Metabolismus und Anabolismus

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Questions and Answers

Welche der folgenden Aminosäuren wird aus Pyruvat synthetisiert?

  • Methionin
  • Glycin
  • Alanine (correct)
  • Serine (correct)

Welche Eigenschaft beschreibt einen hydrophoben Rest einer Aminosäure?

  • Enthält eine basische Gruppe
  • Enthält einen Phenylring
  • Wasserlöslich
  • Nicht wasserlöslich (correct)

Welches Molekül dient als Vorstufe zur Synthese von Glutamat in der Biosynthese?

  • Pyruvat
  • Oxaloacetat
  • Citrate
  • Alpha-Ketoglutarat (correct)

Welche Aminosäure gehört nicht zur Aspartat-Familie?

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

Welche der folgenden Komponenten ist kein Bestandteil von Nukleotiden?

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

Was ist ein primäres Merkmal des Katabolismus?

<p>Abbau organischer Verbindungen zur Energiegewinnung (A)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Enzyme katalysiert typischerweise Schritte in der Aminosäuresynthese?

<p>Glutaminase (C), Aminosäuretransferase (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aminosäure wird aus alpha-Ketoglutarat synthetisiert?

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

Welches der folgenden ist kein Bestandteil des Anabolismus?

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

Welche Aussage über Monomere ist korrekt?

<p>Sie können vom Organismus synthetisiert werden. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Hauptfunktion von Nukleotiden?

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

Was beschreibt den Prozess der Assimilation?

<p>Wachstum durch Biosynthese unter Einsatz von Energie (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt die protonenmotorische Kraft im Stoffwechsel?

<p>Sie dient der Erzeugung von ATP im Katabolismus. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Polysaccharide wird nicht zur Energiespeicherung verwendet?

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

Was ist ein Beispiel für konvergente Katabolismusprozesse?

<p>Alle verwerteten Substrate werden in wenigen Prozessen abgebaut. (B)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Stoffwechselprodukte ist nicht direkt an der Biosynthese beteiligt?

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

Welche Aussage beschreibt die Funktion von UDP-Glucose am besten?

<p>Es ist ein wichtiger Baustein für die Glykogensynthese. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie kommt es zur Entstehung von Ribulose-5-P?

<p>Durch Decarboxylierung einer Hexose. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Hauptmerkmal der Ribonukleotidreduktase?

<p>Es reduziert Ribose-5-P zu Desoxyribose. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül ist entscheidend für die Aktivierung von Glucose-1-P?

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

Was sind die Monomer-Untereinheiten von Polysacchariden?

<p>Hexosen und Pentosen (A)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe von Phosphoglucomutase?

<p>Es wandelt Glucose-6-P in Glucose-1-P um. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie wird Glykolyse bei der Gluconeogenese umgekehrt?

<p>Durch spezifische Enzyme, die die Umwandlungen katalysieren. (C)</p> Signup and view all the answers

Was wird aus Dihydroxyacetonphosphat in der Gluconeogenese gebildet?

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

Flashcards

Metabolismus

Der Stoffwechsel, bestehend aus Katabolismus und Anabolismus.

Katabolismus

Der Abbau von organischen Verbindungen zur Energiegewinnung.

Anabolismus

Der Aufbau von organischen Verbindungen, der Energie benötigt.

Monomere

Bausteine von Polymeren.

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Polysaccharide

Kohlenhydrate, die aus vielen Monosacchariden aufgebaut sind.

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ATP

Adenosintriphosphat, Energiequelle für den Anabolismus.

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Protonenmotorische Kraft

Energiequelle, die durch Protonen-Gradienten generiert wird.

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Wachstum (in Stoffwechsel)

Assimilation und Biosynthese, gekoppelt an Katabolismus.

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Divergenter Anabolismus

Viele Stoffwechselreaktionen zum Aufbau verschiedener Strukturen aus einem gemeinsamen Ursprung.

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Konvergenter Katabolismus

Viele Substrate führen zu wenigen Stoffwechselwegen.

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Substrate (Stoffwechsel)

Ausgangsmaterialien für biochemische Reaktionen.

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Produkte (Stoffwechsel)

Resultate biochemischer Reaktionen.

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Aminosäure-Synthese

Bakterien synthetisieren alle Aminosäuren, Menschen benötigen die Aufnahme über Nahrung. Das Kohlenstoffskelett vieler Aminosäuren stammt aus Glykolyse, Pentosephosphatweg oder Zitronensäurezyklus.

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Monomere von Polysacchariden

Zuckermoleküle mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen (Pentosen oder Hexosen).

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Hydrophob

Nicht wasserlöslich.

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Beispiele für Monomere

Glucose oder Glucosederivate und Ribose oder Desoxyribose.

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Hydrophil

Wasserlöslich.

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Zitronensäurezyklus-Zwischenprodukt

Oxalacetat ist ein Zwischenprodukt im Zitronensäurezyklus.

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Gluconeogenese

Neusynthese von Glucose aus Nicht-Kohlenhydratvorstufen wie Pyruvat oder Oxalacetat.

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Sauer (Rest)

Rest enthält eine saure Gruppe, die ein H+-Ion abgeben kann

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Basisch (Rest)

Rest enthält eine basische Gruppe, die ein H+-Ion aufnehmen kann

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Gluconeogenese-Zwischenprodukt

Phosphoenolpyruvat ist ein wichtiges Zwischenprodukt in der Gluconeogenese und der Glykolyse.

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Aromatisch (Rest)

Rest enthält einen Benzolring (Phenylring).

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Glykogen-Vorstufe

Glucose-6-Phosphat. Das Enzym Phosphoglucomutase wandelt es in Glucose-1-Phosphat um.

