VL 8 Citratcyclus Flashcards
Welche Schritte verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyclus?
- Bildung von Acetyl-CoA aus Pyruvat durch Pyruvatdehydrogenase
Wo findet der Citratzyklus statt?
- in Mitochondrien Matrix
Welche Aktivitäten sind in der Pyruvat Dehydrogenase zu finden und von welchen Cofaktoren hängt ihre Aktivität ab?
- Decarboxylierung
- TPP
- Oxidation
- Liponamid
- Transfer auf CoA
- Regeneration Liponamid
- FAD
- NAD+
Wie ist die Pyruvat-Dehydrogenase aufgebaut?
- Komplex aus 3 Enzymen und 5 Coenzymen
- davon 3 prosthetische Gruppen
- E1: Thiaminpyrophosphat (TPP)
- E2: Liponsäure
- E3: FAD
- und 2 stöchiometrische Kofktoren
- CoA
- NAD+
Was sind die 3 Schritte der Pyruvat Dehydrogenase?
- Decarboxylierung: Pyruvat bindet an TPP und wird zu Hydroxyethyl-TPP decarboxyliert
- –> Pyruvat-Dehydrogenase-Komponent (E1) - Oxidation: Hydroxyethyl-Gruppe wir zur Acetylgruppe oxidiert
- –> Pyruvat-Dehydrogenas-Komponent (E1) - Transfer auf CoA: Acetylgruppe des Acetylliponamids wird auf CoA übertragen
- –> Dihydrolipoly-Transacetylase (E2)
Wieso sind Arsenit und Quecksilber für uns giftig?
- Arsenit inaktiviert die Pyruvat Dehydrogenase
- feste Bindung an Dihydroliponamid
- ebenso Quecksilber, Spaltung Disulfidbrücken
Wieso können beta-Ketosäuren leicht decarboxyliert werden?
- Elektronensenke vorhanden
Welche Möglichkeit bietet der Glyoxylat Zyklus Pflanzen und Bakterien?
- können auf Acetat wachsen
Wie ist der Citratzyklus in den Gesamtstoffwechsel einegliedert?
- folgt auf Glykolyse und Pyruvat Dehydrogenase
- stellt Metaboliten für AS und Häme
Wie lautet das Nettoprodukt des Citratzykluses?
- 3 NADH + 1 FADH2 + 1 GTP
Welches Enzym des Citratcyklus besitzt ein Eisen Schwefel zentrum?
Aconitase
Wie heißt das Intermediat welches in der Isocitrat DH gebildet wird?
Oxalsuccinat
Welcher Vitaminmangel löst Beri Beri aus?
Thiaminmangel
Wie lautet die Nettogleichung des Citratcykluses?
Wie viel ATP Äquvivalente werden durch die vollständige Oxidation von Pyruvat zu 3 CO2 gebildet?
12,5
Inwieweit ist Succinat-Dehydrogenase einzigartig im Vergleich zu anderen Enzymen im Citratsäurezyklus?
Sitzt in Mitochondrienmembran und ist Teil des Komplex II
Wie verläuft die Decarboxylierung in der Pyruvat Dehydrogenase? (Mechanismus)
Wieso ist die Bindung an TPP für die Decarboxylierung notwendig?
- Deprotonierung des aciden C-Atoms de Thiazolsrings von TPP —> Carbanion
- Nucleophile Addition an das Carbonyl-C-Atom von Pyruvat
- Decarboxylierung der Additionsverbindung zu Hydroxyethyl-TPP
Es kommt durch die Bindung an TPP zur Umlagerung der Elektronen und es entsteht eine Elektronensenke, welche notwendig für die Abspaltung ist.
Wie verläuft die Oxidation der Pyruvat-Dehydrogenase?
- Hydroxyethylgruppe wird auf Liponamid übertragen
- Oxidation der Hydroxyethylgruppe zur Acetylgruppe ist mit der Reduktion des Disulfids des Liponamids zum Dithiol gekoppelt
Wie verläuft die Acetyl-CoA-Bindung der Pyruvat-Dehydrogenase?
- Übertragung der Acetyl-Gruppe auf Coenzym A
- energiereicher Thioesther bleibt erhalten
—-> Dihydrolipoly-Transacetylase muss wieder oxidiert, also regeneriert werden
Dieser Typ der Enzymregulation hemmt den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex.
