Metabolismus und Stoffwechselprozesse

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Questions and Answers

Wie viele verschiedene Reaktionen sind im divergenten Anabolismus vorhanden?

  • 2000 (correct)
  • 500
  • 3000
  • 1000

Welcher der folgenden Prozesse ist kein Beispiel für einen konvergenten Katabolismus?

  • Aminosäureabbau
  • Gluconeogenese (correct)
  • Glykolyse
  • Fettsäureoxidation

Was sind die Monomer-Untereinheiten von Polysacchariden?

  • Zucker (correct)
  • Fettsäuren
  • Aminosäuren
  • Stoffwechselprodukte

Welche Substanz ist ein wichtiges Ausgangsprodukt der Gluconeogenese?

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

Was entsteht aus der Aktivierung von Glucose-1-Phosphat durch Uridintriphosphat (UTP)?

<p>UDP-Glucose (C)</p> Signup and view all the answers

Welches Molekül ist das Schlüsselmolekül in der Transformation von Glukose in andere Zucker?

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

Was beschreibt der Begriff Metabolismus?

<p>Die Summe aller katabolen und anabolicen Stoffwechselprozesse. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über Anabolismus ist korrekt?

<p>Der Anabolismus ist der Prozess des Aufbaus von Biomassen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Eigenschaft von UDPG in Bezug auf die Glykogensynthese?

<p>Es kann an einen Glykogenstrang binden ohne zusätzliche Energiezufuhr. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielt ATP im Anabolismus?

<p>ATP stellt die nötige Energie für Syntheseprozesse bereit. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptzweck der Gluconeogenese?

<p>Neusynthese von D-Glucose (A)</p> Signup and view all the answers

Was sind Monomere in Bezug auf den Metabolismus?

<p>Die grundlegenden Bausteine der Polymere. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Verbindungen ist kein Monosaccharid?

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

Wie sind Katabolismus und Anabolismus zueinander verbunden?

<p>Beide Prozesse stehen in einer wechselseitigen Beziehung. (B)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Moleküle spielt eine Rolle bei der Aktivierung von Glucose-1-Phosphat?

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

Was kennzeichnet lithoautotrophe Organismen?

<p>Sie bauen ihre Biomasse aus anorganischen Vorstufen auf. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Wachstum durch Anabolismus am besten?

<p>Es ist von der Dissimilation organischer Stoffe abhängig. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion der Vorstufen im Anabolismus?

<p>Aufbau von Makromolekülen aus einfachen Molekülen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Ebenen ist nicht Teil des Anabolismus?

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

Welche Aussage trifft über den Synthesestoffwechsel zu?

<p>Er umfasst den Aufbau von Polymeren aus Intermediärprodukten. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion des Pentosephosphatwegs?

<p>Synthese von Pentosen und Nucleotiden. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussagen über Aminosäuren sind korrekt?

<p>Sie haben eine Carboxyl- und eine Aminogruppe. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Reaktion führt zur Umwandlung von Ribose in Desoxyribose?

<p>Reduktion des 2'-Kohlenstoffs. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Merkmale ist nicht typisch für hydrophobe Aminosäuren?

<p>Sie besitzen polar und nicht polar wechselnde Seitenketten. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie entsteht Ribose-5-phosphat?

<p>Durch Decarboxylierung von Hexosen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion einer basischen Gruppe in Aminosäuren?

<p>Sie nimmt ein Wasserstoffion auf. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aminosäuren ist typischerweise aromatisch?

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

Was ist das Hauptprodukt der Decarboxylierung einer Hexose?

<p>Ribose-5-phosphat (C)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht mit den Seitenketten der Aminosäuren bei einer denaturierenden Behandlung?

<p>Die Seitenketten entfalten sich und können nicht mehr fassen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche dieser Verbindungen ist kein Nucleotidcoenzym?

