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Bio5 - Biochemie > VL 8 Citratcyclus > Flashcards

VL 8 Citratcyclus Flashcards

1
Q

Welche Schritte verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyclus?

A
  • Bildung von Acetyl-CoA aus Pyruvat durch Pyruvatdehydrogenase
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Q

Wo findet der Citratzyklus statt?

A
  • in Mitochondrien Matrix
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3
Q

Welche Aktivitäten sind in der Pyruvat Dehydrogenase zu finden und von welchen Cofaktoren hängt ihre Aktivität ab?

A
  • Decarboxylierung
    • TPP
  • Oxidation
    • Liponamid
  • Transfer auf CoA
  • Regeneration Liponamid
    • FAD
    • NAD+
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4
Q

Wie ist die Pyruvat-Dehydrogenase aufgebaut?

A
  • Komplex aus 3 Enzymen und 5 Coenzymen
  • davon 3 prosthetische Gruppen
    • E1: Thiaminpyrophosphat (TPP)
    • E2: Liponsäure
    • E3: FAD
  • und 2 stöchiometrische Kofktoren
    • CoA
    • NAD+
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5
Q

Was sind die 3 Schritte der Pyruvat Dehydrogenase?

A
  1. Decarboxylierung: Pyruvat bindet an TPP und wird zu Hydroxyethyl-TPP decarboxyliert
    - –> Pyruvat-Dehydrogenase-Komponent (E1)
  2. Oxidation: Hydroxyethyl-Gruppe wir zur Acetylgruppe oxidiert
    - –> Pyruvat-Dehydrogenas-Komponent (E1)
  3. Transfer auf CoA: Acetylgruppe des Acetylliponamids wird auf CoA übertragen
    - –> Dihydrolipoly-Transacetylase (E2)
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6
Q

Wieso sind Arsenit und Quecksilber für uns giftig?

A
  • Arsenit inaktiviert die Pyruvat Dehydrogenase
    • feste Bindung an Dihydroliponamid
    • ebenso Quecksilber, Spaltung Disulfidbrücken
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7
Q

Wieso können beta-Ketosäuren leicht decarboxyliert werden?

A
  • Elektronensenke vorhanden
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8
Q

Welche Möglichkeit bietet der Glyoxylat Zyklus Pflanzen und Bakterien?

A
  • können auf Acetat wachsen
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9
Q

Wie ist der Citratzyklus in den Gesamtstoffwechsel einegliedert?

A
  • folgt auf Glykolyse und Pyruvat Dehydrogenase
  • stellt Metaboliten für AS und Häme
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10
Q

Wie lautet das Nettoprodukt des Citratzykluses?

A
  • 3 NADH + 1 FADH2 + 1 GTP
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11
Q

Welches Enzym des Citratcyklus besitzt ein Eisen Schwefel zentrum?

A

Aconitase

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12
Q

Wie heißt das Intermediat welches in der Isocitrat DH gebildet wird?

A

Oxalsuccinat

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13
Q

Welcher Vitaminmangel löst Beri Beri aus?

A

Thiaminmangel

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14
Q

Wie lautet die Nettogleichung des Citratcykluses?

A
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15
Q

Wie viel ATP Äquvivalente werden durch die vollständige Oxidation von Pyruvat zu 3 CO2 gebildet?

A

12,5

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16
Q

Inwieweit ist Succinat-Dehydrogenase einzigartig im Vergleich zu anderen Enzymen im Citratsäurezyklus?

A

Sitzt in Mitochondrienmembran und ist Teil des Komplex II

17
Q

Wie verläuft die Decarboxylierung in der Pyruvat Dehydrogenase? (Mechanismus)

Wieso ist die Bindung an TPP für die Decarboxylierung notwendig?

A
  1. Deprotonierung des aciden C-Atoms de Thiazolsrings von TPP —> Carbanion
  2. Nucleophile Addition an das Carbonyl-C-Atom von Pyruvat
  3. 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.

18
Q

Wie verläuft die Oxidation der Pyruvat-Dehydrogenase?

A
  1. Hydroxyethylgruppe wird auf Liponamid übertragen
  2. Oxidation der Hydroxyethylgruppe zur Acetylgruppe ist mit der Reduktion des Disulfids des Liponamids zum Dithiol gekoppelt
19
Q

Wie verläuft die Acetyl-CoA-Bindung der Pyruvat-Dehydrogenase?

A
  1. Übertragung der Acetyl-Gruppe auf Coenzym A
  2. energiereicher Thioesther bleibt erhalten

—-> Dihydrolipoly-Transacetylase muss wieder oxidiert, also regeneriert werden

20
Q

Dieser Typ der Enzymregulation hemmt den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex.

A

Phosphorylierung

21
Q

So nennen wir die metabolischen Reaktionen, die die Zwischenprodukte des Citratzyklus regenieren, die für Biosynthesereaktionen gebraucht werden.

A

anaplerotisch

22
Q

Welches Molekül wird im Citratzyklus durch Substratkettenphosporylierung hergestellt?

A

GTP

23
Q

E2 des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes beinhaltet eine Lipoylgruppe, die kovalent welchen Rest des Enzyms gebunden ist?

A

Lysin

24
Q

Wie wird der Citratzyklus noch genannt?

A
  • Krebszyklus
  • Tricarbonsäurezyklus
25
Q

Welche(s) Enzym(e) ist (sind) verantwortlich für folgende Reaktion?

Pyruvat + CoA + NAD+ → Acetyl CoA + NADH + H+ + CO2

A

Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex

26
Q

Welche Vitamine sind Vorläufer von Coenzymen, die nötig sind zur Herstellung des Acetyl-CoA aus Pyruvat?

A
  • Thiamin
  • Riboflavin
  • Niacin
  • Liponsäure und
  • Pantothensäure
27
Q

Die Herstellung von Citrat aus Acetyl-CoA und Oxalacetat ist eine _______-Reaktion.

A

Kondensationsreaktion

28
Q

Welche chemische/n Reaktion/en ist/sind an der Umwandlung von Citrat in Isocitrat beteiligt?

A

Dehydratisierung gefolgt von Hydratisierung

29
Q

Welche Komponent wird oxidiert durch einen Multienzymkomplex, der 5 versch. Koenzyme benötigt?

A

a-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA durch die a-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex

30
Q

Wie viele ATP- oder GDP-Äquivalente können in einem Durchlauf des Citratzyklus maximal hergestellt werden?

A

10

31
Q

Warum ist die Isomerisierung von Citrat zu Isocitrat ein notwendiger Schritt im Citratzyklus?

A

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.

32
Q

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.

A
  1. Thiaminpyrophosphat: Thiamin, Vitamin B1
  2. Lipoamid: Liponsäure
  3. NAD+: Niacin;
  4. FAD: Riboflavin, Vitamin B2;
  5. Coenzym A: Pantothensäure
33
Q

Erklären Sie warum GDP energetisch äquivalent zum ATP im Metabolismus ist.

A

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

34
Q

Warum ist der beobachtete Elektronentransfer von FADH2 auf NAD+ ungewöhnlich?

A

Normalerweise findet der Transfer in die andere Richtung statt.

35
Q

Welche Energiequelle begünstigt die Bildung von Citrat aus der Kondensation von Oxalacetat und Acetyl-CoA?

A
  • 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.
36
Q

Inwiefern ähneln sich die Decarboxylierungen von α-Ketoglutarat und Pyruvat?

A
  • 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.
37
Q

Verlassen die Kohlenstoffatome der Carboxylatfunktion von Acetyl-CoA den Citratzyklus in Form von CO2?

A

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.

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