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Questions and Answers
Welche Aminosäuren sind rein ketogen?
Welche Aminosäuren sind rein ketogen?
- Lysin (correct)
- Leucin (correct)
- Glycin
- Serin
Was ist die Funktion von Fructose-2,6-Bisphosphat in der Glykolyse?
Was ist die Funktion von Fructose-2,6-Bisphosphat in der Glykolyse?
- Es aktiviert die Fructose-1,6-Bisphosphatase.
- Es stimuliert die Phosphofructokinase-1. (correct)
- Es aktiviert die Glycogenolyse.
- Es hemmt die Aktivität von Phosphofructokinase-1.
Welcher Zustand führt dazu, dass Glucagon ausgeschüttet wird?
Welcher Zustand führt dazu, dass Glucagon ausgeschüttet wird?
- Niedriger Blutzuckerspiegel (correct)
- Hoher Insulinspiegel
- Niedriger Konzentration an Fettsäuren
- Hoher Blutzuckerspiegel
Wie beeinflusst Citrat die enzymatische Aktivität im Stoffwechsel?
Wie beeinflusst Citrat die enzymatische Aktivität im Stoffwechsel?
Was geschieht mit dem bifunktionalen Enzym bei hohem Glucosegehalt im Blut?
Was geschieht mit dem bifunktionalen Enzym bei hohem Glucosegehalt im Blut?
Welche Reaktionen kontrollieren die Enzyme, die in der Gluconeogenese involviert sind?
Welche Reaktionen kontrollieren die Enzyme, die in der Gluconeogenese involviert sind?
Was ist ein hemmender Indikator für die Glykolyse?
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Was bewirken hohe Mengen an Alanin im Stoffwechsel?
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Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Rolle von Glycerin im Stoffwechsel?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Rolle von Glycerin im Stoffwechsel?
Was passiert mit cAMP bei der Ausschüttung von Insulin?
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Welche Edukte sind an der Gluconeogenese beteiligt?
Welche Edukte sind an der Gluconeogenese beteiligt?
Welches Kompartiment ist NICHT an der Gluconeogenese beteiligt?
Welches Kompartiment ist NICHT an der Gluconeogenese beteiligt?
Welches Enzym ist dafür verantwortlich, dass Pyruvat in Oxalacetat umgewandelt wird?
Welches Enzym ist dafür verantwortlich, dass Pyruvat in Oxalacetat umgewandelt wird?
Welches Substrat hat nicht die Fähigkeit, zur Gluconeogenese beizutragen?
Welches Substrat hat nicht die Fähigkeit, zur Gluconeogenese beizutragen?
Was geschieht mit Oxalacetat, nachdem es im Mitochondrium gebildet wurde?
Was geschieht mit Oxalacetat, nachdem es im Mitochondrium gebildet wurde?
Wie viele ATP-Moleküle werden insgesamt benötigt, um von Pyruvat zu Glukose in der Gluconeogenese zu gelangen?
Wie viele ATP-Moleküle werden insgesamt benötigt, um von Pyruvat zu Glukose in der Gluconeogenese zu gelangen?
Welches Substrat kann am leichtesten in die Gluconeogenese eingeschleust werden, wenn man weiter oben einsteigt?
Welches Substrat kann am leichtesten in die Gluconeogenese eingeschleust werden, wenn man weiter oben einsteigt?
Welches der folgenden Enzyme ist direkt im Cytoplasma aktiv?
Welches der folgenden Enzyme ist direkt im Cytoplasma aktiv?
Was ist der quantitativ wichtigste Ausgangsstoff der Gluconeogenese?
Was ist der quantitativ wichtigste Ausgangsstoff der Gluconeogenese?
Wofür wird NADH/H+ in der Gluconeogenese verwendet?
Wofür wird NADH/H+ in der Gluconeogenese verwendet?
Welche der folgenden Aussagen über die Gluconeogenese ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen über die Gluconeogenese ist korrekt?
Welches Enzym ist für die Umwandlung von Pyruvat in Oxalacetat zuständig?
Welches Enzym ist für die Umwandlung von Pyruvat in Oxalacetat zuständig?
In welchem Zellkompartiment findet die Reaktion zur Umwandlung von Oxalacetat zu Phosphoenolpyruvat statt?
In welchem Zellkompartiment findet die Reaktion zur Umwandlung von Oxalacetat zu Phosphoenolpyruvat statt?
Welche Aminosäuren tragen nicht zur Gluconeogenese bei?
Welche Aminosäuren tragen nicht zur Gluconeogenese bei?
Wie viele Moleküle ATP werden benötigt, um von Pyruvat zu Glukose in der Gluconeogenese zu gelangen?
