Lipidabbau

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Questions and Answers

Welche Aminosäuren sind an der Synthese von Carnitin beteiligt?

  • Alanine und Glycin
  • Serin und Threonin
  • Leucin und Isoleucin
  • Lysin und Methionin (correct)

Wo hat Carnitin den höchsten Gehalt im Körper?

  • In den Muskeln (correct)
  • Im Gehirn
  • In der Haut
  • In der Leber

Welche Fettsäuren benötigen keinen Carnitin-Carrier für den Transport?

  • Unverseifbare Fettsäuren
  • Langkettige Fettsäuren
  • Kurz- und mittelkettige Fettsäuren (correct)
  • Kürzestkettige Fettsäuren

Was wird bei der β-Oxidation am β-C-Atom der Fettsäurekette abgespalten?

<p>Ein C2-Körper (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Reaktion erfolgt im ersten Schritt der β-Oxidation?

<p>Dehydratation (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Reaktion führt zur Rückführung von Oxalacetat ins Mitochondrium in Variante 1?

<p>Reduktion des Oxalacetats zu Malat (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Produkt entsteht bei der Oxidation des Malats in Variante 2?

<p>Pyruvat (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wird NadPH/H+ im Prozess der Rückführung von Oxalacetat generiert?

<p>Bei der Oxidation von Malat (B)</p> Signup and view all the answers

Welcher Prozess ist mit der Anlagerung von CO2 verbunden?

<p>Die Reduktion des Pyruvats zu Oxalacetat (B)</p> Signup and view all the answers

Welcher Schritt ist entscheidend für die Gluconeogenese im Zusammenhang mit der Malat-Variante?

<p>Transport von NADH ins Zytosol (C)</p> Signup and view all the answers

Wo findet der Abbau von Fettsäuren hauptsächlich statt?

<p>In den Mitochondrien (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt richtig die Lipolyse?

<p>Es ist ein Prozess der Beta-Oxidation. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Gewebe sind in der Lage, Fettsäuren abzubauen?

<p>Nerven- und Muskelgewebe (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Ketoacidose?

<p>Ein Zustand, in dem Ketonkörper übermäßig gebildet werden. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Substrate sind notwendig für die Fettsäuresynthese?

<p>Acetyl-CoA und NADPH (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt den Energiegewinn aus dem Abbau einer Fettsäure?

<p>Fettsäuren liefern mehr Energie pro Molekül als Kohlenhydrate. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches ist ein Schlüsselenzym im Fettsäureabbau?

<p>Lipoproteinlipase (A)</p> Signup and view all the answers

Wie viele ATP-Moleküle werden insgesamt aus der Beta-Oxidation von Palmitinsäure gewonnen?

<p>106 (B)</p> Signup and view all the answers

Welches Gewebe ist nicht in der Lage, Fettsäuren abzubauen?

<p>Epithelgewebe (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül hemmt die Aktivität der Carnitin-Acyl-Transferase I?

<p>Malonyl-CoA (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Hormone haben eine kurzfristige Wirkung auf den Lipidstoffwechsel?

<p>Glucagon (B), Insulin (C), Adrenalin (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Voraussetzung für die Lipogenese?

<p>Sehr gute Versorgung der Zelle mit Energie (C)</p> Signup and view all the answers

Wie viele Akte zum Acetyl-CoA werden während der Beta-Oxidation von Palmitinsäure gebildet?

<p>8 (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül entsteht beim Fettsäureaufbau?

<p>Malonat (C)</p> Signup and view all the answers

Wofür wird die Energie aus Acetyl-CoA hauptsächlich verwendet?

<p>Für die ATP-Produktion (B)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Moleküle ist ein Endprodukt der Beta-Oxidation?

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

In welchen Zellen findet die Fettsäureverwertung nicht statt?

<p>Erythrocyten (D)</p> Signup and view all the answers

Welcher Schritt ist nicht Teil der Fettsäureverwertung?

<p>Umwandlung in Glukose (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Rolle von Carnitin im Prozess der Fettsäureverwertung?

<p>Transport aktivierter Fettsäuren ins Mitochondrium (D)</p> Signup and view all the answers

Wie werden Fettsäuren in der Zelle aufgenommen?

