Biologie: Stoffwechsel und Mikroorganismen
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Biologie: Stoffwechsel und Mikroorganismen

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Questions and Answers

Welche Enzymklasse katalysiert hydrolytische Spaltungen?

  • Lyasen
  • Hydrolasen (correct)
  • Ligasen
  • Isomerasen

    • Welches Enzym ist an der Hydrolyse von Stärke beteiligt?

  • Lipase
  • Katalase
  • Protease
  • Amylase (correct)

    • Welches der folgenden Co-Enzyme ist an anabolischen Reaktionen beteiligt?

  • NADP+ (correct)
  • FADH2
  • NADH
  • FAD+

    • Was wird als Elektronendonator in Redoxreaktionen bezeichnet?

    <p>Reduktionsmittel</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht bei einer typischen Redoxreaktion?

    <p>Ein Elektron wird von einem Reaktanten auf einen anderen übertragen.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert im zweiten Schritt der Glykolyse?

    <p>Es erfolgt eine Spaltung von C6 in zwei C3 Moleküle.</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym ist für die Bildung von D-3-Phosphoglycerat verantwortlich?

    <p>Phosphoglyceratkinase</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Endprodukt der oxidativen Dekarboxylierung von Pyruvat?

    <p>Acetyl-Coenzym A</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Produkte wird aus einem Molekül Glucose bei der Glykolyse gewonnen?

    <p>Phosphoenolpyruvat</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage beschreibt die Rolle von NAD+ in der Glykolyse?

    <p>Es wird reduziert, um Elektronen zu speichern.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Prozess ist nicht direkt mit dem Citratzyklus verbunden?

    <p>Bildung von Mitochondrien</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptaufgabe des Citratzyklus?

    <p>Erzeugung von H-beladenen Coenzymen</p> Signup and view all the answers

    Wie viele ATP-Moleküle entstehen aus der vollständigen Oxidation von Glucose?

    <p>34 ATP</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül dient als finaler Elektronenakzeptor in der aeroben Atmung?

    <p>Sauerstoff</p> Signup and view all the answers

    Was wird durch die protonenmotorische Kraft (pmf) angetrieben?

    <p>ATP-Synthese</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Hauptunterschied zwischen autotrophen und heterotrophen Bakterien?

    <p>Autotrophe Bakterien beziehen Kohlenstoff aus Kohlendioxid.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Prozess ist entscheidend für die Umwandlung von Ammoniak in Nitrat im Stickstoffkreislauf?

    <p>Nitrifizierung</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Hauptprodukt des Katabolismus in chemoorganotrophen Organismen?

    <p>ATP</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Stoffwechseltypen zählt zu den autotrophen Organismen?

    <p>Photolitoautotroph</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym ist mit der Umwandlung von Harnstoff in Ammoniak verbunden?

    <p>Urease</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine exergonische Reaktion im Katabolismus?

    <p>Sie setzt Energie frei.</p> Signup and view all the answers

    Welches Produkt wird letztlich durch den Prozess der Denitrifizierung hergestellt?

    <p>Luftstickstoff</p> Signup and view all the answers

    Welche Komponente ist kein direkter Bestandteil des Stickstoffkreislaufs?

    <p>Zucker</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Endprodukt der Glykolyse?

    <p>Pyruvat</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion hat die Hexokinase in der Glykolyse?

    <p>Phosphorylieren von Glucose</p> Signup and view all the answers

    Was wird während der ATP-Synthese durch die protonenmotorische Kraft angetrieben?

    <p>Phosphorylierung von ADP</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die chemische Potentialdifferenz?

    <p>Ungleichheit der Molekülanzahl</p> Signup and view all the answers

    Wie viele ATP-Moleküle werden zur Aktivierung von Glucose in der Glykolyse verbraucht?

    <p>2 ATP</p> Signup and view all the answers

    Was charakterisiert den primären Transport über die Membran?

