Pentosephosphatweg Quiz
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Questions and Answers

Welche Wirkung hat Glucagon auf den Glykogenstoffwechsel?

  • Steigert Glykogenabbau (correct)
  • Stimuliere Glykogensynthese
  • Aktiviert Lipolyse
  • Hemmt Glykogenabbau

    • Was bewirkt Insulin in Bezug auf die Glykolyse?

  • Es fördert den Abbau von Fettsäuren.
  • Es hemmt die Glykolyse.
  • Es steigert die Bildung von Glukose-6-Phosphat.
  • Es aktiviert Proteinphosphatase1. (correct)

    • Welche Aussage über die Wirkung von Insulin ist falsch?

  • Es hemmt den Glykogenabbau.
  • Es erhöht die Glucoseaufnahme in Muskelzellen.
  • Es steigert die Glykogensynthese.
  • Es fördert die Lipolyse. (correct)

    • In welchem Zustand wird Insulin ausgeschüttet?

    <p>Bei hohem Blutzucker.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Enzyme wird durch Insulin nicht aktiviert?

    <p>Glykogen-Phosphorylase</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Rolle von Acetyl-CoA in der Fettsäuresynthese?

    <p>Es ist der Grundbaustein für die Fettsäuresynthese.</p> Signup and view all the answers

    Wie wirkt Insulin auf die Glykogensynthese?

    <p>Es stimuliert die Glykogensynthese durch Dephosphorylierung.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptwirkung von Insulin auf die Lipolyse?

    <p>Es hemmt die Lipolyse.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage beschreibt nicht eine der Funktionen des Pentosephosphatwegs?

    <p>Produktion von ATP für die Glykolyse</p> Signup and view all the answers

    Welches Produkt entsteht im oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs aus einer Molekül Glucose-6-Phosphat?

    <p>2x NADPH und 1x Ribulose-5-Phosphat</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym ist nicht im nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs tätig?

    <p>Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt den Unterschied zwischen NADPH und NADH in Bezug auf die Stoffwechselwege?

    <p>NADPH wirkt als Wasserstoffdonator im Anabolismus, NADH als Akzeptor im Katabolismus.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Moleküle ist ein Produkt, das im nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs gebildet wird?

    <p>Fructose-6-phosphat</p> Signup and view all the answers

    In welchem Prozess wird Ribose-5-Phosphat in Fructose-6-Phosphat umgewandelt?

    <p>Im nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Beziehung zwischen dem Pentosephosphatweg und der Glykolyse?

    <p>Produkte des Pentosephosphatwegs können als Substrate für die Glykolyse verwendet werden.</p> Signup and view all the answers

    Wann wird der Pentosephosphatweg bevorzugt aktiviert?

    <p>Bei hohem Bedarf an Ribose-5-Phosphat für die DNA-Synthese</p> Signup and view all the answers

    Welcher Teil des Pentosephosphatwegs ist irreversibel?

    <p>Der oxidative Teil</p> Signup and view all the answers

    Welches Coenzym ist primär beteiligt im Anabolismus als Wasserstoffdonator?

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

    Welche Konsequenz hat ein Mangel an Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase?

    <p>Hämolytische Anämie durch die Bildung von Heinz-Körpern</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym ist nicht im Muskel vorhanden und verhindert die Bildung von Glukose aus Glykogen?

    <p>Glucose-6-Phosphatase</p> Signup and view all the answers

    Wie viel freie Glukose ist normalerweise im Körper gespeichert?

    <p>15 g</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym ist für die Umwandlung von Glucose-6-Phosphat zu Glucose-1-Phosphat zuständig?

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

    Was geschieht bei Nüchtern-Hypoglykämie in Bezug auf Glykogen?

    <p>Reduzierte Glukosefreisetzung aufgrund der Inaktivität der Glucose-6-Phosphatase</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen trifft auf Glykogen zu?

    <p>Es kann in Ketten mit alpha-1,4 und Verzweigungen mit alpha-1,6-Bindungen gespeichert werden.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn es zu einer Anhäufung von Glykogen im Muskel kommt?

    <p>Rasche Muskelerschöpfung und Krämpfe wegen ATP-Mangel</p> Signup and view all the answers

    Welches Produkt wird aus der Reaktion von Glucose-1-Phosphat und UTP gebildet?