<p>Ribose-5-phosphat (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Synthese von Aminosäuren ist korrekt?

<p>Die Synthese erfordert oft mehrere enzymatisch katalysierte Schritte. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielen Nukleotide in biologischen Systemen?

<p>Sie sind der Ausgangspunkt für DNA- und RNA-Synthese. (B)</p> Signup and view all the answers

Woher stammen die Kohlenstoffskelette der meisten Aminosäuren?

<p>Sie stammen entweder aus dem Zitronensäurezyklus, der Glykolyse oder dem Pentosephosphatweg. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aminosäuren können Menschen nicht synthetisieren?

<p>Rote Aminosäuren können nicht synthetisiert werden. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Bedeutung der Nukleotide ist falsch?

<p>Sie bilden die Struktur von Zellmembranen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Verbindungen ist ein Kofaktor von Nukleotiden?

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

Welche Richtung beschreibt die Biosynthese von Aminosäuren?

<p>Erfordert häufig viele enzymatische Schritte. (C)</p> Signup and view all the answers

Was sind die funktionalen Eigenschaften von Nukleotiden?

<p>Sie speichern chemische Energie und sind Bestandteil von DNA und RNA. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt den Hauptunterschied in der Aminosäure-Synthese von Bakterien und Menschen?

<p>Menschen synthetisieren rote Aminosäuren nicht. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden merkt an, dass Bakterien die Fähigkeit haben?

<p>Sie synthetisieren alle Aminosäuren. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Metabolismus

Gesamtheit aller chemischen Reaktionen im Organismus, die dem Aufbau und Abbau von Stoffen dienen.

Anabolismus

Stoffwechselwege zum Aufbau von Zellmaterial.

Katabolismus

Stoffwechselwege zum Abbau von organischen Verbindungen.

Monomere

Bausteine von Polymeren.

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Polymere

Große Moleküle aus vielen Monomeren.

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ATP

Energiequelle für den Anabolismus.

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protonenmotorische Kraft

Energieform, die den Anabolismus antreibt.

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Wachstum (Bakterien)

Anabolismus ist gekoppelt mit Katabolismus.

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Lithoautotrophe Organismen

Bauen Biomasse aus anorganischen Vorstufen auf.

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Synthesestoffwechsel

Aufbau von Polymeren aus kleineren Molekülen.

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Assimilation

Aufnahme und Einbau von Stoffen zum Aufbau von Biomasse.

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Dissimilation

Abbau organischer Stoffe zur Energiegewinnung.

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Biosynthese

Aufbau von organischen Molekülen in Lebewesen.

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Mineralizierung

Umwandlung organischer Stoffe in anorganische.

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Vier Ebenen des Anabolismus

Bildung von Vorstufen, Reduktionsäquivalente, Monomere, und Makromoleküle und Zielstrukturen.

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Divergenter Anabolismus

Etwa 2000 verschiedene Reaktionen und komplizierte Regulationsmechanismen, die zu verschiedenen Endprodukten führen.

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Konvergenter Katabolismus

Viele verschiedene Substrate werden zu wenigen Stoffwechselwegen umgewandelt.

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Polysaccharide

Schlüsselbestandteile der Zellwände und Energie-Speicher (z.B. Glykogen, Stärke).

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Hexosen

Zucker mit 6 Kohlenstoffatomen.

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Pentosen

Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen.

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Gluconeogenese

Neusynthese von Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorstufen.

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Glucose-6-P

Zwischenprodukt, wichtige Verbindung

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Glucose-1-P

Zwischenprodukt in der Glykogensynthese

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UDP-Glucose

Aktivierte Form von Glucose, wichtig für die Glykogensynthese.

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UDP-Glucose-Phosphorylase

Enzym, das Glucose-1-phosphat zu UDP-Glucose umsetzt.

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UTP

Nötig für die Aktivierung von Glucose-1-phosphat.

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Glykogen

Speicherform der Glucose im Organismus.