Wie viele Moleküle ATP werden benötigt, um von Pyruvat zu Glukose in der Gluconeogenese zu gelangen?
Welches der folgenden Enzyme hat eine wichtige Rolle in der Gluconeogenese?
Welches der folgenden Enzyme hat eine wichtige Rolle in der Gluconeogenese?
Wo wird die Glucose-6-Phosphatase hauptsächlich lokalisiert?
Wo wird die Glucose-6-Phosphatase hauptsächlich lokalisiert?
Was wird benötigt, um Pyruvat in der Gluconeogenese in Oxalacetat zu überführen?
Was wird benötigt, um Pyruvat in der Gluconeogenese in Oxalacetat zu überführen?
Welche der folgenden Reaktionen erfordert den Einsatz von NADH/H+ in der Gluconeogenese?
Welche der folgenden Reaktionen erfordert den Einsatz von NADH/H+ in der Gluconeogenese?
Wie wird der Stoff Oxalacetat ins Cytosol transportiert?
Wie wird der Stoff Oxalacetat ins Cytosol transportiert?
Welche Funktion hat das bifunktionelle Enzym bei niedrigem Blutzucker?
Welche Funktion hat das bifunktionelle Enzym bei niedrigem Blutzucker?
Welche der folgenden Substanzen hemmt die Fructose-1,6-Bisphosphatase während der Gluconeogenese?
Welche der folgenden Substanzen hemmt die Fructose-1,6-Bisphosphatase während der Gluconeogenese?
Was passiert mit dem cAMP-Spiegel bei der Insulinausschüttung?
Was passiert mit dem cAMP-Spiegel bei der Insulinausschüttung?
In welchem Zusammenhang steht das Vorhandensein von Alanin im Stoffwechsel?
In welchem Zusammenhang steht das Vorhandensein von Alanin im Stoffwechsel?
Welche Aminosäuren sind allein für die Bildung von Ketonkörpern verantwortlich?
Welche Aminosäuren sind allein für die Bildung von Ketonkörpern verantwortlich?
Welche der folgenden Aussagen zur Regulation der Glykolyse ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen zur Regulation der Glykolyse ist korrekt?
Was beschreibt die Wirkung von Citrat auf den Stoffwechsel?
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Wie wird Glycerin in die Gluconeogenese eingeschleust?
Wie wird Glycerin in die Gluconeogenese eingeschleust?
Welcher Faktor wirkt stimulierend auf die Glykolyse?
Welcher Faktor wirkt stimulierend auf die Glykolyse?
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Study Notes
### Gluconeogenese
- Definition: Die Neubildung von Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern.
- Edukte: 2 Pyruvat, 4 ATP, 2 GTP, 6 H2O, 2 NADH/H+
- Produkte: Glucose, 2 GDP, 2 P, 4 ADP, 4 P, 2 NAD+
- Wichtige Ausgangssubstrate: Lactat ist das quantitativ wichtigste, Pyruvat ist ein weiteres.
- Zellkompartimente: Cytosol, Mitochondrien, ER.
- Orte der Gluconeogenese: Leber, Nierenrinde (Zellen des proximalen Tubulus), Dünndarm (Epithelzellen).
Schritte der Gluconeogenese:
- Pyruvat-Carboxylase und Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase:
- Befinden sich in der mitochondrialen Matrix.
- Oxalacetat wird über einen Antiport (alpha Ketoglutarat) ins Cytosol transportiert.
- Wichtiger Punkt: Die mitochondriale Innenmembran besitzt keinen Transporter für Oxalacetat.
- Oxalacetat wird durch NADH/H+ zu Malat reduziert.
- Malat wird im Cytosol durch NAD+ zu Oxalacetat reoxidiert.
- Fructose-1,6-Bisphosphatase: Katalysiert die reversible Umwandlung von Fructose 1,6-Bisphosphat zu Fructose 6-Phosphat.
- G6Phosphatase: Katalysiert die reversible Umwandlung von Glucose 6-Phosphat zu Glucose.
- ATP-Verbrauch: Die Gluconeogenese benötigt 6 ATP pro Glucosemolekül.
Gluconeogenese aus glucogenen Aminosäuren:
- Glucogene Aminosäuren können Glucose bilden.
- Sie werden zu Pyruvat und Metaboliten des Citratzyklus abgebaut.
- Aminosäuren, die zur Gluconeogenese beitragen: Alle Aminosäuren außer Lysin und Leucin.
- Aminosäuren, die nicht zur Gluconeogenese beitragen: Lysin und Leucin.
- Ketogene Aminosäuren: Lysin und Leucin werden zu Acetyl-CoA abgebaut und können nicht zur Gluconeogenese beitragen.
- Ketonkörper: Ketogene Aminosäuren bilden im Fasten Ketonkörper.