<p>Durch einfache Diffusion und spezifische Transportproteine (A)</p> Signup and view all the answers

Was passiert während der β-Oxidation?

<p>Fettsäuren werden zu Acetyl-CoA, NADH und FADH2 abgebaut (D)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht, wenn Fettsäuren nicht aktiviert sind?

<p>Sie können nicht die Mitochondrienmembran passieren (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül ist ein Ergebnis der Aktivierung von Fettsäuren?

<p>Acyl-CoA (D)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül wird während der Fettsäureverwertung nicht als Hauptenergiequelle genutzt?

<p>Laktat (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Moleküle entstehen während der ersten Reaktion der β-Oxidation?

<p>NADH/H+ und FADH2 (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Endprodukt des Abbaus einer geradzahligen, gesättigten Fettsäure während der β-Oxidation?

<p>Acetoacetyl-CoA (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt den letzten Schritt der β-Oxidation?

<p>Es entstehen zwei Acetyl-CoA-Moleküle. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Reaktionen sind für den Metabolismus von langkettigen Fettsäuren verantwortlich?

<p>Dehydrierung und Hydratisierung (B)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül wird während des Oxidationsschrittes erzeugt?

<p>FADH2 (C)</p> Signup and view all the answers

Was passiert mit Acetoacetyl-CoA bei Glukose-Mangel?

<p>Es bildet Ketonkörper. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion von NADH/H+ in der Atmungskette?

<p>Es speichert Energie zur ATP-Produktion. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt FADH2 im Energiestoffwechsel?

<p>Es speichert weniger Energie als NADH. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Was ist Lipolyse?

Lipolyse ist der Prozess des Fettsäureabbaus.

Was ist die Beta-Oxidation?

Die Beta-Oxidation ist der Hauptweg zur Zerlegung von Fettsäuren in Mitochondrien.

Wo findet der Fettsäureabbau statt?

Zellen, die Mitochondrien besitzen, können Fettsäuren abbauen.

Wo werden Fettsäuren in erster Linie abgebaut?

Fettsäuren werden vor allem in der Leber, Muskeln und Herzmuskulatur abgebaut.

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Welche Zellen können Fettsäuren abbauen?

Der Fettsäureabbau findet ausschließlich in Zellen statt, die Mitochondrien besitzen.

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Wofür wird der Fettsäureabbau genutzt?

Fettsäuren werden im Körper als Brennstoff genutzt. Der Abbau liefert Energie.

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Wie wird der Fettsäureabbau reguliert?

Der Fettsäureabbau muss reguliert werden, um den Energiebedarf des Körpers zu decken.

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Was ist eine Ketoacidose?

Die Ketoacidose ist ein Zustand, der durch eine Ansammlung von Ketonkörpern im Blut entsteht.

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Wo wird Carnitin hergestellt?

Carnitin wird aus den Aminosäuren Lysin und Methionin in Leber und Niere hergestellt. Die höchste Konzentration findet man jedoch im Muskelgewebe.

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Warum ist Carnitin wichtig?

Carnitin ist notwendig für den Transport von Fettsäuren in die Mitochondrien, wo die Energiegewinnung durch Fettsäureabbau erfolgt.

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Welche Fettsäuren benötigen keinen Carnitin-Carrier?

Kurze und mittelkettige Fettsäuren benötigen keinen Carnitin-Carrier, um in die Mitochondrien zu gelangen.

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Was ist ß-Oxidation?

Der Abbau von Fettsäuren wird als ß-Oxidation bezeichnet, da jeweils am ß-Kohlenstoffatom der Fettsäurekette ein C2-Körper abgespalten wird.

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Wie funktioniert die ß-Oxidation?

Die ß-Oxidation besteht aus vier Reaktionsschritten: Oxidation, Hydratisierung, Oxidation und Thiolyse. Diese Schritte wiederholen sich, bis die gesamte Fettsäure in Acetyl-CoA umgewandelt ist.

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Wo findet KEINE Fettverbrennung statt?