    <p>Er ist an eine chemische Reaktion gekoppelt.</p> Signup and view all the answers

    Welche Moleküle werden in der Chemoorganotrophie oxidiert?

    <p>Organische Verbindungen</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die elektrische Potentialdifferenz?

    <p>Ungleichheit der geladenen Teilchen.</p> Signup and view all the answers

    Welches Produkt entsteht aus der Reaktion von ADP und Phosphat?

    <p>ATP</p> Signup and view all the answers

    Welcher Weg wird zur Oxidation von Glucose in der Glykolyse verwendet?

    <p>EMP-Weg</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym nutzt den Protonenfluss zur Synthese von ATP?

    <p>ATP-Synthase</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht bei der Milchsäuregärung im Hinblick auf den Zuckerabbau?

    <p>Laktose wird in Glucose umgewandelt und anschließend zu Milchsäure abgebaut.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Gemeinsamkeit der homofermentativen und heterofermentativen Milchsäuregärung?

    <p>Beide beziehen sich auf anaerobe Bedingungen.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Atmungskette ist korrekt?

    <p>Sie ist eng mit der Bildung von elektrochemischen Gradienten verbunden.</p> Signup and view all the answers

    Was definiert heterofermentative Milchsäuregärung im Vergleich zur homofermentativen?

    <p>Sie produziert eine Vielzahl von Nebenprodukten, einschließlich Ethanol.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Organismen produziert Ethanol bei anaeroben Bedingungen?

    <p>Hefearten</p> Signup and view all the answers

    Welches Substrat wird von Milchsäurebakterien während der Milchsäuregärung verarbeitet?

    <p>Laktose</p> Signup and view all the answers

    Wie unterscheiden sich homofermentative und heterofermentative Bakterien in ihrer Fähigkeit zur Glykolyse?

    <p>Homofermentative Stämme besitzen Aldolase, heterofermentative nicht.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Stoffwechsel

    • Stoffwechsel (Metabolismus) umfasst alle chemischen Reaktionen in Lebewesen.
    • Er unterteilt sich in Katabolismus (Abbau) und Anabolismus (Aufbau).
    • Metabolite sind die beteiligten chemischen Verbindungen.
    • Stoffwechselwege sind Abfolgen von enzymkatalysierten Reaktionen.
    • Intermediärstoffwechsel umfasst die Wege zum Aufbau, Abbau und Umbau von wichtigen Metaboliten, sowie der Energiekonservierung.

    Stoffwechseltypen

    • Produzenten (z.B. Pflanzen) wandeln Lichtenergie in chemische Energie um (Photosynthese) und erzeugen Biomasse, liefern Sauerstoff und Nahrung für Konsumenten.
    • Konsumenten (Pflanzenfresser, Fleischfresser) benötigen Pflanzen/andere Lebewesen als Nahrung.
    • Destruenten (z.B. Mikroorganismen) bauen abgestorbene Materie in niedermolekulare Nährstoffe um.

    Mikroorganismen

    • Heterotrophe Mikroorganismen benötigen Kohlenstoffquellen und Stickstoffquellen.
    • Unterteilung in Bezug auf Energiequelle und Elektronendonator - Phototrophe Bakterien: Lichtenergie - Chemotrophe Bakterien: chemische Reaktionen
    • Organotrophe Bakterien: organische Verbindungen als Elektronenquelle
    • Lithotrophe Bakterien: anorganische Verbindungen als Elektronenquelle
    • Phototroph: Pflanzen

    Kohlenstoffquelle (C-Quelle)

    • Heterotrophe Bakterien: beziehen Kohlenstoff aus organischen Verbindungen (z.B. Aminosäuren, Zucker).
    • Autotrophe Bakterien beziehen Kohlenstoff aus Kohlendioxid (CO2) durch Photosynthese.

