Stoffwechsel und Anabolismus
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Questions and Answers

Was entsteht durch die Decarboxylierung einer Hexose?

  • Pentosen (correct)
  • Zuckeralkohole
  • Aminosäuren
  • Essigsäure

    • Was ist Ribose-5-phosphat ein Vorläufer für?

  • Nucleotide und Nucleotidcoenzyme (correct)
  • Aminosäuren
  • Fette
  • Proteine

    • Welche funktionelle Gruppe ist immer in Aminosäuren vorhanden?

  • Phosphatgruppe
  • Hydroxylgruppe
  • Carboxylgruppe (correct)
  • Aldehydgruppe

    • Welche Eigenschaft haben hydrophobe Aminosäuren?

    <p>Ihr Rest enthält keine wasserlösliche Gruppe.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine basische Aminosäure?

    <p>Ihr Rest kann H+-Ionen aufnehmen.</p> Signup and view all the answers

    Was sind die beiden Hauptbestandteile des Metabolismus?

    <p>Katabolismus und Anabolismus</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Energie für den Anabolismus bereitgestellt?

    <p>Durch ATP oder protonenmotorische Kraft</p> Signup and view all the answers

    Welche Organismen können ihre Biomasse aus anorganischen Vorstufen aufbauen?

    <p>Lithoautotrophe Organismen</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für den Katabolismus?

    <p>Abbau von Glukose</p> Signup and view all the answers

    Was wird als Vorstufe im Anabolismus gebildet?

    <p>Niedermolekulare Intermediärstoffe</p> Signup and view all the answers

    Welcher Begriff beschreibt die Koppelung von Wachstum und Energiegewinnung?

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

    Auf welcher Ebene des Anabolismus werden Makromoleküle gebildet?

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

    Was sind Monomere im Kontext des Metabolismus?

    <p>Bauprodukte von Makromolekülen</p> Signup and view all the answers

    Welche Substanzen synthetisieren Menschen nicht?

    <p>Die roten Aminosäuren</p> Signup and view all the answers

    Woher stammt das Kohlenstoffskelett der meisten Aminosäuren?

    <p>Aus dem Zitronensäurezyklus, Glykolyse oder Pentosephosphatweg</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielen Nukleotide im menschlichen Körper?

    <p>Sie wirken als chemischer Energiespeicher</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein häufiges Merkmal der Synthese verschiedener Aminosäuren?

    <p>Es erfordert viele getrennte enzymatisch katalysierte Schritte</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül ist ein zentraler Bestandteil der DNA und RNA?

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

    Welche dieser Substanzen sind keine Kofaktoren?

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

    Was kennzeichnet den Phenylring?

    <p>Er ist ein Benzolring</p> Signup and view all the answers

    Welcher Stoffwechselweg ist nicht direkt an der Aminosäure-Synthese beteiligt?

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

    Was ist ein Charakteristikum des divergenten Anabolismus?

    <p>Er erzeugt eine große Vielfalt an Reaktionen.</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion haben Polysaccharide in Zellen?

    <p>Sie speichern Energie und Kohlenstoff.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Gluconeogenese?

    <p>Sie produziert D-Glucose aus organischen Nicht-Kohlenhydraten.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt UDP-Glucose in der Glykogensynthese?

    <p>Es ist der aktivierte Baustein für die Glykogensynthese.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Aktivierung von Zucker ist korrekt?

    <p>UTP aktivert Glucose-1-P zu UDP-Glucose.</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Monomer-Untereinheiten der Polysaccharide?

    <p>Zucker aus 5 oder 6 Kohlenstoffatomen.</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül ist ein wichtiges Zwischenprodukt in der Glykolyse und Gluconeogenese?

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

    Wie kommt Glykogen zustande?

    <p>Durch die Verbindung von Glykosyl-Einheiten unter Einsatz von UDP-Glucose.</p> Signup and view all the answers

    Welches Element ist nicht Teil der Struktur von UDP-Glucose?

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

    Welcher Prozess ist nicht mit dem katabolen Stoffwechsel verbunden?

    <p>Die Speicherung von Fetten.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Stoffwechsel

    • Der Stoffwechsel ist die Summe aller chemischen Reaktionen in einem Organismus.
    • Der Stoffwechsel besteht aus zwei Hauptkompartimenten: dem Katabolismus und dem Anabolismus.
    • Katabolismus: Stoffwechselwege zum Abbau von organischen Verbindungen. Diese Prozesse setzen Energie frei.
    • Anabolismus: Stoffwechselwege zum Aufbau von Zellmaterial. Diese Prozesse benötigen Energie.
    • Katabolismus + Anabolismus = Metabolismus

    Anabolismus

    • Der Anabolismus ist ein Prozess der Synthese.
    • Der Aufbau von Polymeren aus Monomeren.
    • Benötigt Energie (z.B. ATP oder protonenmotorische Kraft)
    • Monomere sind die Bausteine für die Polymere und müssen vom Organismus aufgenommen oder synthetisiert werden.

    Ebenen des Anabolismus

    • Bildung von Vorstufen und Reduktionsäquivalenten
    • Synthese von Monomeren
    • Synthese von Makromolekülen
    • Aufbau von Zielstrukturen

    Vielfältigkeit des Stoffwechsels

    • Viele Bakterien können mit einem einzigen Substrat wachsen.
    • Divergenter Anabolismus zeigt eine große Anzahl von Reaktionen und Regulationen.
    • Konvergenter Katabolismus zeigt die Synthese von wenigen Endprodukten aus verschiedenen Substraten.