Fettverbrennung ist ein wichtiger Prozess, um Energie zu gewinnen, aber es gibt bestimmte Zellen und Gewebe, die keine Fettsäuren nutzen können.

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Warum müssen Fettsäuren aktiviert werden?

Die Aktivierung von Fettsäuren ist essenziell, um sie für die Fettverbrennung nutzbar zu machen. Dieser Schritt sorgt dafür, dass Fettsäuren reaktiver werden und in die Mitochondrien transportiert werden können.

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Wie gelangen Fettsäuren in die Mitochondrien?

Der Transport von aktivierten Fettsäuren ins Mitochondrium erfolgt mithilfe eines speziellen Carriers namens Carnitin. Dieser Transporter ist entscheidend, um die aktivierten Fettsäuren durch die Mitochondrienmembran zu schleusen.

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Was ist Carnitin?

Carnitin ist ein Molekül, das als Transporter für aktivierte Fettsäuren in die Mitochondrien wirkt. Es bindet die Fettsäure und hilft, sie durch die Mitochondrienmembran zu transportieren.

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Was passiert bei der -Oxidation?

Die -Oxidation ist ein Prozess, der die Fettsäure kettenweise abbaut. Dabei werden aus der Fettsäure mehrere Acetyl-CoA Moleküle, NADH und FADH2 gewonnen.

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Welche Produkte entstehen durch -Oxidation?

Die -Oxidation liefert wichtige Produkte für den Stoffwechsel. Acetyl-CoA wird im Citratzyklus weiter verarbeitet. NADH und FADH2 werden in der Atmungskette für die ATP-Produktion benutzt.

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Was passiert in der Atmungskette?

Die Atmungskette ist der letzte Schritt der zellulären Atmung. In diesem Prozess wird der grösste Teil der Energie aus Nahrungsstoffen in Form von ATP gewonnen.

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Was passiert bei der Fettsäureverwertung?

Die Fettsäureverwertung ist ein wichtiger Prozess für die Energiegewinnung in den Zellen. Dabei durchläuft die Fettsäure verschiedene Schritte von der Aufnahme in die Zelle bis zur Bildung von ATP.

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Wie gelangt Oxalacetat ins Mitochondrium?

Oxalacetat, ein wichtiges Zwischenprodukt im Citratzyklus, kann mithilfe des Malat-Shuttles zurück ins Mitochondrium transportiert werden. Malat wird im Zytosol aus Oxalacetat gebildet und anschließend ins Mitochondrium transportiert. Dort wird Malat wieder zu Oxalacetat oxidiert, wodurch ein NADH/H+ im Zytosol entsteht, das für die Gluconeogenese benötigt wird.

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Gibt es noch weitere Wege für Oxalacetat ins Mitochondrium?

Eine alternative Methode, Oxalacetat ins Mitochondrium zu transportieren. Malat wird im Zytosol zu Pyruvat oxidiert, wobei NADPH/H+ entsteht. Pyruvat wird dann ins Mitochondrium transportiert, wo es zu Oxalacetat reduziert wird.

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Was kommt im Folgenden?

Die Synthese von Fettsäuren und Triglyceriden wird im nächsten Kurs behandelt.

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Welche Rolle spielen Fettsäuren und TAG im Körper?

Der Körper synthetisiert Fettsäuren und Triglyceride, die als Energievorrat dienen und wichtige Bestandteile von Zellmembranen sind.

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Wie werden Fettsäuren gebildet?

Fettsäuren werden aus Acetyl-CoA aufgebaut, das aus dem Abbau von Kohlenhydraten und Aminosäuren stammt. Dieser Prozess findet hauptsächlich in der Leber statt.

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Wie funktioniert die Beta-Oxidation?

Die Beta-Oxidation verläuft in mehreren Schritten, bei denen jeweils ein zweikohlenstoffhaltiges Molekül Acetyl-CoA abgeschnitten wird.

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Welche Enzyme sind an der Beta-Oxidation beteiligt?

Die Beta-Oxidation benötigt bestimmte Enzyme, um die Reaktionen zu katalysieren.

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Wozu führt die Beta-Oxidation?

