Tags: Glykolyse
Quelle:
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Wodurch kann der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex reguliert werden?
Eine Kinase kann unter Verwendung von ATP die Pyruvat-Dehydrogenase phosphorylieren -> Inaktivierung
NADH wirkt als allosterischer Hemmstoff -> Aufhebung durch NAD+
NADH wirkt als allosterischer Hemmstoff -> Aufhebung durch NAD+
Welche Strukturen sind für die Funktion der Mitochondrien bei der Atmung wichtig?
Matrix enthält die Enzyme für den Citratzyklus
Intermembranraum enthält Enzyme, die unter ATP-Verbrauch Nukleotide phosphorylieren können
Innere Membran enthält die Proteinkomplexe der Atmungskette, durch Cristae (Einstülpungen) ist die Reaktionsflache vergrößert
Intermembranraum enthält Enzyme, die unter ATP-Verbrauch Nukleotide phosphorylieren können
Innere Membran enthält die Proteinkomplexe der Atmungskette, durch Cristae (Einstülpungen) ist die Reaktionsflache vergrößert
Nenne die vier Phasen der aeroben Atmung. Wo finden sie jeweils statt?
1. Glykolyse Cytoplasma der Zellen
2. Oxidative Decarboxylierung Matrix der Mitochondrien
3. Tricarbonsäurecyklus Matrix der Mitochondrien
4. Endoxidation/Atmungskette innere Mitochondrienmembran
2. Oxidative Decarboxylierung Matrix der Mitochondrien
3. Tricarbonsäurecyklus Matrix der Mitochondrien
4. Endoxidation/Atmungskette innere Mitochondrienmembran
Einzelbilanzen der Phasen und Gesamtbilanz der Glykolyse?
Einzelbilanz Investition:
Einzelbilanz Gewinnung:
Gesamtbilanz:
G3P = Glucose-3-phosphat
Einzelbilanz Gewinnung:
Gesamtbilanz:
G3P = Glucose-3-phosphat
Nenne alle Stoffe die nacheinander in der Energieinvestitionsphase der Glykolyse entstehen.
Glucose 
Glucose-6-Phosphat
Fructose-6-phosphat
Fructose-1,6-bisphosphat
~Gleichzeitig:
Dihydroxyacetonphosphat
Phosphoglycerinaldehyd
Glucose-6-Phosphat
Fructose-6-phosphat
Fructose-1,6-bisphosphat
~Gleichzeitig:
Dihydroxyacetonphosphat
Phosphoglycerinaldehyd
Beschreibe die Energieinvestitionsphase genauer.
Glucose gelangt in die Zelle. Eine Hexokinase übertragt eine Phosphatgruppe von ATP auf die Glucose. ADP und Glucose-6-phosphat entstehen.
Glucose-6-Phosphatisomerase überführt in Fructose-6-phosphat.
Phosphofructokinase überführt weitere Phosphatgruppe von ATP auf den Zucker -> Fructose-1,6-bisphosphat.
Aldolase spaltete die Hexose in zwei Triosen: Dyhydroxyacetonphosphat und Phosphoglycerinaldehyd.
Triosephosphatisomerase katalysiert den Übergang zwischen den Zuckern, Phoshopglycerinaldehyd wird in der nächsten Phase weiter reagieren.
Glucose-6-Phosphatisomerase überführt in Fructose-6-phosphat.
Phosphofructokinase überführt weitere Phosphatgruppe von ATP auf den Zucker -> Fructose-1,6-bisphosphat.
Aldolase spaltete die Hexose in zwei Triosen: Dyhydroxyacetonphosphat und Phosphoglycerinaldehyd.
Triosephosphatisomerase katalysiert den Übergang zwischen den Zuckern, Phoshopglycerinaldehyd wird in der nächsten Phase weiter reagieren.
Beschreibe die Energiegewinnungsphase genauer.
(Alles läuft zweimal ab, zwei Moleküle!)