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

    Warum ist die Glykolyse energetisch ungünstig bei Glykogenabbau?

    <p>Es werden netto zwei ATP verloren und nur ein ATP gewonnen.</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion hat das Enzym Glykogensynthase?

    <p>Es bindet Glukose an die Glykogenkette.</p> Signup and view all the answers

    Welches Hormon fördert die Glykogensynthese und hemmt den Glykogenabbau?

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

    Welche Wirkung hat Insulin auf die Glykolyse?

    <p>Aktivierung der Proteinphosphatase 1</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit Dihydroxyacetonphosphat (DAP) während der Glykolyse?

    <p>Es kann verwendet werden zur Synthese von TAG.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Enzyme wird durch Insulin nicht beeinflusst?

    <p>Glykogen-Phosphorylase</p> Signup and view all the answers

    Wie wirkt Insulin auf die Lipolyse?

    <p>Es hemmt die Lipolyse.</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül entsteht direkt aus der Glykolyse und dient als Vorstufe für die Fettsäuresynthese?

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

    Welcher Effekt hat Glucagon auf die Glykogenmetabolismus?

    <p>Es hemmt die Glykogensynthese.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt cAMP in der Regulation des Glykogenstoffwechsels?

    <p>Es ist ein Second Messenger in der Signaltransduktion.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Folge des Insulinüberschusses im Bezug auf den Blutzucker?

    <p>Senkung des Blutzuckerspiegels.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird Ribose-5-Phosphat im nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs erzeugt?

    <p>Durch Transketolase-Reaktionen</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über den oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs ist korrekt?

    <p>Er ist irreversibel und produziert NADPH.</p> Signup and view all the answers

    In welchem Verhältnis kommen NADPH und NADP+ im Anabolismus vor?

    <p>100:1</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Rolle von NAD+/NADH im Vergleich zu NADP+/NADPH?

    <p>NADH fungiert als Akzeptor im Katabolismus.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Enzyme spielt eine Rolle im nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs?

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

    Welcher der folgenden Metaboliten wird als Endprodukt aus dem nicht-oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs gebildet?

    <p>Glycerinaldehyd-3-phosphat</p> Signup and view all the answers

    Wie reagieren Fructose-6-phosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat im nicht-oxidativen Teil?

    <p>Zu Ribose-5-Phosphat durch Transketolase.</p> Signup and view all the answers

    Welches Substrat wird im oxidativen Teil des Pentosephosphatwegs verwendet?

    <p>Glucose-6-phosphat</p> Signup and view all the answers

    Welches metabolische Prozess wird durch den Pentosephosphatweg unterstützt?

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

    Was ist eine Schlüsselfunktion des Pentosephosphatwegs?

    <p>Produktion von Reduktionsäquivalenten für anabole Prozesse</p> Signup and view all the answers

    Welches Enzym wird benötigt, um Glucose-6-Phosphat in Glucose-1-Phosphat umzuwandeln?

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

    Welche Rolle spielt NADP+ im Stoffwechsel bei G6PDH-Mangel?

    <p>Es ist reduziert und kann nicht effektiv genutzt werden.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine mögliche Folge einer Anhäufung von Glykogen im Muskel?

    <p>Rasche Muskelerschöpfung</p> Signup and view all the answers

    Worin besteht der Hauptunterschied zwischen der Glykogenolyse im Muskel und in der Leber?

    <p>Die Leber nutzt Glucose-6-Phosphat für die Gluconeogenese.</p> Signup and view all the answers

    Wie viele ATP-Moleküle verliert man netto bei der Umwandlung von Glucose zu Glykogen?

    <p>2 ATP</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht bei Nüchtern-Hypoglykämie in der Leber?

    <p>Glukose kann nicht aus Glykogen produziert werden.</p> Signup and view all the answers

    Welche Enzyme sind an der Glykolyse beteiligt?

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

    Was ist die Funktion der Alpha1,4-Alpha1,6-Transglykosylase?

    <p>Bildet glykosidische 1,6 Bindungen</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt am besten die Rolle von NADPH im Zellstoffwechsel?

    <p>Ist ein Reduktionsmittel für biosynthetische Reaktionen.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Glykogenspeicherung ist richtig?