Die in der Beta-Oxidation produzierten Acetyl-CoA-Moleküle werden weiter im Citratzyklus und der Atmungskette zur Energiegewinnung verwendet.

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Wie wird die Beta-Oxidation reguliert?

Die Regulation der Beta-Oxidation ist wichtig, um den Energiebedarf des Körpers zu decken und die Fettsäureabbaugeschwindigkeit anzupassen.

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Wie beeinflusst Malonyl-CoA die Beta-Oxidation?

Eine hohe Konzentration von Malonyl-CoA, einem Zwischenprodukt der Fettsäurebiosynthese, hemmt die Aktivität der Carnitin-Acyl-Transferase I.

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Welche Hormone beeinflussen die Beta-Oxidation?

Hormone wie Insulin, Glucagon und Adrenalin beeinflussen die Beta-Oxidation.

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Wie erklärt die Regulation der Beta-Oxidation die Anpassungsfähigkeit des Körpers?

Die Regulation der Beta-Oxidation ist ein komplexer Prozess, der sicherstellt, dass der Körper die richtige Energiemenge zur Verfügung hat und gleichzeitig den Fettsäurehaushalt im Gleichgewicht hält.

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Was ist die β-Oxidation?

Die β-Oxidation ist ein katabolischer Prozess, der Fettsäuren in Acetyl-CoA abbaut, das dann im Citratzyklus weiterverarbeitet werden kann. Dieser Prozess spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel.

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Was passiert im ersten Schritt der β-Oxidation?

Bei der β-Oxidation wird die Fettsäure an der β-Position durch eine Dehydrogenase oxidiert, wodurch FADH2 entsteht. FADH2 ist ein Coenzym, das Elektronen transportieren kann und für die Atmungskette benötigt wird.

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Was passiert im zweiten Schritt der β-Oxidation?

Im zweiten Schritt der β-Oxidation wird Wasser an die Doppelbindung zwischen der α- und β-Position angehängt, wobei ein stereospezifisches Zentrum entsteht. Dieser Schritt wird durch eine Hydratase katalysiert.

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Was passiert im dritten Schritt der β-Oxidation?

Im dritten Schritt der β-Oxidation wird die Hydroxylgruppe an der β-Position durch eine Dehydrogenase oxidiert, wodurch NADH/H+ entsteht. NADH/H+ ist ein weiteres Coenzym, das Elektronen transportieren kann und für die Atmungskette benötigt wird.

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Was passiert im vierten Schritt der β-Oxidation?

Im vierten und letzten Schritt der β-Oxidation wird die β-Keto-Gruppe durch eine Thiolyase gespalten, wodurch Acetyl-CoA und ein verbleibendes Fettsäuremolekül entstehen, das zwei Kohlenstoffatome kürzer ist. Der Prozess beginnt dann von neuem mit dem verbleibenden Fettsäuremolekül.

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Was passiert mit Acetoacetyl-CoA nach der β-Oxidation?

Acetoacetyl-CoA kann entweder in zwei Acetyl-CoA-Moleküle gespalten werden, die dann im Citratzyklus weiterverarbeitet werden können, oder es kann unter Glucose-Mangel in Ketonkörper umgewandelt werden, die von anderen Geweben zur Energiegewinnung genutzt werden können.

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Wie viele Schritte umfasst die β-Oxidation?

Die β-Oxidation verläuft in mehreren Reaktionen, bei denen die Fettsäure schrittweise abgebaut wird. Die Anzahl der Reaktionen hängt von der Länge der Fettsäurekette ab.

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Wo findet die β-Oxidation statt?

Die β-Oxidation findet vor allem im Mitochondrium statt, da dort die Enzyme vorhanden sind, die für die einzelnen Schritte der β-Oxidation benötigt werden.

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Study Notes

Lipidabbau

  •  Der Lipidabbau, auch Beta-Oxidation genannt, findet primär in Mitochondrien statt.
  •  Die Leber, Skelettmuskulatur und Herzmuskel sind die Hauptakteure.
  •  Erythrocyten und Gehirn verwerten keine Fettsäuren.
  •  Ziel des Abbaus ist die Energiegewinnung über Acetyl-CoA, Citratzyklus und Atmungskette zu ATP.

