VL 12+15 Inhalt (C Dissimilation)

Question 1

Welche Stoffwechselwege zur C Dissimilation gibt es ?

Answer 1

• Oxidativer Pentose-Phosphat Weg
  -Glycolyse
  -Lipidabbau
• Citrat Zyklus

Question 2

Was passiert ganz grob in den jeweiligen Stoffwechselwegen?

Answer 2

Oxidativer Pentose Phosphat Weg:
-> Umwandlung in Triose-P &
-> Erzeugung von NADH

Glycolyse:
-> Umwandlung von Zucker in organische Säuren
-> ATP und NADH

Lipidabbau:
-> Acetyl CoA
-> Gluconeogenese: Neusynthese von Hexosen

In den Citrat zyklus:
-> NADH Produktion
-> ATP Synthese

Question 3

Dissimilation und mitochondriale Respiration: Übersicht - 4 Schritte

Answer 3

1.Glykolyse
2.Bildung von Acetyl-CoA
3. Tricarbonsäure-Zyklus (Zitronensäure- oder Krebs-Zyklus)
4. Elektronentransportkette (Atmungskette)

Glycolyse im Zytoplasma, Rest in Mitochondrien

Question 4

Glycolyse: Netto Produktion und weitere Schritte

Answer 4

Netto Produktion:
- 2 Moleküle ATP und 2 Moleküle NADH

1 Glucose (6C) -> 2 Pyruvat (3C)

wenn genügend O2 vorhanden: Fortsetzung im Zitratzyklus

ohne O2 (anaerob): Pyruvat wird in Lactat oder Ethanol umgewandelt => Fermentation

Question 5

Schritte der Glykolyse

Answer 5

1. Saccarose Synthase oder Invertase:
   Fructose entsteht
2. Fructose und Glucose wird mit ATP phosphoryliert
3. weitere Phosphorylierung: Fructose-1,6- Bisphosphat entsteht
4. durch Aldolase:
   Glyceralaldehyd 3 -phosphat
5. 1,3 -Bisphoshoglycerat, ubertragunf von e-auf NAD+
6. Phosphoglyceratkinase -> 3- Phosphoglycerat
7. Phosphoglyceratmutase
8. Endolase: -> Phosphoenolpyruvat ! (PEP) haben auch C3 Pflanzen
9. Pyruvat/Oxalacetat können beide in den Citratzyklus eingespeist werden

Question 6

Glykolyse - Energiediagramm

Answer 6

Aufwand: 2 ATP
Bildung: 4 ATP
Bilanz:

Question 7

Glykolyse - Energiediagramm

Answer 7

Aufwand: 2 ATP
Bildung: 4 ATP
Bilanz:

Question 8

Wie kommt Malat und Pyruvat in die Mitochondrien?

Answer 8

1. Malat wird mit Dicarbonsäuren/Phosphat -Transporter eingeschleust, gleichzeitig wird Phosphat raustransportiert
   -> Malat kann jetzt in Pyruvat oder Oxalacetat umgewandelt werden -> in Zitratzyklus
2. Pyruvat:
   Gegenstrom mit Hydroxid-Ionen (OH-)
   Pyruvat kann in Acetyl CoA umgewandelt werden

Question 9

2. Acetyl CoA Bildung

Answer 9

1. 2 Moleküle Pyruvat verlieren je 1 molekül CO2
2. das verbleibende Acetat interagiert mit dem Coenzym A
   - pro Hexose resultieren somit 2 Moleküle Acetyl CoA
3. durch den Verlust des CO2 kann Energie für Umwandlung von NAD+ in das reduzierte NADH genutzt werden

Bildung von Acetyl CoA auch aus Fettsäuren möglich

Question 10

Stationen der oxidativen Decarboxylierungsreaktion
durch den Multienzymkomplex der Pyruvat-Dehydrogenase

Answer 10

1. Bildung von HYdroxyl-TPP (Thiaminpyrophosphat)
2. Übertragung von Hydroxyethylester auf Liponamid und Oxidation zu einem Acetylrest
3. Übertragung der Acetylgruppe auf das Coenzym A

Question 11

Cofaktoren/prosthetische Gruppen der oxidativen Decarboxylierungs-
reaktion in der Pyruvat-Dehydrogenase

Question 12

3. der Citratzyklus

Question 13

Pyruvat-DH, Citrat Zyklus - Energiebilanz

Answer 13

Energiebilanz von Pyruvat zum CO2

1. Pro Zyklus wird von 1 Molekül Pyruvat in der Acetyl-CoA-Bildung und im Zitratzyklus 3 Moleküle CO2 frei und 4 Elektronenpaare in Form reduziertem NADH+ + H und 1 Elektronenpaar als FADH2 produziert.
   1 Pyruvat –> 3 CO2 + 4 NADH+ + H+ FAD+
2. Für je 2 C in Form von Acetyl-CoA, die in den Zyklus einfließen, werden zwei Moleküle CO2 abgegeben = Oxidation
3. Somit werden von jedem Acetyl-CoA, je 1 H+ auf 3 NAD and ein FAD übertragen.
4. Zusätzlich wird ein ATP durch Substratphosphorylierung gewonnen

Question 14

Dissimilation und Umbau

Question 15

4. Elektronentransportkette (ETK)

Answer 15

-die ETK ist in der inneren Membran der Mitochondrien lokalisiert
- dank der ETK wird der H+ Gradient über die Membran aufgebaut
- reduziertes NADH aus dem Citratzyklus& der Glykolyse können wieder in NAD oxidiert werden, die e- fließen in die ETK
- über Redoxreaktionen fließen die e- von Komponenten mit eine neg. Redoxpotential zu solchem mit einem elektropositiverem Potential
- werden am Ende auf O2 übertragen:
1/2 O2 + 2H+ —> H2O

-Diffusion der H+ vom Zwischenraum zw der Membran zur Matrix durch den Kanal der ATP Synthase fängt die Energie zur Bildung von ATP ein

Question 16

Elektronentransportkette(ETK) - 4 Komplexe

Answer 16

1.NADH-Dehydrogenase/ NADH-CoQ-Reduktase
2.Succinat-Dehydrogenase
3.Cytochrom b/c1-Komplex/CoQ-Cytochrom c-Redukt.
4.Cytochrom a/a3 Komplex/ Cytochrom c-Oxidase
5.ATP Synthase