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Biologie - Abitur > Stoffwechsel > Flashcards

Stoffwechsel Flashcards

1
Q

Enzyme - Definition?

A
  • Stoff, der die Umsetzung eines Substrats herbeiführt oder unterstützt, selbst aber chemisch unverändert bleibt
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Q

Enzyme - Aufbau?

A
  1. reines Protein
  2. Apoenzym mit Cofaktor
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3
Q

Enzyme - Cofaktoren?

A
  1. Coenzym: organische, kleine Moleküle
  2. Metallionen: Ladung stabilisiert das Enzym
  3. Prosthetische Gruppe: dauerhaft an Enzym gebunden, Übertragung H + e-
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4
Q

Enzyme - Ablauf Reaktion?

A
  1. Substrat bindet an Aktives Zentrum
    2.Enzym-Substrat-Komplex
  2. Umsetzung Substrat
  3. Freigabe Produkt
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5
Q

Enzyme - Regulation allgemein?

A
  1. Neubildung Enzyme
  2. kompetitive Hemmung
  3. Nicht-kompetitive Hemmung
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6
Q

Enzyme - kompetitive Hemmung?

A
  • Bindung Inhibitoren an aktives Zentrum
  • Wettbewerb Substrat + Inhibitor
  • mehr Substrat -> weniger Hemmung
  • negative Rückkopplung
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7
Q

Enzyme - Nicht-kompetitive Hemmung?

A
  • allosterische Enzyme
    • zwei Bindungsstellen
  • Inhibitor/ Aktivator -> allosterisches Zentrum -> Konformationsänderung AZ
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8
Q

Enzyme - Aktivierungsenergie + Einfluss?

A
  • Aktivierungsenergie = Energiebarriere, die bei einer chemischen Reaktion überwunden werden muss
  • von außen muss Energie hinzugefügt werden, damit es zu einer Reaktion kommt
  • Enzyme setzen AE herab
    • optimale Orientierung Substrate für Reaktion
    • Lockern chemischer Verbindungen
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9
Q

Enzyme - Reaktionsgeschwindigkeit?

A
  • Beschleunigung, weil Herabsetzen AE
  • steigt nicht konstant linear (iwann alle Substrate besetzt)
  • Michaelis-Menten-Konstante
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10
Q

Enzyme - Michaelis-Menten-Konstante?

A
  • Substratkonzentration, bei der die Hälfte der Enzymmoleküle besetzt ist
  • allgemein: Abhängigkeit Enzymaktivität von Substratkonzentration
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11
Q

Enzyme - Spezifik?

A
  • substratspezifisch -> Schlüssel-Schloss-Prinzip
  • festgelegt durch Aminosäuresequenz des Proteins bzw. Konformation
  • wirkungsspezifisch -> nur jeweils eine Reaktion
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12
Q

Enzyme - Induced-Fit-Modell?

A
  • aufgrund Wechselwirkungen zwischen E + S -> Konformationsänderung des Enzyms
  • aktives Zentrum passt doch
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13
Q

Enzyme - Temperatur?

A
  • Optimumkurve
  • artspezifisch
  • Einfluss auf Konformation des Proteins (Bsp.: Wasserstoffbrücken Tertiärstruktur)
  • Anstieg RGT-Regel -> Optimum -> Inaktivität -> irreversible Denaturierung
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14
Q

Enzyme - pH-Wert?

A
  • Beeinflussung Konformation
  • Tertiärstruktur: Aminosäurereste reagieren als schwache Säuren oder Basen
  • an Milieu angepasst
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15
Q

Enzyme - Enzymgifte?

A

= Ionen z.B. Schwermetallionen
- Konformationsänderung -> Deformieren aktives Zentrum
- Knollenblätterpilz, Blei-Ionen, …

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16
Q

Assimilation - Definition?

A
  • Stoff- und Energiewechselprozess, bei dem körperfremde Stoffe unter Energiezufuhr in körpereigene Stoffe umgewandelt werden
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17
Q

autotrophe Assimilation - Definition?

A
  • Stoff- und Energiewechselprozess, bei dem körperfremde, anorganische, energiearme Stoffe unter Energiezufuhr in körpereigene, organische, energiereiche Stoffe umgewandelt werden.
  • je nach Energiequelle: Chemosy. oder Fotosy.
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18
Q

heterotrophe Assimilation - Definition?

A

-Stoff- und Energiewechsel, bei dem körperfremde, organische, energiereiche Stoffe unter Nutzung der in den Stoffen enthaltenen Energie in körpereigene, energiearme, organische Stoffe umgewandelt werden

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19
Q

Dissimilation - Definition?

