Kohlenhydrate: Ab- und Aufbauwege
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Questions and Answers

Was ist die Hauptfunktion von NADP+?

  • Es ist eine Form von Vitamin B12.
  • Es dient als Überträger von Elektronen und Wasserstoff. (correct)
  • Es speichert Energie als ATP.
  • Es ist direkt an der Fettsäuresynthese beteiligt.
  • Welche der folgenden Komponenten gehört nicht zur Struktur von NADPH?

  • Nicotinsäureamid
  • Adenin
  • Fettsäure (correct)
  • Ribose-2-Phosphat
  • Was beschreibt der Pentosephosphatweg im Stoffwechsel hauptsächlich?

  • Die Synthese von Nukleotiden und NADPH. (correct)
  • Die Umwandlung von Glucose in Pyruvat.
  • Die Umwandlung von Pyruvat in Laktat.
  • Den Abbau von Fettsäuren.
  • Welche Organe sind bekannt dafür, die Glycolyse zu betreiben?

    <p>Leber und Muskulatur.</p> Signup and view all the answers

    Was entsteht während der Fettsäuresynthese?

    <p>Ribose-5-Phosphat</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Optionen beschreibt die Energiebilanz der aeroben Glycolyse?

    <p>36 bis 38 ATP pro Glucose-Molekül.</p> Signup and view all the answers

    Welches Element ist in Hydridionen (H-) enthalten?

    <p>Ein Proton und zwei Elektronen</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt Ribose-5-Phosphat in der Zelle?

    <p>Es wird in der Nukleotidsynthese verwendet.</p> Signup and view all the answers

    Welche Substanz ist ein Schlüsselenzym in der Glycolyse?

    <p>Phosphofructokinase.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptsinn der Gluconeogenese?

    <p>Die Synthese von Glucose aus nicht-kohlenhydrathaltigen Vorläufern.</p> Signup and view all the answers

    Wie entsteht NADPH/H+ im Pentosephosphatweg?

    <p>Durch die Oxidation von Glc-6-Phosphat</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über NAD+ ist korrekt?

    <p>Es enthält Nicotinsäureamid und Adenin.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird NADH/H+ erzeugt?

    <p>Beim Abbau von Substraten in der Glykolyse</p> Signup and view all the answers

    Welches Coenzym wird zur Rückgewinnung von oxidiertem Glutathion benötigt?

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

    Welche Form ist energieärmer?

    <p>NAD+</p> Signup and view all the answers

    Welches Vitamin ist mit der Struktur von NAD+ verbunden?

    <p>Vitamin B3</p> Signup and view all the answers

    Wie wird NAD+ bei der ATP-Erzeugung umgewandelt?

    <p>Es wird oxidiert</p> Signup and view all the answers

    Welche B-Vitamine sind am Multienzymkomplex Pyruvat-Dehydrogenase beteiligt?

    <p>Thiamin, Riboflavin, Niacin</p> Signup and view all the answers

    Wann wird Pyruvat anaerob abgebaut?

    <p>Im Falle von Sauerstoffmangel im Muskel</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit Lactat im menschlichen Körper?

    <p>Es kann in die Leber zur Umwandlung zu Pyruvat geschickt werden.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt NAD+ im Pyruvat zu Acetyl-CoA Prozess?

    <p>Es dient als Elektronenakzeptor in der Reaktion.</p> Signup and view all the answers

    Welches von folgenden ist ein Hauptvorteil der Gluconeogenese?

    <p>Sie ermöglicht die Wiederverwertung von Pyruvat.</p> Signup and view all the answers

    Welche Bedingung ist notwendig für die Rückreaktion von Lactat zu Pyruvat?

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

    Was ist die Hauptfunktion der Lactat-Dehydrogenase (LDH)?

    <p>Sie katalysiert die Umwandlung von Lactat zu Pyruvat.</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein mögliches Risiko durch erhöhte Lactatproduktion?

    <p>Lactacidose bei übermäßigem Anstieg</p> Signup and view all the answers

    Welches Vitamin ist notwendig für die Umwandlung von Pyruvat zu Oxalacetat?

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

    Welches Molekül kann nicht durch die innere Mitochondrienmembran transportiert werden?

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

    Welches Produkt entsteht im Cytosol aus Oxalacetat durch den Malat-Shuttle?

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

    Was ist der Ausgangspunkt der Glycolyse, vom dem die Gluconeogenese teilweise zurückkehrt?

    <p>Fructose-1,6-bisphosphat</p> Signup and view all the answers

    Was entsteht beim Übergang von Fructose-1,6-bisphosphat zu Fructose-6-phosphat?