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Aktivierung von Glucose-1-Phosphat

UDP-Glucose wird gebildet, indem Glucose-1-phosphat mit Uridintriphosphat (UTP) reagiert.Dabei wird Energie freigesetzt.

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Adenin

Eine organische Base (in Nukleotiden), Bestandteil des genetischen Materials.

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Glycin

Eine einfache Aminosäure

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UDP-Glucose (UDPG)

Aktivierte Zuckerform, entscheidend für Glykogensynthese und Produktion von Glucosederivaten.

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Nukleotide

Bausteine von DNA und RNA, enthalten Pentose, Base und Phosphatgruppe.

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Glykogen-Aufbau

Glykogen ist ein Energiespeichermolekül, dessen Glykosyl-Einheiten an einen Glykogenstrang gebunden werden.

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Biosynthese Pentosen

Glucose-6-P ist Ausgangspunkt für die Synthese von Ribose-5-phosphat und anderen Pentosen.

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Glutamat-Familie

Aminosäuren, die von Glutamat abgeleitet sind, Dazu gehören Prolin, Glutamin und Arginin.

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Aspartat-Familie

Umfasst Asparagin, Lysin, Methionin, Threonin und Isoleucin.

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Ribonucleotide zu Desoxyribonucleotide

Das Enzym Ribonucleotidreduktase wandelt Ribonukleotide in Desoxyribonukleotide um, indem es einen 2'-C-Kohlenstoff reduziert.

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Alanin-Familie

Enthält Valin, Leucin, Serin und Glycin.

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Pentosenphosphatweg

Weg, der Pentosen aus dem Abbau einer Hexose erzeugt. Ribose-5-Phosphat ist ein wichtiges Enzym.

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Aromatenfamilie

Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan.

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Aminosäuren

Organische Moleküle mit Carboxyl- und Aminogruppe und variabler Seitenkette.

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Study Notes

Metabolismus

  • Metabolismus = Katabolismus + Anabolismus
  • Katabolismus: Stoffwechselwege zum Abbau von organischen Verbindungen
  • Anabolismus: Stoffwechselwege zum Aufbau von organischen Verbindungen
  • Monomere sind Bausteine von Polymeren
  • Energie für Anabolismus wird durch ATP und protonenmotorische Kraft bereitgestellt
  • Katabolismus erzeugt diese Energie
  • Wachstum durch Anabolismus (Assimilation/Biosynthese) ist an Katabolismus (Dissimilation/Mineralierung) gekoppelt
  • Bakterien gewinnen Energie aus dem Abbau organischer Substanzen, um neue Biomasse aufzubauen (Ausnahme: Lithotrophe Organismen)

Anabolismus

  • Synthese von Polymeren aus niedermolekularen Intermediärprodukten
  • Vier Ebenen: Bildung von Vorstufen, Reduktionsäquivalenten, Monomeren, Makromolekülen, Zielstrukturen
  • Viele Bakterien können mit einem einzigen Substrat wachsen und alle Zellbausteine aus einem einzigen Vorläufermolekül bilden
  • Divergenter Anabolismus: etwa 2000 verschiedene Reaktionen und komplexe Regulationsmechanismen
  • Konvergenter Katabolismus: alle Substrate werden wenigen Stoffwechselprozessen zugeführt

Zucker und Polysaccharide

  • Polysaccharide sind wichtige Zellwandbestandteile und Energiereserven (Glykogen, Stärke)
  • Monomere sind Hexosen (6 C-Atome) oder Pentosen (5 C-Atome) wie Glucose und Ribose
  • Gluconeogenese: Neusynthese von D-Glucose aus Nicht-Kohlenhydratvorstufen (z.B. Pyruvat, Oxalacetat)
  • Umkehrung der Glykolyse; Phosphoenolpyruvat als wichtiges Zwischenprodukt

Von Glucose zum Glykogen

  • Glucose-6-P (Phosphatgruppe am C6-Atom) wird durch Phosphoglucomutase in Glucose-1-P umgewandelt
  • Aktivierung von Glucose-1-P durch Uridintriphosphat (UTP)
  • Bildung von UDP-Glucose, einem Baustein der Glykogensynthese

Biosynthese der Pentosen

  • Pentosen entstehen durch die Abspaltung eines Kohlenstoffatoms (CO2) von einer Hexose (z.B. Glucose)
  • Decarboxylierung zu Ribulose-5-P; Vorstufe für Nukleotide und Nucleotidcoenzyme (FAD, NADH)
  • Ribonukleotidreduktase wandelt Ribulose in Desoxyribose um (durch Reduktion des 2'-C im Ring)

Aminosäuren

  • Aminosäuren bestehen aus einer Aminogruppe, einer Carboxylgruppe und einer variablen Seitenkette
  • Eigenschaften: hydrophob, hydrophil, sauer, basisch, aromatisch
  • Bakterien synthetisieren alle Aminosäuren, Menschen nehmen einige über die Nahrung auf
  • Synthese von Aminosäuren aus Zwischenprodukten (z.B. Citronensäurezyklus, Glykolyse, Pentosephosphatweg)
  • Aminosäuren bilden verschiedene Familien (z.B. Glutamat, Aspartat).

Nukleotide

  • Nukleotide bestehen aus einer Pentose (Ribose oder Desoxyribose), einer Base (Purin oder Pyrimidin) und einer Phosphatgruppe
  • Ausgangssubstanzen für DNA und RNA; Energiespeicher und Kofaktoren
  • Pyrimidine (Cytosin, Thymin, Uracil) und Purine (Adenin, Guanin)
  • Bedeutung für die Biosynthese von Nukleotiden und für verschiedene Stoffwechselvorgänge

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