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Questions and Answers
Was sind die Edukte der Glykolyse?
Was sind die Edukte der Glykolyse?
- Glucose, NADH, ATP und Wasser
- Fructose, 2 ATP, NADH und Wasser
- Glucose, 2 NAD+, 2 ADP und 2 P (correct)
- 2 Pyruvat, 2 H2O und ATP
Welche GLUT-Transporter sind insulin-unabhängig und was charakterisiert sie?
Welche GLUT-Transporter sind insulin-unabhängig und was charakterisiert sie?
- GLUT 3 und GLUT 4, beide mit konstanter vmax.
- GLUT 2 und GLUT 1, beide mit hohem Km.
- GLUT 1 und GLUT 4, beide mit hoher Affinität.
- GLUT 1 und GLUT 3, beide mit niedrigem Km. (correct)
Wie viel ATP wird netto durch die Glykolyse gewonnen?
Wie viel ATP wird netto durch die Glykolyse gewonnen?
- Es wird kein ATP gewonnen.
- Der Nettogewinn beträgt 4 ATP.
- Der Nettogewinn beträgt 6 ATP.
- Der Nettogewinn beträgt 2 ATP. (correct)
Welche Aussage über die Hexokinase-Reaktion ist zutreffend?
Welche Aussage über die Hexokinase-Reaktion ist zutreffend?
Welches Produkt entsteht NICHT aus der Glykolyse?
Welches Produkt entsteht NICHT aus der Glykolyse?
Welches der folgenden Enzyme ist nicht an der Glykolyse beteiligt?
Welches der folgenden Enzyme ist nicht an der Glykolyse beteiligt?
Welcher der folgenden Schritte ist Teil der Vorbereitungsstufe der Glykolyse?
Welcher der folgenden Schritte ist Teil der Vorbereitungsstufe der Glykolyse?
Welche Funktion haben Coenzyme in der Stoffwechselreaktion?
Welche Funktion haben Coenzyme in der Stoffwechselreaktion?
Was ist das Ergebnis der Aldolspaltung in der Glykolyse?
Was ist das Ergebnis der Aldolspaltung in der Glykolyse?
Was ist die Hauptfunktion der Pyruvatkinase in der Glykolyse?
Was ist die Hauptfunktion der Pyruvatkinase in der Glykolyse?
Welches der folgenden Enzyme spielt eine Rolle in der ATP-Gewinnung durch Substratkettenphosphorylierung?
Welches der folgenden Enzyme spielt eine Rolle in der ATP-Gewinnung durch Substratkettenphosphorylierung?
Welche Aussage über die Lactatdehydrogenase ist korrekt?
Welche Aussage über die Lactatdehydrogenase ist korrekt?
Was ist eine der Hauptfolgen eines Mangels an Pyruvatkinase?
Was ist eine der Hauptfolgen eines Mangels an Pyruvatkinase?
Was entsteht bei der Umwandlung von Pyruvat durch die Lactatdehydrogenase?
Was entsteht bei der Umwandlung von Pyruvat durch die Lactatdehydrogenase?
Wie wird Lactat in der Leber verwendet?
Wie wird Lactat in der Leber verwendet?
Welche Form der Vererbung tritt bei einem Mangel an Pyruvatkinase auf?
Welche Form der Vererbung tritt bei einem Mangel an Pyruvatkinase auf?
Welches von den folgenden Enzymen regeneriert NAD⁺ während der Glykolyse?
Welches von den folgenden Enzymen regeneriert NAD⁺ während der Glykolyse?
In welchen Situationen ist die Umwandlung von Pyruvat zu Lactat besonders wichtig?
In welchen Situationen ist die Umwandlung von Pyruvat zu Lactat besonders wichtig?
Welche der folgenden Reaktionen wird wettbewerbshemmend durch erhöhte ATP-Spiegel beeinflusst?
Welche der folgenden Reaktionen wird wettbewerbshemmend durch erhöhte ATP-Spiegel beeinflusst?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt nicht die Rolle von Coenzymen in Stoffwechselreaktionen?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt nicht die Rolle von Coenzymen in Stoffwechselreaktionen?