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UDPG

Uridindiphosphoglucose, Schlüsselmolekül im Glucosestoffwechsel.

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Aminosäure-Synthese

Herstellung von Aminosäuren in Organismen bzw. Zellen

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Kohlenstoffskelett (Aminosäuren)

Der zentrale Kohlenstoffgerüst von Aminosäuren, welches aus dem Citronensäurezyklus, Glykolyse oder dem Pentosephosphatweg stammt

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Zwischenprodukte

Verbindungen, die bei Stoffwechselprozessen entstehen und als Ausgangsmaterialien für die Synthese von anderen Verbindungen dienen

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Biosynthese von Aminosäuren

Der Prozess des Aufbaus von Aminosäuren aus Vorstufen

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Nukleotide

Bausteine von DNA und RNA; Energieüberträger; Bestandteile von Enzymen

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Vorstufen (Citronensäurezyklus)

Verbindungen, die im Citronensäurezyklus entstehen und als Ausgangsmaterial für die Aminosäuresynthese dienen

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Pentosen

Einfachzucker mit 5 Kohlenstoffatomen, entstehen durch Abspaltung von CO2 von einer Hexose.

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Pentosephosphatweg

Stoffwechselweg zur Biosynthese von Pentosen.

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Ribose-5-phosphat

Vorstufe für Nukleotide und Coenzyme (z.B. FAD, NADH).

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Ribonukleotidreduktase

Enzym, das Ribose in Desoxyribose umwandelt.

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Aminosäuren

Grundbausteine von Proteinen, Carboxyl- und Aminogruppe an zentralem C-Atom.

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funktionelle Gruppen Aminosäuren

Carboxyl- und Aminogruppe sind die wichtigen Gruppen.

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hydrophobe Aminosäure

Aminosäure, deren Seitenkette nicht mit Wasser wechselwirken kann.

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hydrophile Aminosäure

Aminosäure, deren Seitenkette mit Wasser wechselwirken kann.

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saure Aminosäure

Aminosäure, deren Seitenkette ein H+ Ion abgeben kann.

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basische Aminosäure

Aminosäure, deren Seitenkette ein H+ Ion aufnehmen kann.

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aromatische Aminosäure

Aminosäure mit einem aromatischen Ring in der Seitenkette z.B.

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Study Notes

Metabolismus

  • Metabolismus ist die Summe aller chemischen Reaktionen im Organismus
  • Metabolismus = Katabolismus + Anabolismus

Katabolismus

  • Stoffwechselwege zum Abbau von organischen Verbindungen
  • Energiegewinnung

Anabolismus

  • Stoffwechselwege zum Aufbau von Zellmaterial
  • Energieverbrauch
  • Monomere sind die Bausteine der Polymere und müssen vom Organismus aufgenommen oder synthetisiert werden
  • Energie für Anabolismus wird durch ATP oder protonenmotorischer Kraft bereitgestellt
  • Wachstum durch Anabolismus ist an Katabolismus gekoppelt

Vier Ebenen des Anabolismus

  • Bildung von Vorstufen und Reduktionsäquivalenten
  • Monomere
  • Makromoleküle
  • Zielstrukturen

Vielfalt des Stoffwechsels

  • Viele Bakterien können mit einem einzigen Substrat wachsen
  • Divergenter Anabolismus: viele verschiedene Reaktionen und komplexe Regulationsmechanismen
  • Konvergenter Katabolismus: viele Substrate werden wenigen Stoffwechselprozessen zugeführt

Zucker und Polysaccharide

  • Polysaccharide sind Schlüsselbestandteile der Zellwände

  • Zellen speichern Kohlenstoff- und Energiereserven in Form von Polysacchariden (Glykogen, Stärke)

  • Monomere von Polysacchariden sind Zucker (Hexosen oder Pentosen)

  • Glucose oder Glucosederivate (Ribose oder Desoxyribose)

