Stoffwechsel: VLW1 Flashcards
Durch welche biochemischen und physikalischen Prozesse kennzeichnet sich der Katabolismus?
- Hydrolyse und Oxidation
- Enthalpie sinkt, Entropie steigt
Durch welche biochemischen und physikalischen Prozesse kennzeichnet sich der Anabolismus?
- Kondensationsreaktionen und Reduktion
- Enthalpie steigt, Entropie sinkt
Nenne die Reaktionsformel der Glykolyse!
C6H12O6 + 6 O2 –>
6 CO2 + 6 H2O
Beschreibe die 3 Schritte des Abbaus
von Galactose zu Glucose-1-Phosphat!
- Galactose wird ATP-abhängig durch die Galactokinase zu Galactose-1-Phosphat phosphoryliert.
- Galactose-1-Phosphat wird zu UDP-Galactose (Uridindiphosphat-Galactose) umgesetzt.
Die Uridylphosphat-Gruppe stammt dabei aus UDP-Glucose. - UDP-Galactose wird zu UDP-Glucose epimerisiert. Diese Reaktion wird durch die UDP-Galactose-4-Epimerase katalysiert.
Sie ist reversibel und wird auch für die Lactose-Synthese in der laktierenden Mamma verwendet. - UDP-Glucose→Glucose-1-phosphat
Netto:
In der Summe entsteht unter ATP-Verbrauch aus 1 Mol Galactose 1 Mol aktivierte Glucose als Glucose-1-Phosphat.
Wie kommt es zu einer hereditären Galactosämie?
Mangel an Galactose-1-Phosphat-Uridyltransferase
Wie kommt es zu einer hereditären Fructose-Intoleranz?
Mangel an hepatischer Aldolase B
Beschreibe die 3 Schritte des Abbaus der Fructose zu Glykolyse-Intermediaten!
- Nach Aufnahme in den Hepatozyten wird Fructose durch das Leberenzym Fructokinase
zu Fructose-1-Phosphat phosphoryliert.
Fructokinase weist einen sehr niedrigen KM-Wert auf. - Fructose-1-Phosphat wird anschließend durch die Leber-Aldolase (Aldolase B)
in Glycerinaldehyd und Dihydroxyacetonphosphat gespalten. - Glycerinaldehyd wird durch die Triose-Kinase zu Glycerinaldehyd-3-phosphat phosphoryliert.
Über welche 3 Enzyme erfolgt der Abbau von Galactose zu Glucose-1-Phosphat?
- Galactokinase
- Galactose-1-Phosphat-Uridyltransferase
- UDP-Galactose-4-Epimerase
Stelle die Glykolyse dem Pentosephosphatweg anhand folgender Merkmale gegenüber:
- Ort
- Produkte
Glykolyse:
1. Cytosolisch,
aber gekoppelt mit dem Citratzyklus und der Atmung
in den Mitochondrien
2. Liefert Wärme und Arbeit (ATP)
Pentosephosphatweg:
1. Rein cytosolisch,
nicht gekoppelt mit Atmung
2. Produkte:
- Liefert kein ATP
- Bildung von NADPH+H+
- Bildung von Pentosen, welche für die Synthese von DNA, RNA, ATP, NADH und FAD benötigt werden
Vergleiche den Zweck der Glykolyse und dem Pentosephosphatweg!
Glykolyse:
Glucoseabbau für katabole Zwecke
Pentosephosphatweg:
Glucoseabbau für anabole Zwecke
Beschreibe die 2 Teile des Pentosephosphatwegs!
- Oxidativer Teil: “Lieferung”
- linear, dehydrierend, decarboxylierend
- Glucosereagiert in 3 Schritten zu Ribulose-5-phosphat,
wobei 2 NADPH+/H+ entstehen - Nicht-oxidativer Teil: “Recycling”
- wandelt Zucker nach einem Ping-Pong Schema ineinander um
- Ribulose-5-phosphat wird in andere Kohlenhydrate mit 3, 4, 5, 6 und 7 C-Atomen umgewandelt
Wie lautet das Schlüsselenzym des oxidativen Teils des Pentosephosphatwegs?
Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase
Was kommt am Ende des oxidativen Teils des Pentosephosphatwegs raus?
Es entstehen pro Glucose ein Molekül Ribose
und 2 Moleküle (reduziertes) NADPH.
Wie unterscheiden sich der Zweck von NAD+/NADH und NADP+/NADPH?
Wie werden sie jeweils gehalten?
NAD+/NADH:
Permanente Nutzung
zur ATP-Biosynthese in den Mitochondrien.
Wird oxidiert gehalten.
NADP+/NADPH:
Nutzung für anabole Biosynthesen
wann immer notwendig.
Wird reduziert gehalten.
Was kommt am Ende des nicht-oxidativen Teils des Pentosephosphatwegs raus?
Aus 3 Pentosen entstehen 2,5 recycelte Hexosen
(= 2 Hexosen + 1 Triose).
Wie lautet die Gesamtbilanz beider Teile des Pentosephosphatwegs?
1 Glucose + 12 NADP → 6 CO2 + 12 NADPH
(unter Verlust von 1 ATP)
Es handelt sich also um einen Komplettabbau von Glucose zu CO2 ohne Mitochondrien oder Sauerstoff.
Wofür werden diese großen Mengen an NADPH im Pentosephosphatweg benötigt?
Für anabole Biosynthesen,
das heißt die reduktive Herstellung oder Reparatur
von Biomolekülen aus kleineren und oxidierteren Vorläufern:
- Die Synthese von Fettsäuren sowie auch von Cholesterin, bestimmten Aminosäuren, Steroidhormonen, Bilirubin, und anderen Metaboliten.
- Die Reparatur von oxidativen Schäden
Wie lautet das Schlüsselenzym der Fettsäurebiosynthese?
Wo ist es hoch exprimiert?
Das Schlüsselenzym Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase
ist hoch exprimiert in Adipozyten, Leber und Gonaden („Fett und Sterole“).
Wie viel NADPH werden pro Acetyl-CoA benötigt?
Wie viel pro Stearinsäure?
Pro Acetyl-CoA werden 2 Moleküle reduziertes NADPH
benötigt,
pro Stearinsäure also 18 Moleküle NADPH.
Was sind Folgen eines Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangels?
Hämolytische Anämien und erhöhtes Bilirubin (Ikterus)
Was ist der metabolische Knotenpunkt zwischen Glykolyse und Pentosephosphatweg?
Glucose-6-Phosphat
Welchen Zweck hat der Pentosephosphatweg?
Was liefert er?
- Glucoseabbau für anabole Zwecke
- liefert Pentosen und NADPH
Über welches Enzym wird Glucose-1-Phosphat in Glucose-6-Phosphat überführt?
Phosphoglucomutase