Phosphorylierung
So nennen wir die metabolischen Reaktionen, die die Zwischenprodukte des Citratzyklus regenieren, die für Biosynthesereaktionen gebraucht werden.
anaplerotisch
Welches Molekül wird im Citratzyklus durch Substratkettenphosporylierung hergestellt?
GTP
E2 des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes beinhaltet eine Lipoylgruppe, die kovalent welchen Rest des Enzyms gebunden ist?
Lysin
Wie wird der Citratzyklus noch genannt?
- Krebszyklus
- Tricarbonsäurezyklus
Welche(s) Enzym(e) ist (sind) verantwortlich für folgende Reaktion?
Pyruvat + CoA + NAD+ → Acetyl CoA + NADH + H+ + CO2
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Welche Vitamine sind Vorläufer von Coenzymen, die nötig sind zur Herstellung des Acetyl-CoA aus Pyruvat?
- Thiamin
- Riboflavin
- Niacin
- Liponsäure und
- Pantothensäure
Die Herstellung von Citrat aus Acetyl-CoA und Oxalacetat ist eine _______-Reaktion.
Kondensationsreaktion
Welche chemische/n Reaktion/en ist/sind an der Umwandlung von Citrat in Isocitrat beteiligt?
Dehydratisierung gefolgt von Hydratisierung
Welche Komponent wird oxidiert durch einen Multienzymkomplex, der 5 versch. Koenzyme benötigt?
a-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA durch die a-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex
Wie viele ATP- oder GDP-Äquivalente können in einem Durchlauf des Citratzyklus maximal hergestellt werden?
10
Warum ist die Isomerisierung von Citrat zu Isocitrat ein notwendiger Schritt im Citratzyklus?
Citrat ist ein tertiärer Alkohol, der nicht oxidiert werden kann. Die Isomerisierung wandelt den tertiären Alkohol Citrat zum sekundären Alkohol Isocitrat um, der oxidiert werden kann.
Nennen Sie die 5 Koenzyme, die für die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat und α-Ketoglutarat benötigten werden und geben Sie die dafür benötigten essentiellen Nährstoffe (Vitamine) an.
- Thiaminpyrophosphat: Thiamin, Vitamin B1
- Lipoamid: Liponsäure
- NAD+: Niacin;
- FAD: Riboflavin, Vitamin B2;
- Coenzym A: Pantothensäure
Erklären Sie warum GDP energetisch äquivalent zum ATP im Metabolismus ist.
Das Enzym Nucleosiddiphosphat-Kinase transferiert reversibel eine Phosphorylgruppe von GTP auf ADP nach folgender Reaktion:
GTP + ADP ↔ GDP + ATP
Umgekehrt kann eine Phosphorylgruppe von ATP auf GDP unter der Bildung von GTP transferiert werden
Warum ist der beobachtete Elektronentransfer von FADH2 auf NAD+ ungewöhnlich?
Normalerweise findet der Transfer in die andere Richtung statt.
Welche Energiequelle begünstigt die Bildung von Citrat aus der Kondensation von Oxalacetat und Acetyl-CoA?
- Citrat-Synthase katalysiert die Bildung von Citryl-CoA aus der Kondensation von Acetyl-CoA und Oxalacetat.
- Bei der Hydrolyse des Thioesters des Citryl-CoA erhält man Citrat und das CoA wird regeneriert. Die Hydrolyse der hochenergetischen Thioesters begünstigt die Bildung von Citrat.
Inwiefern ähneln sich die Decarboxylierungen von α-Ketoglutarat und Pyruvat?
- Bei beiden handelt es sich um α-Ketosäuren, die decarboxyliert werden
- beide beinhalten die Bildung eines Thioesters mit CoA, das ein hohes Transferpotential besitzt
- enzymatischen Komplexe und Mechanismen sind ähnlich
- Dihydrolipoyl-Dehydrogenase-Komponenten sind identisch.
Verlassen die Kohlenstoffatome der Carboxylatfunktion von Acetyl-CoA den Citratzyklus in Form von CO2?
Sobald Succinat entstanden ist, kann man die CO2 Moleküle nicht mehr Acetyl-CoA oder Oxalacetat zuordnen, da Succinat ein symetrisches Molekül ist.
Dadurch kann die Herkunft der Kohlenstoffatome nicht mehr eindeutig den Kohlenstoffatomen der Acetylgruppe von Acetyl-CoA bzw. des Oxalacetats zu geordnet werden.