Welcher GLUT-Transporter ist spezifisch für die Aufnahme von Glucose in Nervenzellen?
Welcher GLUT-Transporter ist spezifisch für die Aufnahme von Glucose in Nervenzellen?
Was umfasst die Vorbereitungsstufe der Glykolyse nicht?
Was umfasst die Vorbereitungsstufe der Glykolyse nicht?
Wie viel Nettogewinn an ATP erfolgt in der Glykolyse?
Wie viel Nettogewinn an ATP erfolgt in der Glykolyse?
Welche Aussage über die Glykolyse ist nicht zutreffend?
Welche Aussage über die Glykolyse ist nicht zutreffend?
Welches Produkt entsteht nicht während der Glykolyse?
Welches Produkt entsteht nicht während der Glykolyse?
Was ist die physiologische Bedeutung der Hexokinase-Reaktion?
Was ist die physiologische Bedeutung der Hexokinase-Reaktion?
Welcher Stoffwechselweg verknüpft die Glykolyse mit dem Citratzyklus?
Welcher Stoffwechselweg verknüpft die Glykolyse mit dem Citratzyklus?
Welche Form der Isomerisierung tritt in der Glykolyse nicht auf?
Welche Form der Isomerisierung tritt in der Glykolyse nicht auf?
Welche Bedeutung hat der Km-Wert der GLUT-Transporter?
Welche Bedeutung hat der Km-Wert der GLUT-Transporter?
Was ist die Hauptfunktion der Pyruvatkinase in der Glykolyse?
Was ist die Hauptfunktion der Pyruvatkinase in der Glykolyse?
In welchen Organen kommt die Lactatdehydrogenase häufiger vor?
In welchen Organen kommt die Lactatdehydrogenase häufiger vor?
Was passiert mit Pyruvat unter Bedingungen von Sauerstoffmangel?
Was passiert mit Pyruvat unter Bedingungen von Sauerstoffmangel?
Welche Aussage über den ATP-Gewinnungsprozess in der Glykolyse ist korrekt?
Welche Aussage über den ATP-Gewinnungsprozess in der Glykolyse ist korrekt?
Was sind die möglichen Folgen eines PCR-Mangels?
Was sind die möglichen Folgen eines PCR-Mangels?
Welche Reaktion ist das Ergebnis der Milchsäuregärung?
Welche Reaktion ist das Ergebnis der Milchsäuregärung?
Welche Funktion hat Lactat, nachdem es in der Leber assimiliert wurde?
Welche Funktion hat Lactat, nachdem es in der Leber assimiliert wurde?
Was passiert, wenn die Aktivität der Lactatdehydrogenase erhöht wird?
Was passiert, wenn die Aktivität der Lactatdehydrogenase erhöht wird?
Welcher Aspekt des Mangel an Pyruvatkinase ist korrekt?
Welcher Aspekt des Mangel an Pyruvatkinase ist korrekt?
Welches Produkt entsteht bei der Umwandlung von Glukose während der Glykolyse?
Welches Produkt entsteht bei der Umwandlung von Glukose während der Glykolyse?