Gluconeogenese aus Glycerin:
- Triacylglycerine (TAG) werden durch Lipolyse in Fettsäuren und Glycerin gespalten.
- Glycerin wird zu 3-Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt und in die Gluconeogenese eingeschleust.
Regulation der Gluconeogenese:
- irreversible Reaktionen: Die Gluconeogenese wird durch mehrere irreversible Reaktionen reguliert.
- enzymbegrenzte Reaktionen: Die enzymatische Aktivität limitiert den Substratfluss.
- Verzweigungsstellen im Stoffwechsel: Die Enzyme kontrollieren häufig einen frühen Schritt im Stoffwechselweg und regulieren Verzweigungsstellen im Stoffwechsel.
- allosterische Regulation: Enzyme der Gluconeogenese werden allosterisch durch verschiedene Metaboliten reguliert.
Regulation der Gluconeogenese durch Fructose-2,6-Bisphosphat:
- Fructose-2,6-Bisphosphat: Ist ein wichtiges Regulationselement der Gluconeogenese und Glykolyse.
- Insulin: Aktiviert die Proteinphosphatase 1, wodurch das bifunktionelle Enzym dephosphoryliert wird, was zur Bildung von Fructose-2,6-Bisphosphat führt. Fructose-2,6-Bisphosphat aktiviert Phosphofructokinase-1 und steigert die Glykolyse.
- Glucagon: Aktiviert die Proteinkinase A, wodurch das bifunktionelle Enzym phosphoryliert wird und Fructose-2,6-Bisphosphat NICHT gebildet wird. Dadurch wird Phosphofructokinase-1 nicht aktiviert und die Glykolyse reduziert.
Energiegewinnung aus Fettsäureabbau:
- Fettsäureabbau: Fettsäuren werden zu Acetyl-CoA abgebaut.
- Ketonkörper: Acetyl-CoA kann zu Ketonkörpern umgewandelt werden, die als Energiequelle dienen können.
- Glykolyse: Die Glykolyse wird durch eine niedrige Energieladung (hohes AMP, niedriges ATP) stimuliert.
- Gluconeogenese: Die Gluconeogenese wird durch eine hohe Energieladung (hohes ATP) stimuliert.
Gluconeogenese
- DieGluconeogenese ist der anabole Stoffwechselweg, der Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern synthetisiert.
- Edukte: 2 Pyruvat + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O + 2 NADH/H+
- Produkte: Glucose + 2 GDP + 2 P + 4 ADP + 4 P + 2 NAD+
- Hauptsächlich in der Leber und Niere durchgeführt.
- 3 verschiedene Zellkompartimente sind an der Gluconeogenese beteiligt: Cytosol, Mitochondrien, ER.
- Der Transport des Stoffes (Oxalacetat) ins Cytosol ist notwendig, da die Mitochondriale Innenmembran keinen Transporter für Oxalacetat besitzt.
- Die Gluconeogenese ist ein energieintensiver Prozess mit einer Nettobilanz von 6 ATP, die benötigt werden.
Gluconeogenese wichtige Enzyme
- Pyruvat-Carboxylase: Katalysiert die Umwandlung von Pyruvat zu Oxalacetat (2 ATP).
- Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Katalysiert die Umwandlung von Oxalacetat zu Phosphoenolpyruvat (2 ATP).
- Fructose-1,6-Bisphosphatase: Katalysiert die Umwandlung von Fructose-1,6-Bisphosphat zu Fructose-6-Phosphat.
- Glucose-6-Phosphatase: Katalysiert die Umwandlung von Glucose-6-Phosphat zu Glucose.
Gluconeogenese - wichtige Schritte
- Enzyme, die für die irreversible Reaktion verantwortlich sind, kontrollieren enzymbegrenzte Reaktionen.
- Enzymbegrenzende Reaktionen sind oft frühe Schritte im Stoffwechselweg und kontrollieren Verzweigungspunkte im Stoffwechsel.
- Regulierung der Gluconeogenese erfolgt durch Hormone wie Insulin und Glucagon.
- Insulin fördert die Glykolyse, während Glucagon die Gluconeogenese fördert und den Abbau von Glucose hemmt.
- Insulin aktiviert Proteinphosphatase 1, die das bifunktionelle Enzym dephosphoryliert. Dies führt zur Bildung von Fructose-2,6-Bisphosphat, das Phosphofructokinase-1 aktiviert und somit die Glykolyse fördert.
- Glucagon aktiviert Proteinkinase A, die das bifunktionelle Enzym phosphoryliert. Dies verhindert die Bildung von Fructose-2,6-Bisphosphat, wodurch die Glykolyse gehemmt wird.