A

-Stoff- und Energiewechsel, bei dem körpereigene, energiereiche, organische Stoffe in körperfremde, energiearme, anorganische Stoffe umgewandelt werden.
- Energie freigesetzt

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20
Q
A
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21
Q

Fotosynthese - Definition?

A
  • Form der autotrophen Assimilation
  • Umwandlung energiearmer, körperfremder, anorganischer Stoffe (CO2, H2O) in energiereiche, körpereigene, organische Stoffe (C6H12O6, O2)
  • Zufuhr Lichtnergie + mithilfe Chlorophyll
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22
Q

Fotosynthese - Gleichung?

A

6 H2O + 6 CO2 -> 6O2 + C6H12O6

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23
Q

Fotosynthese - Primärreaktion bis FS I?

A
  • Licht von FS II absorbiert
  • Chlorophyll in Reaktionszentrum angeregt
  • Abgabe e- an eine Elektronentransportkette
  • Fotolyse: Spaltung Wasser in 2p+, 2e- und 1/2 O2 (O2 = Abfall)
    - Protonen in Thylakoidinnenraum
    - Elektronen gelangen in Transportkette -> Chlorophyll in Ausgangszustand
  • e- über mehrere Redoxsystem zu FS I
24
Q

Fotosynthese - ATP-Synthese?

A

= Fotophosphorylierung
- Redoxsystem Plastochinon pumpt Protonen in Thylakoidinnenraum => Konzentrationsgefälle
- Kopplung ATP-Synthase an Protonenrückfluss (Energiegewinnung)
- Herstellung ATP aus ADP + P

25
Q

Fotosynthese - Primärreaktion ab FS I?

A
  • hier auch Absorption Licht
  • Chlorophyll angeregt + e- Abgabe
  • weitere Elektronentransportkette
  • Chlorophyll wieder in Ausgangszustand durch e- aus FS II
  • Reduktion NADP -> NADPH + H+
26
Q

Fotosynthese - Sekundärreaktion?

A
  • Einschleusen CO2
  • Enzym Rubisco -> Übertragung auf Ribulose-Bisphosphat
  • Zerfall Produkt in 2 Moleküle Phosphoglycerinsäure
  • Aktivierung (ATP) zu Bis-phosphoglycherinsäure
  • Reduktion (NADPH+H+) zu Phosphoglycerinaldehyd
  • PGA -> Kohlenhydrate
  • Glucose als Stärke gespeichert
  • Regeneration Ribulose-Bisphosphat
27
Q

Fotosynthese - Lichtkompensationspunkt?

A

= Energiemenge, bei der durch FS gerade so viel O2 gebildet wie durch ZA verbraucht

28
Q

Fotosynthese - Lichtsättigungspunkt?

A

= Menge Lichtenergie, wo maximale Fotosyntheseleistung

29
Q

Fotosynthese - Temperatur?

A
  • RGT-Regel
  • nur ausgeprägter Einfluss bei Starklicht
30
Q

Fotosynthese - CO2?

A
  • Luft: begrenzender Faktor
  • mehr CO2 = mehr FS bis Sättigung
31
Q

Fotosynthese - C4?

A
  • vor Calvin-Zyklus: CO2-Fixierung in Mesophyllzellen
  • Weiterleitung Bündelscheidezellen
  • hohe CO2-Konzentration ohne offene Spaltöffnungen
  • Rubisco kann optimal arbeiten
32
Q

Fotosynthese - CAM?

A
  • CO2-Fixierung nachts
  • geringer Wasserverlust
  • tagsüber Abbau CO2
  • zeitliche Trennung
33
Q

Fotosynthese - Bedeutung?

A
  • Leben erst möglich
  • Glucose = Energielieferant
  • Pflanzen als Nahrungsgrundlage
  • Sauerstoffproduktion
34
Q

Chemosynthese - Definition?

A
  • Form der autotrophen Assimilation
  • Energie aus Oxidation anorganischer Verbindungen
35
Q

Chemosynthese - Ablauf?

A
  1. Energieliefernde Phase
    - Oxidation anorganischer Verbindungen
    - oxidative Phosphorylierung
    - Bildung NADPH + H+
  2. Calvin-Zyklus
36
Q

Chemosynthese - Vorkommen?

A
  • lichtlose Standorte
  • nicht auf organische Substanzen angewiesen
37
Q

Chemosynthese - Nitrifikation?

A
  1. Nitrosomonas
    - Ammonium zu Nitrit
  2. Nitrobacter
    - Nitrit zu Nitrat
  • Nitrat = Hauptstickstoffquelle für Pflanzen (Proteine)
38
Q

Chemosynthese - Nitrifikation - Gleichungen?