Study Notes
Coenzyme
- Organische Verbindungen, jedoch keine Proteine
- Sie besitzen keine katalytische Aktivität
- Gehen aus der Reaktion unverändert hervor
- Übertragen Elektronen, Wasserstoff, chemische Gruppen oder Energie in Form von ATP
- Verschiedene Enzyme können ein und dasselbe Coenzym verwenden
- Können Stoffwechselreaktionen miteinander verknüpfen
Glykolyse
- Prozess der Energiegewinnung in Form von ATP
- Liefert Bausteine für die Biosynthese
- Findet in jeder Zelle im Zytosol statt
- Ausgangsstoffe: Glucose, NAD+, ADP und Phosphat (P)
- Endprodukte: NADH/H+, Pyruvat, ATP und Wasser
- Nettogewinn von 2 ATP pro Glucose-Molekül
- Glucose-Aufnahme in die Zellen:
- GLUT2 in Hepatozyten (insulinunabhängig)
- GLUT1 in Erythrozyten, Endothelzellen, Astrozyten (insulinunabhängig)
- GLUT3 in Neuronen (insulinunabhängig)
- GLUT1 und GLUT3 haben eine hohe Affinität und aufnehmen Glucose zuerst, selbst bei geringen Konzentrationen
- Die Glykolyse ist in zwei Stufen aufgeteilt:
- Vorbereitungsstufe: 2 ATP werden investiert
- Ertragsstufe: 4 ATP werden gewonnen (Nettogewinn 2 ATP)
Hexose-Phase
- Physiologische Bedeutung der Hexokinase-Reaktion:
- Die Hexokinase katalysiert die Phosphorylierung von Glucose zu Glucose-6-Phosphat. Dieser Schritt ist essentiell, da er die Glucose in der Zelle "einschließt" und die Konzentration des freien Zuckers senkt, wodurch die Glucose-Diffusion aus der Zelle verhindert wird.
- Glucose und Fructose sind Hexosen (Isomere, gleiche Summenformel, andere Anordnung)
- Aldolspaltung: Hexose wird zu 2 Triosen gespalten
- Isomerisierung: Ketotriose wird zu Aldotriose
Ertragsstufe 1: Substratkettenphosphorylierung
- Reaktion zum energiereichen Zwischenprodukt: Oxidation von Glycerinaldehyd-3-Phosphat (GAP)
- Energiereiches Zwischenprodukt: gemischtes Säureanhydrid
- Transferreaktion: Übertragung des Phosphorylrests auf ADP
- Der Aldehyd wird oxidiert zur Säure. Diese Reaktion stellt die Energie für die Übertragung eines Phosphats auf das ADP in der nächsten Reaktion bereit: ADP wird zu ATP!
- Dieser Schritt liefert die ersten 2 ATP der Glykolyse.
Ertragsstufe 2: Dehydratation
- Reaktion zum energiereichen Zwischenprodukt: Dehydratation des 2-Phosphoglycerats
- Energiereiches Zwischenprodukt
- Transferreaktion: Übertragung des Phosphorylrests auf ADP durch das Enzym Pyruvatkinase (PK)
- Defekte der Pyruvatkinase sind häufigste angeborenen Defekte der Glykolyse
- Seltene, autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung
- Verminderte PK-Aktivität führt zu ATP/Energiemangel in Erythrozyten
Hexokinase (HK), Phosphofructokinase (PFK) und Pyruvatkinase (PK)
- Schlüsseldrucke der Glykolyse
- PK ist das letzte Enzym der Glykolyse
- PK katalysiert die Umwandlung von Phosphoenolpyruvat (PEP) zu Pyruvat und erzeugt gleichzeitig ATP.
- Die Reaktion der PK ist für die Regulation der Glykolyse entscheidend.
Energiereiches Zwischenprodukt und Transferreaktion
- Energiereiches Zwischenprodukt wird zu energieärmeren Produkten umgewandelt
- Die Übertragung des energiereichen Phosphatrests auf ADP ist ein wichtiger Schritt zur ATP-Produktion in der Glykolyse.