- Fructose-2,6-Bisphosphat spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Glucosestoffwechsels.
- Es aktiviert die Phosphofructokinase-1 in der Glykolyse und hemmt die Fructose-1,6-Bisphosphatase in der Gluconeogenese.
- Glucagon fördert die Gluconeogenese, indem es cAMP erhöht und Proteinkinase A aktiviert, die das bifunktionelle Enzym phosphoryliert.
- Insulin fördert die Glykolyse, indem es die Proteinkinase A inhibiert und Proteinphosphatase 1 aktiviert, was zur Dephosphorylierung des bifunktionellen Enzyms führt.
Gluconeogenese - Substrat
- Lactat ist das quantitativ wichtigste Ausgangssubstrat der Gluconeogenese.
- Glucogene Aminosäuren können in Pyruvat oder Oxalacetat umgewandelt werden und zur Gluconeogenese beitragen.
- Glycerin aus Triacylglycerinen wird in Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt und in die Gluconeogenese eingeschleust.
- Fettsäuren können nicht direkt zu Glucose umgewandelt werden, da die Reaktion von Pyruvat zu Acetyl-CoA irreversibel ist.
Gluconeogenese - Wichtige Fakten
- Die Gluconeogenese ist die Synthese von Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern.
- Die Gluconeogenese findet hauptsächlich in der Leber und Niere statt.
- Die Gluconeogenese ist ein energieintensiver Prozess, der 6 ATP pro Glucose-Molekül verbraucht.
- Die Gluconeogenese wird durch Hormone wie Insulin und Glucagon reguliert.
- Insulin hemmt die Gluconeogenese, während Glucagon sie fördert.
- Gluconeogenese und Glykolyse sind entgegengesetzte Stoffwechselwege, die fein reguliert sind, um den Blutzuckerspiegel zu kontrollieren.
Ketogene Aminosäuren
- Lysin und Leucin sind die einzigen ketogenen Aminosäuren.
- Ketogene Aminosäuren werden zu Acetyl-CoA abgebaut und können nicht zur Gluconeogenese beitragen.
- Ketogene Aminosäuren bilden bei Fasten Ketonkörper.
Gluconeogenese - Wichtige Enzyme
- Pyruvat-Carboxylase: Katalysiert die Umwandlung von Pyruvat zu Oxalacetat.
- Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Katalysiert die Umwandlung von Oxalacetat zu Phosphoenolpyruvat.
- Fructose-1,6-Bisphosphatase: Katalysiert die Umwandlung von Fructose-1,6-Bisphosphat zu Fructose-6-Phosphat.
- Glucose-6-Phosphatase: Katalysiert die Umwandlung von Glucose-6-Phosphat zu Glucose.
Gluconeogenese - Wichtige Schritte
- Die Gluconeogenese beginnt mit der Umwandlung von Pyruvat zu Oxalacetat.
- Oxalacetat wird dann zu Phosphoenolpyruvat umgewandelt.
- Phosphoenolpyruvat wird dann durch eine Reihe von Reaktionen zu Glucose umgewandelt.
Gluconeogenese - Regulierung
- Die Gluconeogenese wird hauptsächlich durch das Verhältnis von ATP zu AMP reguliert.
- Ein hohes ATP/AMP-Verhältnis hemmt die Gluconeogenese.
- Ein niedriges ATP/AMP-Verhältnis fördert die Gluconeogenese.
- Glucagon fördert die Gluconeogenese.
- Insulin hemmt die Gluconeogenese.
- Fructose-2,6-Bisphosphat ist ein wichtiger Regulator der Gluconeogenese.
- Fructose-2,6-Bisphosphat hemmt die Fructose-1,6-Bisphosphatase und aktiviert die Phosphofructokinase-1.
Gluconeogenese - Wichtige Fakten
- Die Gluconeogenese ist ein anaboler Stoffwechselweg, der Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorläufern synthetisiert.
- Die Gluconeogenese ist wichtig, um den Blutzuckerspiegel während des Fastens oder bei Hunger aufrechtzuerhalten.
- Die Gluconeogenese ist ein energieintensiver Prozess, der 6 ATP pro Glucose-Molekül verbraucht.
- Glucogene Aminosäuren: Umsetzung dieser Aminosäuren in Pyruvat und Metabolite des Citratzyklus führt zur Gluconeogenese.
- Ketogene Aminosäuren: Abbau zu Acetyl-CoA erfolgt ohne Beteiligung an der Gluconeogenese.
- Glycerin aus der Lipolyse kann in Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt werden, welches in die Gluconeogenese eingeschleust wird.
- Die Gluconeogenese wird durch Hormone wie Insulin und Glucagon reguliert.
- Insulin hemmt die Gluconeogenese, während Glucagon sie fördert.
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