    <p>Glykogen ist eine Form der Glucose-Speicherung.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Pentosephosphatweg

    • Der Pentosephosphatweg (PPW) ist ein Stoffwechselweg, der im Zytosol abläuft und zwei Hauptfunktionen erfüllt: die Produktion von Ribose-5-Phosphat (R5P) und NADPH/H+.

    • R5P ist ein essentieller Baustein für die Synthese von Nukleotiden (ATP, DNA und RNA) und für die Bildung von Coenzymen wie NAD+, NADP+, FAD und CoA.

    • NADPH/H+ ist ein wichtiges Reduktionsmittel, das in anabolen (aufbauenden) Reaktionen wie der Fettsäure- und Steroidbiosynthese verwendet wird.

    Oxidativer Teil des Pentosephosphatwegs

    • Der oxidative Teil des PPW ist irreversibel und startet mit Glucose-6-Phosphat (G6P).
    • Zwei Moleküle NADPH/H+ werden pro Molekül G6P gebildet.
    • NADPH/H+ hat ein molares Verhältnis von 100:1 im Vergleich zu NADP+ im Körper.
    • NADPH/H+ spielt eine wichtige Rolle im Schutz vor oxidativem Stress durch Reduktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS).

    Nicht-oxidativer Teil des Pentosephosphatwegs

    • Der nicht-oxidative Teil des PPW ist reversibel und mit der Glykolyse und Gluconeogenese verbunden.
    • Enzyme, die an diesem Teil beteiligt sind, sind Ribulose-5-P-Epimerase, Transketolase und Transaldolase.
    • Durch Umwandlung von R5P können zwei Moleküle Fructose-6-Phosphat (F6P) und ein Molekül Glycerinaldehyd-3-Phosphat (GAP) gebildet werden.
    • GAP und F6P können dann über die Glykolyse und Gluconeogenese in den Stoffwechselkreislauf zurückgeführt werden.
    • Die Reaktion zu GAP wird durch das Enzym Transketolase katalysiert, während die Reaktion zu F6P durch das Enzym Transaldolase katalysiert wird.
    • Bei hohem Bedarf an R5P für die ATP- oder DNA-Synthese wird der nicht-oxidative Teil des PPW aktiviert.
    • Bei Bedarf an NADPH, Acetyl-CoA und ATP (z.B. für die Fettsäuresynthese) wird der gesamte PPW aktiviert.

    Schrittmacher-Enzym des Pentosephosphatwegs

    • Das Schrittmacher-Enzym des PPW ist die Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase.
    • Die Aktivität der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase wird durch die Konzentration von NADP+ reguliert.
    • Ein Mangel an Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase führt zu einer Verringerung der NADPH-Produktion und kann zu Hämoglobinoxidation und hämolytischer Anämie führen.

    Glykogenstoffwechsel

    • Glykogen ist die Speicherform von Glucose in Tieren und dient als Energiequelle.
    • Glykogen wird hauptsächlich in der Leber und den Muskeln gespeichert.
    • Die Synthese von Glykogen wird durch Insulin gefördert.
    • Der Abbau von Glykogen wird durch Glucagon gefördert.
    • Glykogen wird über alpha-1,4-glykosidische Bindungen in geraden Ketten und alpha-1,6-glykosidische Bindungen an Verzweigungen gebunden.
    • Die Spaltung von Glykogen wird durch das Enzym Glykogenphosphorylase katalysiert.
    • Die Leber kann Glucose-6-Phosphat aus Glykogen freisetzen, da sie die Enzym Glucose-6-Phosphatase besitzt.
    • Die Muskeln haben keine Glucose-6-Phosphatase und können daher Glucose-6-Phosphat nicht in Glucose umwandeln.
    • Ein Mangel an Glykogensphosphorylase im Muskel führt zu einer Anhäufung von Glykogen im Muskel und zu rascher Muskelerschöpfung/Krämpfen.

    Regulation des Glykogenstoffwechsels

    • Die Hormonelle Regulation des Glykogenstoffwechsels wird durch Insulin und Glucagon gesteuert.
    • Insulin stimuliert die Glykogensynthese und hemmt den Glykogenabbau.
    • Glucagon stimuliert den Glykogenabbau und hemmt die Glykogensynthese.
    • Die Regulation erfolgt über einen Signalweg, der mit der Bindung von Hormonen an G-Protein-gekoppelte Rezeptoren beginnt, zur Bildung von cAMP (second messenger) führt und schließlich zu Phosphorylierungsreaktionen an den Enzymen Glykogen-Synthase und Glykogen-Phosphorylase führt.