    Beispiele des Anabolismus

    • Synthese von Monomeren (z.B. Zucker, Aminosäuren, Nukleotide)
    • Aufbau von Polymeren (z.B. Polysaccharide, Proteine, Nukleinsäuren)
    • Aufbau von Zellstrukturen (z.B. Zellwände)

    Wachstum durch Anabolismus

    • Wachstum durch Anabolismus (= Assimilation, Biosynthese) ist eng mit dem Katabolismus (= Dissimilation, Mineralisierung) gekoppelt.
    • Bakterien gewinnen Energie aus dem Abbau organischer Substanz, die notwendig ist für den Aufbau neuer Biomasse.
    • Eine Ausnahme bilden lithotroph-autotroph-Organismen, die ihre Biomasse aus anorganischen Vorstufen aufbauen können.

    Zucker und Polysaccharide

    • Polysaccharide sind wichtige Bestandteile von Zellwänden.
    • Zellen lagern Kohlenhydrate und Energiereserven in Form von Polysacchariden (z.B. Glykogen, Stärke)
    • Monomere von Polysacchariden sind Hexosen (6 C-Atome) oder Pentosen (5 C-Atome), z.B. Glucose, Ribose oder Desoxyribose

    Gluconeogenese

    • Die Gluconeogenese ist die Umkehr der Glykolyse und dient der Synthese von Glucose aus nicht-kohlenhydratischen Vorläufern.
    • Ein wichtiges Zwischenprodukt ist Phosphoenolpyruvat, das von CO2 und einem Zwischenprodukt der Glykolyse gebildet werden kann.

    Von Glucose zu Glykogen, Glykogensynthese

    • Glucose-6-P wird zu Glucose-1-P umgewandelt (mittels Phosphoglucomutase)
    • Um die Glucose-1-P im Glykogen-Aufbau einzusetzen, wird die aktivierte UDP-Glucose gebildet (mittels UDP-Glucose-Pyrophosphorylase).
    • UDP-Glucose ist der Baustein der Glykogensynthese

    UDPG „aktiviertes Zucker“

    • Uridindiphosphoglucose (UDPG) ist ein wichtiges Molekül in der Transformation von Glucose in andere Zucker.
    • UDPG wirkt vor allem bei der Biosynthese von Glucosdeivat, wie z.B. N-Acetylglucosaminsäure.

    Glykogen

    • UDPG dient der Anlagerung der Glykosyl-Einheit an den Glykogenstrang.
    • Diese Reaktion ist energiereicher und benötigt keine zusätzliche Energiezufuhr.
    • Ein Schlüsselfaktor ist eine energiereiche Verbindung, um an eine Glykosyl-Einheit gebunden zu werden.

    Biosynthese der Pentosen (Pentosephosphatweg)

    • Pentosen entstehen durch die Abspaltung eines Kohlenstoffatoms (CO2) von einer Hexose (Decarboxylierung).
    • Ribose-5-phosphat ist eine Vorstufe für die Synthese von Nukleotiden und Nucleotidcoenzymen wie FAD oder NADH.
    • Ribonukleotidreduktase wandelt Ribose in Desoxyribose um.

    Aminosäuren

    • Aminosäuren bestehen aus einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe, einem Wasserstoffatom und einer variablen Seitenkette (Rest).
    • Diese sind die Bausteine der Proteine.
    • Aminosäuren werden in verschiedene Gruppen eingeteilt (hydrophobe, hydrophile, saure, basische, aromatische).
    • Bestimmte Aminosäuren können vom Körper synthetisiert werden (nicht-essentielle Aminosäuren), andere müssen über die Nahrung zugeführt werden (essentielle Aminosäuren).
    • Aminosäuren werden aus Zwischenprodukten, vor allem aus dem Zitronensäurezyklus und der Glykolyse, synthetisiert.

    Nukleotide

    • Nukleotide sind die Bausteine von DNA und RNA.
    • Sie bestehen aus einem Phosphat, einer Pentose und einer Base (Purin oder Pyrimidin).
    • Nukleotide fungieren als chemische Energiespeicher und Kofaktoren.
    • Beispiele sind Adenosin, Guanosin, Cytosin und Thymin.

    Pyrimidine und Purine

    • Pyrimidine sind sechsgliedrige heterocyclische aromatische organische Verbindungen mit zwei Stickstoffatomen.
    • Purine sind heterobicyclische aromatische organische Verbindungen mit vier Stickstoffatomen.

    Nukleotid-Biosynthese (Purin- und Pyrimidinsynthese)

    • Die Synthese von Purin- und Pyrimidin-Nukleotiden ist komplex.
    • Die verschiedenen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen werden Schritt für Schritt in das Purin- oder Pyrimidin-Gerüst eingebaut.
    • Aspartat ist der Ausgangspunkt für die Pyrimidinsynthese, mit einer Carbamoyl-Phosphat-Bindung.

    Ribonukleotide

    • Ribonukleotide sind Nukleotide, die Ribose als Pentose enthalten und Vorstufen für RNA.

    Desoxyribonukleotide

    • Desoxyribonucleotide enthalten Desoxyribose anstelle von Ribose und dienen als Vorstufen für DNA.

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    Description

    In diesem Quiz lernen Sie die Grundlagen des Stoffwechsels, einschließlich der Prozesse des Katabolismus und Anabolismus. Entdecken Sie, wie Organismen Energie durch Abbau und Aufbau von Molekülen gewinnen und welche Rolle Monomere und Polymere dabei spielen.

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