A
  1. Nitrosomonas
    2NH4+ + 3O2 -> 2NO2- + 2H2O
  2. Nitrobacter
    2NO2- + O2 -> 2NO3-
39
Q

Chemosynthese - Reaktionsort?

A

Cytoplasma

40
Q

Verdauung - Definition?

A
  • Form der heterotrophen Assimilation
  • körperfremde, organische Stoffe zu körpereigene organische Stoffe
  • unrer Nutzung der in den Stoffen enthaltenen Energie
41
Q

Verdauung - Stadien?

A
  1. Nahrungsaufnahme
  2. Verdauung
  3. Resorption
  4. Ausscheidung
42
Q

Verdauung - Hydrolyse?

A
  • enzymatische Reaktion
  • Stufenprozess
  • Aufspaltung von Substraten durch Anlagerung von Wassermolekülen
  • Endprodukte: Monosaccharide, Glycerin, Aminosäuren, Fettsäuren
43
Q

Verdauung - Resorption?

A
  • Aufnahme Verdauungsprodukte in Zellen des Dünndarms
  • auch Wasser von Nahrungsbrei
  • aktive/passive Transportmechanismen
  • Lymphe/Blut
  • Aufbau Proteine, Fette, … aus Produkten
44
Q

Zellatmung - Definition?

A
  • aerobe Dissimilation
  • Umwandlung körpereigene, energiereiche, organische Stoffe in energiearme, anorganische, körperfremde Stoffe
  • Freisetzung Energie -> ATP oder Wärme
45
Q

Zellatmung - Gleichung?

A

C6H1206 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O

46
Q

Zellatmung - Abschnitte?

A

Glykolyse
Oxidative Decarboxylierung
Citratzyklus
Atmungskette

47
Q

Zellatmung - Glykolyse?

A
  • Cytoplasma
  • AS: Glucose
  • RP: 2 Pyruvat, 2 ATP, 2 NHDH + H+
  • 2 Phasen: Investition, Energiegewinn
  • Zersetzung Glucose
  • Substratstufenphosphorylierung: Übertragung Phosphatgruppen auf ADP
  • Regulation: Phosphofruktokinase (Fructose6Phosphat -> Fructose16Bisphosphat), allosterische Hemmung
48
Q

Zellatmung - Oxidative Decarboxylierung?

A
  • Mitochondrium
  • AS: Pyruvat, Coenzym A, NAD+
  • RP: Acetyl-CoA, CO2, NADH + H+
    1. Decarboxylierung
    2. Oxidation ehemaliges Pyruvat
    3. Aktivierung durch Coenzym A
  • Verbindung
49
Q

Zellatmung - Citratzyklus?

A
  • Mitochondrium
  • AS: AcetylCoA
  • RP: ATP, FADH2, NADH + H+, CO2
  • Übertragung AcetylCoA auf Oxalacetat => Citrat -> durchläuft Zyklus
  • Oxidation 2 C-Atome zu CO2 -> ausatmen
  • Phosphorylierung GDP
  • Oxalacetat aus Succinat regeneriert
50
Q

Zellatmung - Atmungskette?

A
  • innere Mitochondrienmembran
  • AS: NADH + H+, FADH2, O2
  • RP: H2O, ATP
  • Bindung Wasserstoff an NADH + H+ und FADH2
  • geben Eletronen und Protonen ab
  • Eletronentransportkette mit Redoxsystemen
  • Übertragung Elektronen und Protonen auf O2 -> H2O
  • Energie wird für oxidative Phosphorylierung genutzt (H von Matrix zu Membraninnenraum)
51
Q

alk. Gärung - Definition?

A
  • anaerobe Dissimilation
  • unvollständige Umwandlung körpereigene, organische, energiereiche Stoffe in organische, immer noch energiereiche Stoffe
  • Freisetzung Energie: ATP o. Wärme
52
Q

alk. Gärung - Ablauf?

A
  1. Glykolyse
  2. Decarboxylierung Pyruvat
  3. Reduktion des entstandenen Ethanals zu Ethanol mithilfe von NADH + H+
53
Q

alk. Gärung - Gleichung?

A

C6H12O6 -> 2 C2H5OH + 2CO2

54
Q

ZA + G - Energiegewinn?

A

36 mol ATP bzw. 2 mol ATP
2875 kj/mol bzw. 218 kJ/mol

55
Q

ZA + G - Einfluss?

A
  • RGT-Regel
  • Schaden an Mikroorganismen (G)
  • ZA: Mangel an Sauerstoff: Hemmung Atmungskette

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