    <p>Anorganisches Phosphat</p> Signup and view all the answers

    Wo wird freie Glukose aus Glukose-6-phosphat gebildet?

    <p>Im endoplasmatischen Retikulum</p> Signup and view all the answers

    Welches Element ist ein Aktivator des Schlüsselenzyms in der Gluconeogenese?

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

    Was ist die Funktion des Schlüsselenzyms in der Gluconeogenese?

    <p>Katalysierung eines irreversiblen Schrittes</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit Glukose nach ihrer Bildung in der Gluconeogenese?

    <p>Sie wird ins Blut abgegeben</p> Signup and view all the answers

    Was wird benötigt, um die Gluconeogenese effektiv durchzuführen?

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

    Welches Enzym in der Glykolyse wird durch das Produkt Glucose-6-Phosphat gehemmt?

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

    Wie wirkt Insulin auf die Transkription der Enzyme in der Leber?

    <p>Es erhöht die Transkription der Glukokinase.</p> Signup and view all the answers

    Welches ist ein Schlüsselenzym der Glykolyse?

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

    Was passiert mit Pyruvat im Mitochondrium?

    <p>Es wird zu Acetyl-CoA abgebaut.</p> Signup and view all the answers

    Welches Hormon verringert die Transkription der Phosphofruktokinase?

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

    Wo findet der anaerobe Abbau von Pyruvat statt?

    <p>Im Cytosol</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Einfluss von Hormonen auf Enzyme in der Glykolyse?

    <p>Hormone regulieren die Enzymaktivität durch Feedback-Mechanismen.</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym katalysiert die Umwandlung von Phosphoenolpyruvat zu Pyruvat?

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

    Warum kann aus Acetyl-CoA kein Glucose mehr gebildet werden?

    <p>Weil der Abbau irreversibel ist.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptunterschied zwischen aerobem und anaerobem Abbau von Pyruvat?

    <p>Aerober Abbau produziert CO2 und Wasser.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Kohlenhydrate - Ab- und Aufbauwege

    • Lernziele: Die Studierenden sollen den Pentosephosphatweg biochemisch korrekt und detailliert beschreiben und dessen Aufgaben im Stoffwechsel benennen.
    • Sie sollen die Glycolyse biochemisch korrekt und detailliert beschreiben und die Organe kennen, welche die Glycolyse betreiben.
    • Die Energiebilanz beim aeroben und anaeroben Abbau von Glucose ist zu kennen.
    • Regulationsmöglichkeiten der Glycolyse sollen benannt werden.
    • Der weitere Weg des Pyruvats im Stoffwechsel, sowie die Gluconeogenese und deren Sinn sind biochemisch korrekt und detailliert zu beschreiben.
    • Schlüsselenzyme und wichtige Moleküle in Stoffwechselwegen werden mit einem gelben "P" gekennzeichnet.

    Abbau von Glucose - via Pentosephosphatweg

    • Der Stoffwechselweg der Glucose (Abbau/Speicherung) umfasst den Abbau von Glucose via Pentosephosphatweg.

    Stoffwechselwege der Glucose (Abbau/Speicherung)

    • Glycogen ist ein Speicherform der Glucose.
    • Glucose-6-Phosphat ist ein zentraler Stoffwechselweg.
    • Anaerober Abbau über Pyruvat zum Lactat.
    • Aerober Abbau über Glycolyse.
    • Pentose-phosphatweg (Verwertung von Glucose-6-Phosphat)
    • Ribose für Nukleotidsynthese.
    • NADPH/H+ für die Fettsäuresynthese.

    Der Pentosephosphatweg - oxidativer Teil / 1

    • Irreversibler Weg
    • Glukose wird in Hexokinase zu Glukose-6-Phosphat umgewandelt.
    • Glukose-6-Phosphat wird durch die Glukose-6-Phosphat-Dehydrogenase oxidativ zu 6-Phospho-Gluconolacton umgewandelt.
    • Das 6-Phospho-Glukonolakton wird zu 6-Phospho-Glukonat umgewandelt.

    Der Pentosephosphatweg - oxidativer Teil / 2

    • Irreversibler Weg
    • Oxidation der C3-OH-Gruppe zum Keton.
    • Abspaltung von CO2 am C1-Atom.
    • Bildung von Ribulose-5-Phosphat aus 6-Phospho-Glukonat.
    • Pentose-5-Phosphat-Isomerase katalysiert den Umsatz von Ribulose-5-Phosphat zu Ribose-5-Phosphat.