    Stickstoffquelle

    • Stickstoff ist wichtig für Proteine und DNA.
    • Er kann in organischen und anorganischen Verbindungen vorkommen.
    • Mikroorganismen nehmen Stickstoff über verschiedene Wege auf (z.B. Rhizobien, Stickstofffixierende Bodenbakterien, Urease).

    Stoffwechseltypen (Einteilung)

    • Photoorganoheterotroph
    • Photolithoautotroph
    • Chemoorganoheterotroph
    • Chemolithoheterotroph
    • Chemolithoautotroph
    • Einteilung anhand Energiequelle, Elektronenquelle und Kohlenstoffquelle.

    Katabolismus

    • Stoffabbau
    • Chemoorganotropher Stoffwechsel
    • Abbaureaktionen
    • Energiegewinnung (ATP)
    • Zellatmung

    Anabolismus

    • Stoffaufbau
    • Synthese von Zellmaterial
    • Nutzung von Energie (ATP)
    • Bsp.: Proteinbiosynthese

    Energiekopplung

    • Energieaustausch zwischen anabolen und katabolen Reaktionen.

    Bioenergetik

    • Behandelt Energieumwandlungen in Lebewesen.
    • Energie als Fähigkeit Arbeit zu verrichten.
    • Gibbs-Helmholtz-Gleichung
    • Exergone Reaktionen (Energiefreisetzung) AG<0
    • Endergone Reaktionen (Energiebedarf) AG>0

    Enzyme

    • Proteine, die biochemische Reaktionen katalysieren.
    • Senken Aktivierungsenergie für Reaktionen.
    • Spezifität (Substratbindung) und Wirksamkeit (Reaktionsbeschleunigung)
    • wichtige Enzyme: Oxidoreduktase, Transferase, Hydrolase, Lyase, Isomerase, Ligase

    Redoxreaktionen

    • gekoppelte Oxidationen und Reduktionen
    • Elektronentransfer zwischen Molekülen
    • Wichtig für Energiespeicherung.
    • Bsp.: NAD+/NADH (Coenzym).

    ATP/ADP System

    • ATP: Energieeinheit des Stoffwechsels
    • Spaltung von ATP-> ADP+P= Energiefreisetzung
    • Aufbau von ATP-> ADP+P= Energiekonservierung
    • Hexokinase als Beispiel für Enzyme, die Phosphate an Moleküle anlagern/abspalten

    Biophysikalische Energiespeicher

    • Potentialdifferenz (elektrochemisch)
    • Konzentrationsgradient, elektrisches Potential, Membranpotential ist wichtig für Stofftransport über Membranen.

    Transport über Membranen

    • Primärer Transport (ATP-abhängig)
    • Bsp.: Protonenpumpe
    • Sekundärer Transport (Konzentrationsgradienten ausgenutzt)

    Chemoorganotrophie

    • Energiegewinnung aus organischen Verbindungen (z.B. Glykolyse, Citratzyklus, Atmungskette).

    Glykolyse

    • Abbau von Glucose zu Pyruvat
    • Energiegewinnung (2 ATP)
    • Zwischenprodukte (D-Glycerinaldehyd-3-phosphat, Phosphoenolpyruvat).

    Atmung

    • Endliche Elektronenakzeptor (O2)
    • Entstehen von ATP
    • wichtige Schritte: NADH, FADH2, Elektronentransportkette, ATP-Synthese

    Gärung

    • Energiegewinnung ohne Sauerstoff (anaerob)
    • Heterofermentativ (Diverse Produkte)
    • Homofermentativ (ein Produkt)
    • Bsp.: Milchsäuregärung, Alkoholische Gärung.

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    In diesem Quiz geht es um den Stoffwechsel in Lebewesen, der alle chemischen Reaktionen umfasst. Thematisiert werden die unterschiedlichen Stoffwechseltypen wie Produzenten, Konsumenten und Destruenten sowie die Rolle von Mikroorganismen im Stoffwechselprozess. Teste dein Wissen über die wesentlichen Stoffwechselwege und -reaktionen!

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