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Questions and Answers
Welches Vitamin ist für die Funktion der Pyruvat Dehydrogenase essentiell?
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Welches Enzym benötigt Thiamin als Cofaktor im Citratzyklus?
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Was sind wichtige Produkte des Citratzyklus?
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Welche Funktion hat der Citratzyklus primär im Stoffwechsel?
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Welches Vitamin ist aus Pantothensäure abgeleitet und spielt eine Rolle als Cofaktor?
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Was ist das Endprodukt der Glykolyse?
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Welche Substanz wird als toxisch im Alkoholabbau beschrieben?
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Welches Enzym ist für die Umwandlung von Laktat in Pyruvat verantwortlich?
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Was ist der Zusammenhang zwischen Glykolyse und Gluconeogenese bei körperlicher Aktivität?
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Welcher Stoffwechselweg wird zur Umwandlung von Fructose in der Leber hauptsächlich verwendet?
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Welches der folgenden Moleküle wird NICHT in der Glykolyse gebildet?
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Welche Konsequenz kann eine übermäßige Fructoseaufnahme haben?
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Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Katabolismus korrekt?
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Was ist Pyruvat das Endprodukt von?
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Was ist ein amphibolischer Stoffwechselweg?
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Was ist das Hauptziel der Gluconeogenese?
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Welches Enzym ist für die Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA verantwortlich?
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Welche Reaktion findet im Anabolismus statt?
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Welche Coenzyme benötigt das Enzym Pyruvat Dehydrogenase?
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Welches Molekül wird nicht bei der Nettoreaktion des Anabolismus gebildet?
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Der Gewinn von Acetyl-CoA ist ein wichtiger Schritt in welchem Stoffwechselprozess?
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Was geschieht hauptsächlich bei Kohlenhydratmangel im Körper?
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Was wird durch den Fructose-1-phosphat Weg umgangen?
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Welches Produkt entsteht bei der Umwandlung von Pyruvat durch Pyruvat Dehydrogenase?
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Welche der folgenden Verbindungen ist ein Produkt des Anabolismus?
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Was ist das Endprodukt des Zitratzyklus?
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Welche Enzyme sind entscheidend für die Umgehung irreversibler Reaktionen in der Glykolyse?
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Was ist der Hauptzweck der Gluconeogenese?
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Welches Enzym ist nicht an der Gluconeogenese beteiligt?
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Wo findet die Aktivität der Glucose-6-phosphatase statt?
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Wie verarbeitet die Leber Glukose im Vergleich zu Muskelzellen?
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Was geschieht mit Glukose, wenn der Energiebedarf gedeckt ist?
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In welchem Stadium kann die Leber Glukose aus dem Glykogenspeicher wieder freisetzen?
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Wie wird Glykogen in Muskelzellen abgebaut?
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Study Notes
Fructose-Stoffwechsel
- Fructose wird in der Leber hauptsächlich über den Fructose-1-phosphat-Weg verarbeitet.
- Dieser Weg umgeht den stark regulierten Schritt der Glykolyse – die Phosphofructokinase.
- Übermäßige Fructose-Aufnahme führt zur Bildung einer Fettleber.
- High Fructose Corn Syrup (HFCS) ist ein stark fructosehaltiger Süßstoff.
Pyruvat-Dehydrogenase
- Pyruvat ist das Endprodukt der Glykolyse.
- Die Pyruvat-Dehydrogenase wandelt Pyruvat in Acetyl-CoA um.
- Sie ist ein Multienzymkomplex.
Pyruvat-Dehydrogenase (PDH)
- Die Enzym benötigt FAD und Thiaminpyrophosphat als Coenzyme.
- Thiamin ist Vitamin B1.
- Acetyl-CoA besteht aus Coenzym A.
- Coenzym A besteht aus:
- Adenosin
- Diphosphat
- Pantoinsäure (aus Panthothensäure, Vitamin B5)
- β-Alanin
- Thioethanolamin
- Coenzym A besteht aus:
Regulation der PDH
- Die PDH wird durch verschiedene Mechanismen reguliert, wie z.B. durch:
- Produktinhibition
- Allosterische Regulation
- Phosphorylierung
Vitamin B1-Mangel
- Ein Mangel an Vitamin B1 führt zu verschiedenen gesundheitlichen Problemen.
- Vitamin B1 (Thiamin) ist ein wichtiger Cofaktor für die PDH.
Vitamin B1
- Drei wichtige Enzyme benötigen Thiamin als Cofaktor:
- Pyruvat-Dehydrogenase
- Transketolase (Pentosephosphatweg)
- α-Ketoglutarat-Dehydrogenase (Citratzyklus)
Citratzyklus
- Der Citratzyklus steht im Zentrum des Stoffwechsels.