    Pentosephosphatweg - nichtoxidativer Teil

    • Reversibel.
    • Bereitstellung von selteneren Zuckerarten für den Stoffwechsel (Erythrose-4-P, Xylulose-5-P, Fructose-6-P, Sedoheptulose-7-P)

    Energiegewinnung aus Glucose – die Glycolyse

    • Überblick über die Glycolyse, den Überblick über die einzelnen Schritte der Glycolyse inklusive der dazugehörigen Energiebilanz. Glycolyse ist ein Stoffwechselweg zur Energiegewinnung aus Glucose.

    Die Glycolyse - Übersicht

    • Detaillierte Darstellung der Glycolyse.
    • Darstellung der Zwischenprodukte und Enzyme.
    • Wichtige Enzyme und Substrate werden aufgeführt.
    • Schrittweise Reaktionen sind beschrieben.
    • Aktivatoren und Inhibitoren sind aufgezeigt.

    Energie-Rückgewinnung

    • Teil 1 (1,3-Bisphosphoglycerat zu 3-Phosphoglycerat)
    • Teil 2 (2-Phosphoglycerat zu Pyruvat)
    • Energiebilanz der Glycolyse bis zum Pyruvat
      (Glucose + 2 ADP + 2 P; + 2 NAD+ → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O)

    Regulationsmechanismen der Glycolyse

    • Regulierung der Enzymaktivität in der Glycolyse durch Substrate.
    • Regulierung der Enzymaktivität durch Hormone, wie Insulin und Glucagon.
    • Schlüsselenzyme und deren Funktion sind genannt.

    Der weitere Weg des Pyruvats

    • Unterscheidung zwischen aerobem und anaerobem Abbau des Pyruvats
    • Ort der Reaktion (Mitochondrium vs. Cytosol)
    • Substrate für den aerobem Abbau des Pyruvats zu Acetyl-CoA.
    • Details zum anaerobem Abbau, einschließlich der Bildung von Laktat.

    Wann wird Pyruvat anaerob abgebaut?

    • Bedingungen, unter denen Pyruvat anaerob abgebaut wird (z. B. Sauerstoffmangel, Abwesenheit von Mitochondrien).

    Was passiert mit dem Lactat?

    • Lactat wird ins Blut abgegeben.
    • pH-Wert sinkt (möglicherweise Lactacidose).
    • Rückreaktion von Lactat zu Pyruvat in der Leber und Herz.
    • Recycling im Cori-Zyklus zur Gluconeogenese.

    Der Cori-Zyklus

    • Darstellung des Cori-Zyklus als ein Weg zum Lactatrecycling
    • Die Leber nimmt Lactat auf und baut Glucose daraus.
    • Die Glucose wird ins Blut abgegeben und kann von anderen Geweben genutzt werden.

    Energiebilanz bei aerobem vs. anaerobem Abbau der Glucose

    • Vergleich der Energiegewinnung beim aerobem und anaerobem Abbau von Glucose.

    Die Gluconeogenese

    • Ziel der Gluconeogenese, welche Organe diese Reaktion antreiben
    • Substrate für die Gluconeogenese (z. B. Glycerin, Laktat, Aminosäuren).
    • Substrate, die Gluconeogenese antreiben, sind genannt.
    • Unterscheidung zwischen Gluconeogenese und Glycolyse, inklusive der irreversibelen Schritte

    Vom Pyruvat (C3) zum Oxalacetat (C4)

    • Schritte und Enzyme beim Übergang von Pyruvat zu Oxalacetat.
    • Die Rolle des Enzyms Pyruvat-Carboxylase.

    Der Malat-Shuttle

    • Erklärung des Malat-Shuttles als Methode zum Transport von Reduktionsäquivalenten (NADH/H+) über die innere Mitochondrienmembran.

    Aus Glc-6-Phosphat wird freie Glucose

    • Glucose-6-Phosphat wird zu Glucose umgewandelt durch die Glucose-6-Phosphatase im endoplasmatischen Retikulum.
    • Glucose wird an das Blut abgegeben.

    Die Gluconeogenese - Schlüsselenzyme, Aktivatoren und Inhibitoren

    • Übersicht über Schlüsselenzyme, Aktivatoren und Inhibitoren der Gluconeogenese.

    Die Verbindungen zwischen den drei Glucose-Stoffwechselwegen

    • Übersicht über die Verbindungen zwischen Glykolyse, Pentosephosphatweg und Gluconeogenese.

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    Quiz Team

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    In diesem Quiz lernen die Studierenden die biochemischen Details des Pentosephosphatwegs und der Glycolyse. Ebenso werden die Energiebilanzen und Regulationsmöglichkeiten im Stoffwechsel untersucht. Zudem wird der Abbau von Glucose und die Gluconeogenese behandelt.

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