Zuckerabbau

Question 1

Vorstufenmoleküle für Baustoffwechsel, in Pentosephosphatzyklus gebildet..

Answer 1

3x Glucose-6-Phosphat
3x 6-Phosphogluconolacton 
3x 6-Phosphogluconat
3x Ribulose-5-Phosphat  
2x Fructose-6-Phosphat + Gycerinaldehyd-3-P
2x Glucose-6-Phosphat

Question 2

3 mikrobielle Wege für Glucoseabbau zu Pyruvat und je Energieausbeute (ATP/Glucose)

Answer 2

oxidativer Pentosephosphatzyklus: 1ATP/ Entner-Doudorof-Weg (KDPG):1ATP / Embden-Meyerhoff-Parnas-Weg:2ATP

Question 3

Warum gewinnen lithotrophe Bakterien durch Oxidation von Fe2+ zu Fe3+ wenig Energie? Rolle und Lokalisation von Rusticyanin?

Answer 3

Erklärung: Fe2+ (Elektronendonor)zu Fe3+

• -> sehr starkes positives Redoxpotential
• -> ETK zu O2 sehr kurz,

Atmungskette enthält Cyt c und a, außerdem kupferhaltiges Protein Rusticyanin(akzeptor für e- der Fe2+Ionen),

Reveser E-Fluss zur Erzeugung von reduktionäquivalente NADH(notwendig zur CO2Fixierung) sehr energieaufwändig

Rolle: oxidiert Fe2+ zu Fe3+, reduziert Cyt c und das dann Cyt a (Reaktion mit O2 zu H2O), es muss sehr viel Fe2+ oxidiert werden

Lokalisation: im Periplasma der Zelle

Question 4

Wie gelangt Glucose bei E. coli ins Zytoplasma?

Answer 4

Gruppentranslokalisation: Phosphotransferasesystem aus 5 Proteinen
Zucker wird durch membranständige Proteine phosphoryliert, während es über die Membran transportiert wird– Energie über PEP

Question 5

3 Mikroorganismen, die unter Gärungsbedingungen aus Glucose Ethanol bilden.

Answer 5

Eschericia coli, Saccharomyces cerevisae/bayarius/exigonus, zymomonas mobilis

Question 6

Defionition: anaplerotische Reaktion / 2 Beispiele

Answer 6

Def: Stoffwechselwege, die Substrate produzieren, welche dem Citratzyklus zugeliefert werden –> Auffülreaktionen /Bsp: 1. Carboxylierung von Pyruvat zu Oxalacetat durch die Pyruvatcarboxylase 2. Terminierung von Glutamat zu alpha-Ketoglutamat durch die Glutamat-Dehydrogenase 3. Oxidation von Malat zu Pyruvat durch NADP-abhängiges Malatenzym

Question 7

unterschiedliche Mechanismen der Ethanol-produktion ausgehend von Pyruvat im Gärungsstoffwechsel. Von 1)Saccharomyces cerevisae und 2) E. coli

Answer 7

1) S. cerevisae bildet unter decarboxylierung zunächst Acetalaldehyd, welches dann zu Ethanol reduziert wird. / 2) E. coli bildet mit Hilfe der Enzyme Pyruvat-Formiat-Lyase und Pyruvat-Ferrodoxin-Reduktase Acetyl-CoA-Weg, wobei je nach Enzym Formiat oder Acetyl-CoA abgespalten werden. Acetyl-CoA wird dann zu Acetalaldehyd reduziert,Welches dann ebenfalls zu Ethanol reduziert wird.

Question 8

Def. Gluconeogenese und Substrat, bei dem E.Coli diesen Prozess benötigt.

Answer 8

Def. Neusynthese von Glucose aus organ. Nicht-kohlenhydratvorstufen wie Pyruvat, Oxalacetat, Dihydroxyacetonphosphat, Dihydroxyaceton

Question 9

3 wegen zum glucoseabbau

Answer 9

oxidativer Pentosephosphatzyklus: 1ATP/ Entner-Doudorof-Weg (KDPG):1ATP / Embden-Meyerhoff-Parnas-Weg:2ATP

Question 10

Nennen Sie 4 Proteine und die Energiequelle für den transport von Glucose ins cytoplasma

Answer 10

Gruppentranslokalisation: Phosphotransferasesystem aus 5 Proteinen, Transportsubstanz chem verändert während Transport über Membran – Energie über PEP
PEP-> E1-> HPr-> E3->E2->Glucose

Question 11

Endprodukte der heterofermentativen milchsäuregärung. Wie viele Moleküle ATP werden dabei gebildet?

Answer 11

Aus glucose:
1 lactat
1 Ethanol
1 CO2

1 ATP

Aus pentose:
1 lactat
1 Acetat

2 ATP

Question 12

Wie viele Moleküle ATP werden beim Abbau einer pentose gebildet?Begründung.

Answer 12

2 ATP

Heterofermentative Gärung

Question 13

Zwischenprodukte der phosphoketolase Reaktion

Answer 13

Gycerinaldehyd-3-Phosphat, Wasser, TTP (Thiamindiphosphat)