Gluconeogenese

  • Glykolyse in umgekehrter Richtung
  • Phosphoenolpyruvat + CO2 ist ein Zwischenprodukt der Glykolyse
  • dient als wichtiges Ausgangs-produkt in der Gluconeogenese
  • Umkehrung der Glykolyse in Teilen

Von Glucose zum Glykogen

  • Glucose-6-P zu Glucose-1-P durch Phosphoglucomutase

Aktivierung des Zuckers

  • Aktivierung von Glucose-1-phosphat durch Uridintriphosphat (UTP)
  • Aktivierte UDP-Glucose ist ein Baustein der Glykogensynthese

UDPG: „aktiviertes Zucker“

  • Uridindiphosphoglucose (UDPG)
  • Schlüsselmolekül in der Transformation von Glucose in andere Zucker
  • UDPG wirkt vor allem an der Biosynthese von Glucosederivaten wie N-Acetylglucosaminsäure

Glykogen

  • UDPG ist eine energiereiche Verbindung
  • Glykosyl-Einheit kann an Glykogenstrang hängen ohne Energiezufuhr
  • AG° = -13.7 kJ/mol

Biosynthese der Pentosen: Pentosephosphatweg

  • Pentosen entstehen durch die Abspaltung eines Kohlenstoffatoms (CO2) von einer Hexose
  • Ribose-5-phosphat ist eine Vorstufe für die Synthese von Nucleotiden und Nucleotidcoenzymen
  • Ribonukleotidreduktase wandelt Ribose in Desoxyribose um

Aminosäuren

  • Aminosäuren besitzen Carboxyl- und Aminogruppen
  • Grundbausteine der Proteine
  • Hydrophobe, Hydrophil, Sauer, Basisch, Aromatisch

Aminosäure-Synthese aus Zwischenprodukten

  • Bakterien synthetisieren alle Aminosäuren
  • Menschen synthetisieren nicht alle Aminosäuren

Biosynthese von Aminosäuren: Vorstufen aus dem Citronensäurezyklus

  • Vorstufen für Aminosäuresynthese aus dem Citronensäurezyklus

Biosynthese von Aminosäuren: Metabolische Vorstufen

  • Wichtige Vorläuferstoffe für die Synthese verschiedener Aminosäuren (z.B. α-Ketoglutarat, Pyruvat, 3-Phosphoglycerat)

Molekularer Aufbau der Nukleotide

  • Nukleotide bestehen aus Phosphat, Base (Purin oder Pyrimidin) und Pentose

Bedeutung der Nukleotide

  • Ausgangssubstanz für DNA und RNA
  • Chemischer Energiespeicher
  • Kofaktoren von NAD, FAD, CoA
  • UDP Glucose

Pyrimidine und Purine

  • Pyrimidin: sechsgliedrige heterocyclische aromatische organische Verbindung mit zwei Stickstoffatomen
  • Purin: heterobicyclische aromatische organische Verbindung mit vier Stickstoffatomen
  • Moleküle mit Stickstoff und Kohlenstoff

Nukleotid-Biosynthese: Die Vorläufer des Purinskeletts

  • Komplexer Prozess, der aus verschiedenen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen zusammengesetzt wird
  • Beispielhafte Vorstufen: Kohlenstoffdioxid, Glycin, Asparaginsäure, 10-Formyl-tetrahydrofolsäure, Glutamin

Nukleotid-Biosynthese: Die Vorläufer der Pyrimidine

  • Ausgangssubstanz ist Aspartat, das an Carbamoyl-Phosphat bindet
  • Vorläufer: Orotsäure

Ribonukleotide

  • Adenylate, Guanylate, Uridylate, Cytidylate
  • Bestandteile von RNA

Desoxyribonukleotide

  • Deoxyadenylate, Deoxyguanylate, Deoxythymidylate, Deoxycytidylate
  • Bestandteile von DNA

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