Lernziele für Lipidabbau und -aufbau

  •  Detailliertes Beschreiben des Fettsäuretransports, -abbaus und der Lokalisation.
  •  Angabe der Gewebe, die den Fettabbau durchführen können.
  •  Berechnung des Energiegewinns aus dem Fettabbau.
  •  Kenntnis der Regulationsmechanismen.
  •  Kenntnis der Substrate, Bedingungen und Orte der Fettsäuresynthese.
  •  Detaillierte Beschreibung des Auf- und Abbaus von Triacylglycerinen.
  •  Kenntnisse über die Ketoacidose und deren Entstehung.
  • Wichtige Enzyme und Moleküle werden beim ersten Auftreten mit einem "P" markiert.

Schritte der Fettsäureverwertung

  •  Aufnahme der Fettsäuren mittels spezifischer Transportproteine in die Zelle.
  •  Aktivierung zu Acyl-CoA im Cytosol.
  •  Transport ins Mitochondrium mittels eines Carriers.
  •  β-Oxidation zu Acetyl-CoA, NADH/H+ und FADH2.
  •  Abbau von Acetyl-CoA im Citratzyklus zur Energiegewinnung.
  •  Energiegewinnung aus Reduktionsäquivalenten (NADH/H+ und FADH2) über die Atmungskette.
  •  Oxidative Phosphorylierung.

Voraussetzungen für Fettsäureabbau

  •  Fettsäuren müssen in die Zelle aufgenommen werden.
  •  Aktivierung der Fettsäuren im Zytosol (zu Acyl-CoA).
  •  Aktivierte Fettsäuren sind polar und benötigen den Carnitin-Carrier für den Transport ins Mitochondrium.

β-Oxidation

  •  Die β-Oxidation ist der Fettsäureabbau.
  •  Dabei wird jeweils ein C2-Körper (Acetat) vom β-C-Atom abgespalten.
  •  Es entstehen folgende Produkte pro Durchlauf: 1 Acyl-CoA (verkürzt um 2 C-Atome), 1 Acetyl-CoA, 1 FADH2 und 1 NADH/H+.
  •  Es benötigt Flavin-Adenin-Dinukleotid (FADH2) und Nicotin-Amid-Adenindinukleotid (NADH+).

Energieausbeute der β-Oxidation (Palmitinsäure)

  •  7x FADH2 = 10,5 ATP
  •  7x NADH/H+ = 17,5 ATP
  •  8x Acetyl-CoA = 80 ATP
  •  Minus 2 ATP (Aktivierung) = 106 ATP

Regulation des Lipidstoffwechsels

  •  Allosterische Regulation durch Substrate oder Produkte (z.B. Acetyl-CoA).
  •  Enzymregulation (z.B. Malonyl-CoA).
  •  Hormonelle Regulation (kurzfristig: Glucagon, Adrenalin; langfristig: Cortisol, Schilddrüsenhormone).
  •  Insulin verstärkt Aufnahme und Speicherung.

Fettsäure-Biosynthese

  •  Der Ort ist das Zytosol.
  •  Das Substrat ist Acetyl-CoA.
  •  Das Enzym ist die Fettsäure-Synthase.
  •  Der Energielieferant ist NADPH/H+.
  •  Das Produkt sind Palmitinsäure und weitere Längerkettige Fettsäuren.

Transport von Acetyl-CoA ins Zytosol

  •  Acetyl-CoA kann die Mitochondrienmembran nicht direkt passieren.
  •  Acetyl-CoA wird zu Citrat umgewandelt, der die Mitochondrienmembran passieren kann.
  •  Im Zytosol wird Citrat wieder zu Acetyl-CoA und Oxalacetat gespalten.
  •  Oxalacetat wird zurück in das Mitochondrium transportiert.

Oxalacetat-Rücktransport

  • Variante 1: Reduktion zu Malat, Transport ins Zytosol mit anschliessender Oxidation zurück zu Oxalacetat.
  • Variante 2: Oxidation von Malat zu Pyruvat, Transport ins Mitochondrium und Anlagerung von CO2 zum Oxalacetat.

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