Saccharomyces cerevisiae?

Answer 12

1. Saccharosespaltung
2. Abbau der Monosaccharide zu Pyruvat
3. Pyruvat -> Acetylphosphat-CoA
4. Oxidation Acetylphosphat-CoA zu CO2
5. Regeneration von NAD und FAD sowie Atmungskettenphosphorylierung

Question 13

Wie viel ATP lässt sich durch den aeroben Abbau von Saccharose durch S. Cerevisiae gewinnen? Reaktionsgleichung

Answer 13

38 ATP

1/2 Saccharose (1 Glucose) + 6O2 ———> 6 CO2 + 6 H2O

Question 14

Embden-Meyerhoff Weg

Answer 14

Glycolysis

Fructose-1,6-bisphosphat Weg

Question 15

Wodurch entstehen aus Zuckern phosphorylierte Zucker?

Answer 15

Kinase

ATP Vebrauch

Question 16

Wodurch entstehen aus Fettsäuren Acyl-CoA Thioester?

Answer 16

Durch Synthetasen

Dabei ATP Verbrauch

Question 17

Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA durch?

Answer 17

Pyruvat-Dehydrogenase Multienzymkomplex

Question 18

Oxidation des Acetylrestes zu CO2 durch?

Answer 18

Citrat-Zyklus

Tricarbonsäure-Zyklus (TCC)

Question 19

Wann setzt die alkoholische Gärung durch S. Cerevisiae ein?

Answer 19

Bei Sauerstoffmangel

Fakultativ Aerober Organismus

Question 20

Wie verläuft die alkoholische Gärung bei S. cerevisiae?

Answer 20

Glucose -> [Glykolyse] -> 2 Pyruvat -> [Pyruvat-Decarboxlase] -> 2 Acetaldehyd -> [Alkohol-Dehydrogenase] -> 2 Ethanol

Question 21

Pasteur-Effekt

Answer 21

O2 unterdrückt die Gärung bei Hefe, weil:

Unter aeroben Bedingungen werden die Reduktionsäquivalente an die Atmungskette und nicht an Acetaldehyd abgegeben.