    Insulin und sein Einfluss auf den Stoffwechsel

    • Insulin aktiviert die Proteinphosphatase 1, die das bifunktionelle Enzym dephosphoryliert und die Phosphofructokinase-1 aktiviert, wodurch die Glykolyse gesteigert wird.
    • Insulin stimuliert GLUT4, einen Glukosetransporter, der die Aufnahme von Glucose in Muskelzellen erhöht.
    • Insulin hemmt die Lipolyse und fördert die Fettsäuresynthese, wodurch der Blutzuckerspiegel gesenkt werden kann.
    • Insulin ermöglicht die Umwandlung von Dihydroxyacetonphosphat (DAP) zu TAG (Triglyceriden), wodurch die Glykolyse weiter angeregt wird.
    • Pyruvat, ein Produkt der Glykolyse, wird zu Acetyl-CoA umgewandelt, das für die Fettsäure-Synthese benötigt wird.

    Pentosephosphatweg

    • Der Pentosephosphatweg ist ein Stoffwechselweg, der im Zytosol stattfindet.
    • Er dient zur Produktion von Ribose-5-phosphat, das für die Nukleinsäuresynthese benötigt wird.
    • Außerdem produziert der Pentosephosphatweg NADPH/H+, ein Coenzym, das als Reduktionsmittel im Anabolismus eingesetzt wird.
    • Der Pentosephosphatweg gliedert sich in einen oxidativen und einen nicht-oxidativen Teil.

    Oxidativer Teil

    • Der oxidative Teil des Pentosephosphatwegs ist irreversibel.
    • Er beginnt mit Glucose-6-Phosphat und endet mit Ribulose-5-phosphat.
    • Aus 1 Molekül Glucose-6-Phosphat werden 2 Moleküle NADPH/H+ produziert.
    • NADPH/H+ ist ein wichtiges Coenzym für die Reduktive Biosynthese, den Schutz vor oxidativen Schäden und die Entgiftung von Fremdstoffen.

    Nicht-oxidativer Teil

    • Der nicht-oxidative Teil des Pentosephosphatwegs ist reversibel.
    • Er ist mit der Glykolyse und der Gluconeogenese verknüpft.
    • Der nicht-oxidative Teil des Pentosephosphatwegs ermöglicht die Umwandlung von Ribose-5-phosphat in Fructose-6-phosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat.
    • Diese Zwischenprodukte können dann wieder in die Glykolyse oder die Gluconeogenese eintreten.
    • Das Schrittmacherenzym des Pentosephosphatwegs ist die Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase.
    • Ein Mangel an Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase kann zu einer Hämolytischen Anämie führen.

    Glykogenstoffwechsel

    • Glykogen ist die Speicherform der Glucose in Tieren.
    • Glykogen wird vor allem in der Leber und in der Muskulatur gespeichert.
    • Die Glucose-Einheiten im Glykogen sind durch α-1,4-glykosidische Bindungen verbunden, wobei α-1,6-glykosidische Bindungen Verzweigungen bilden.
    • Die Synthese von Glykogen erfordert ATP und wird durch das Enzym Glykogensynthase katalysiert.
    • Der Abbau von Glykogen wird durch das Enzym Glykogenphosphorylase katalysiert.
    • Der Glykogenstoffwechsel wird hormonell durch Insulin und Glucagon reguliert.

    Insulin und Glucagon

    • Insulin stimuliert die Glykogensynthese und hemmt den Glykogenabbau.
    • Glucagon stimuliert den Glykogenabbau und hemmt die Glykogensynthese.
    • Insulin aktiviert die Proteinphosphatase 1, die das bifunktionelle Enzym dephosphoryliert.
    • Die Aktivierung der Phosphofructokinase-1 durch Insulin steigert die Glykolyse.
    • Insulin stimuliert die Aufnahme von Glucose in Muskelzellen durch Aktivierung des GLUT4-Transporters.
    • Insulin hemmt die Lipolyse und fördert die Fettsäuresynthese.

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