Lactatdehydrogenase (LDH)
- Katalysiert die Reduktion von Pyruvat zu Lactat unter Verwendung von NADH
- Wichtiges Enzym in Muskeln und roten Blutkörperchen
- Regeneriert NAD+ und hält den glykolytischen Weg bei Sauerstoffmangel aufrecht
- Lactat kann später in der Leber in Glucose umgewandelt werden
Milchsäuregärung
- Auch als Lactat-Fermentation bekannt
- Gewinnung von ATP durch Substratkettenphosphorylierung
- Durch Bildung von Lactat wird NAD+ regeneriert
- Das Enzym ist die LDH (Lactatdehydrogenase)
Weitere Stoffwechselschritte von Lactat
- Lactat-Oxidation
- Gluconeogenese in der Leber
### Coenzyme
- Organische Verbindungen, keine Proteine
- Keine katalytische Aktivität
- Gehen aus der Reaktion unverändert hervor
- Übertragen Elektronen (Wasserstoff), chemische Gruppen oder Energie (ATP)
- Als Co-Substrate werden sie von mehreren verschiedenen Enzymen umgesetzt
- Sie können Stoffwechselreaktionen verknüpfen
Energiegewinnung (ATP) und Biosynthese
- Lieferung von Bausteinen für die Biosynthese
- Glykolyse kann in jeder Zelle im Zytosol ablaufen
### Glykolyse - Edukte und Produkte
- Edukte: Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 P
- Produkte: 2 NADH/H+ + 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 H2O (netto Gewinn 2 ATP)
### Glucose-Aufnahme in Zellen
- Durch Glucose Transporter (GLUT)
- GLUT 2 in Hepatozyten --- insulinunabhängig
- GLUT 1 in Erythrozyten, Endothelzellen, Astrozyten --- insulinunabhängig
- GLUT 3 in Nervenzellen --- insulinunabhängig
### GLUT 1 und GLUT 3 - Hohe Affinität
- Kleiner Km Wert
- Hohe Affinität zu Glucose
- Arbeiten mit maximaler Geschwindigkeit (vmax)
- Diese Zellen erhalten die Glucose zuerst, auch bei niedriger Konzentration
### Vorbereitungsstufe der Glykolyse
- Es werden zunächst 2 ATP investiert
### Ertragsstufe der Glykolyse
- 4 ATP werden gebildet (Nettogewinn = 2 ATP)
### Hexose Teil der Glykolyse
- Glucose und Fructose sind Hexosen (Isomere)
- Gleiche Summenformel, aber unterschiedliche Anordnung
- Aldolspaltung: Hexose wird in 2 Triosen gespalten
- Isomerisierung: Ketotriose wird in Aldotriose umgewandelt
### Ertragsstufe I: 1. Substratkettenphosphorylierung
- Reaktion zum energiereichen Zwischenprodukt (Oxidation des GAPs)
- Energiereiches Zwischenprodukt: Gemischtes Säureanhydrid
- Transferreaktion: Übertragung des Phosphorylrests auf ADP
### Reaktion zum energiereichen Zwischenprodukt: Dehydratation des 2-Phosphoglycerats
- Energiereiches Zwischenprodukt
- Transferreaktion: Übertragung des Phosphorylrests auf ADP --- katalysiert durch Pyruvatkinase (PK)
- Häufigster angeborener Defekt der Glykolyse
- Seltene Erkrankung
- Autosomal-rezessiv vererbarer Mangel
- Verminderte PK-Aktivität —> ATP/ Energiemangel in Erythrozyten
### Schlüsselenzyme der Glykolyse
- HK: Hexokinase
- PFK: Phosphofructokinase
- PK: Pyruvatkinase
### Energiereiches Zwischenprodukt und Transferreaktion
- Energiereiches Zwischenprodukt —> Transferreaktion —> energieärmeres Produkt
- ATP wird durch Substratkettenphosphorylierung gewonnen
### Lactatdehydrogenase (LDH)
- Katalysiert die Umwandlung von Pyruvat zu Lactat
- Kommt in verschiedenen Geweben vor, z. B. Muskeln und roten Blutkörperchen
- Wichtig bei Sauerstoffmangel oder intensiver körperlicher Aktivität, da NAD+ regeneriert wird
- Lactat kann später in der Leber in Glukose umgewandelt werden
### Milchsäuregärung
- ATP-Gewinnung durch Substratkettenphosphorylierung
- NAD+ wird durch Bildung von Lactat regeneriert
- Das Enzym ist die LDH (Lactatdehydrogenase)
### Lactat-Stoffwechsel
- Lactat-Oxidation
- Gluconeogenese (nach Aufnahme in die Leber)
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