- Seine Hauptfunktion ist die Umwandlung von Acetyl-CoA in 2 CO2.
- Dies ist eine katabolische Reaktion.
- Die freigesetzte Energie wird in Form von NADH + H+ und FADH2 gespeichert.
- Die Energie wird in der Atmungskette zur ATP-Synthese verwendet.
- Die Enzyme des Citratzyklus befinden sich im Mitochondrium.
- Der Citratzyklus ist wichtig für die Biosynthese von Fettsäuren und Steroiden.
- Dies ist eine anabole Reaktion.
- Nettoreaktion: Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + 2 H2O + Pi → 2 CO2 + CoA + 3 NADH+H+ + FADH2 + GTP
Stoffwechsel
- Katabolismus:
- Reaktionen, die Brennstoffe (z. B. Zucker, Fett) in zelluläre Energie umwandeln.
- Anabolismus:
- Reaktionen, die Energie benötigen, z. B. die Synthese von Glucose, Fetten oder DNA.
- Amphibolische Stoffwechselwege:
- Können sowohl anabolisch als auch katabolisch sein.
- Beispiel: Citratzyklus
Citratzyklus: Regulation
- Der Citratzyklus wird durch verschiedene Mechanismen reguliert, darunter:
- Produktinhibition
- Allosterische Regulation
- Phosphorylierung
Gluconeogenese
- Die Gluconeogenese ist die Bildung von Glucose aus anderen Nährstoffen.
- Sie findet hauptsächlich bei Kohlenhydratmangel (Glucosemangel) statt.
- Dies ist eine anabole Reaktion.
Umgehung von irreversiblen Reaktionen der Glykolyse:
-
Hexokinase:
- Glucose wird zu Glucose-6-phosphat umgewandelt.
-
Phosphofructokinase:
- Fructose-6-phosphat wird zu Fructose-1,6-bisphosphat umgewandelt.
-
Pyruvatkinase:
- Phosphoenolpyruvat wird zu Pyruvat umgewandelt.
Gluconeogenese
- Pyruvat wird durch Pyruvat-Carboxylase zu Oxalacetat umgewandelt.
- Oxalacetat wird durch Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase zu Phosphoenolpyruvat umgewandelt.
Gluconeogenese
- Glucose-6-phosphatase ist nur in Leber-, Nieren- und Dünndarmzellen vorhanden.
Glykolyse/Gluconeogenese
- Die Glykolyse und die Gluconeogenese sind zwei komplementäre Stoffwechselwege.
- Sie regulieren den Glucosespiegel im Blut.
Glykogenstoffwechsel
- Glykogen ist die Speicherform der Glucose.
- Glykogen wird aus einzelnen Glukosemolekülen aufgebaut.
- Die Leber kann Glukose insulinunabhängig aufnehmen und in Glykogen umwandeln.
- Dies geschieht, wenn genügend Nährstoffe vorhanden sind.
- Die Leber kann aus dem Glykogenspeicher wieder freie Glucose abspalten und in die Blutbahn freigeben.
- Der Muskel nimmt die Glucose aus dem Blut insulinabhängig auf.
- Wenn der Energiebedarf gedeckt ist, wird Glucose als Glykogen gespeichert.
- Bei Bedarf wird Glykogen zu Glucose-6-phosphat abgebaut.
Lactat-Dehydrogenase (LDH)
- Glykolyse: Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Pyruvat + 2 NADH + H+ + 2 ATP + 2 H2O
- Das Enzym ist ein Tetramer.
- Pyruvat kann durch LDH in Milchsäure umgewandelt werden.
- Die Lactat-Dehydrogenase spielt eine wichtige Rolle bei der Energiegewinnung in Muskeln während anstrengender Aktivitäten.
Wechselwirkung von Glykolyse und Gluconeogenese während eines Sprints
- Während eines Sprints wird Glucose durch die Glykolyse zu Pyruvat abgebaut.
- Pyruvat wird zu Lactat reduziert und gelangt in die Leber.
- In der Leber wird Lactat durch die Gluconeogenese wieder zu Glucose umgewandelt.
Alkoholabbau
- Acetaldehyd ist ein giftiges Zwischenprodukt des Alkoholabbaues.
- Acetaldehyd wird zu Acetat umgewandelt.
- Acetat wird dann zu Acetyl-CoA umgewandelt.
Feedback
- https://www.feedbackr.io
- Code: HCDGI
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Description
Dieser Quiz behandelt den Fructose-Stoffwechsel und die Rolle der Pyruvat-Dehydrogenase bei der Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA. Außerdem werden die Mechanismen der Regulierung der PDH sowie deren Coenzyme betrachtet. Teste dein Wissen über diese wichtigen biochemischen Prozesse!