PGA-dehydrogenase macht aus Phosphoglycerinaldehyd durch Anheften von zwei Phosphatgruppen (anorganisch) 1,3-bisphosphoglycerat. Dabei wird NAD+ verbraucht und es entsteht NADH/H+.
Phosphoglycerokinase überträgt eine Phosphatgruppe auf ADP und synthetisiert ATP. Die verbleibende Phosphatgruppe an 3-Phosphoglycerat wird anschließend durch Phosphoglyceromutase verschoben, es entsteht 2-Phosphoglycerat. Eine Enolase entzieht dem Molekül Wasser, was zu einer Doppelbindung führt. Pyruvatkinase überträgt die Phosphatgruppe des Phosphoenolpyruvat auf ADP und das Endprodukt der Glykolyse lautet Pyruvat.
PGA-dehydrogenase macht aus Phosphoglycerinaldehyd durch Anheften von zwei Phosphatgruppen (anorganisch) 1,3-bisphosphoglycerat. Dabei wird NAD+ verbraucht und es entsteht NADH/H+.
Phosphoglycerokinase überträgt eine Phosphatgruppe auf ADP und synthetisiert ATP. Die verbleibende Phosphatgruppe an 3-Phosphoglycerat wird anschließend durch Phosphoglyceromutase verschoben, es entsteht 2-Phosphoglycerat. Eine Enolase entzieht dem Molekül Wasser, was zu einer Doppelbindung führt. Pyruvatkinase überträgt die Phosphatgruppe des Phosphoenolpyruvat auf ADP und das Endprodukt der Glykolyse lautet Pyruvat.
Welchen Zweck hat die Phosphorylierung?
- Aktivierung der Glucose
- Unpassierbarkeit der Membran durch die Ionenladung
- Unpassierbarkeit der Membran durch die Ionenladung
Welche Stoffe aus der Glykolyse liefern dem Körper Energie?
4 ATP werden synthetisiert, 2 wurden investiert
NADH dient zur ATP-Gewinnung durch oxidative Phosphorylierung
NADH dient zur ATP-Gewinnung durch oxidative Phosphorylierung
Nenne alle Stoffe die nacheinander in der Energiegewinnungsphase der Glykolyse entstehen.
Phosphoglcerinaldehyd
1,3-Bisphosphoglycerat
3-Phosphoglycerat
2-Phosphoglycerat
Phosphoenolpyruvat
Pyruvat
1,3-Bisphosphoglycerat
3-Phosphoglycerat
2-Phosphoglycerat
Phosphoenolpyruvat
Pyruvat
Woher hat die oxidative Decarboxylierung ihren Namen?
Decarboxylierung: CO2 wird abgespalten
oxidativ: Pyurvat oxidiert zur Essigsäure
oxidativ: Pyurvat oxidiert zur Essigsäure
Beschreibe die Schritte des Tricarbonsäurecyklus mit dem C-Körper-Schema.
Oxalacetat (C4-Körper) reagiert mit Acetyl-CoA (C2-Körper) und Wasser zu Citrat (C6-Körper).
Das Wasser spaltete sich wieder ab, es entsteht cis-Aconitat.
Dieses wird hydratisiert, CO2 (C1-Körper) und zwei Wasserstoff spalten sich ab unter Bildung von NADH/H+
Ein C5-Körper bleibt übrig, der Vorgang wiederholt sich, ein C4-Körper entsteht, an den allerdings CoEnzym A gebunden wird, was im nächsten Schritt Phosphat auf GDP überträgt und sich dann wieder abspaltet.
Succinat wird dehydriert, dabei entsteht FADH2.
Fumarat reagiert mit Wasser zu Malat, was anschließend oxidiert wird und noch einmal aus NAD+ NADH/H+ macht.
Der Kreislauf schließt sich.
Das Wasser spaltete sich wieder ab, es entsteht cis-Aconitat.
Dieses wird hydratisiert, CO2 (C1-Körper) und zwei Wasserstoff spalten sich ab unter Bildung von NADH/H+
Ein C5-Körper bleibt übrig, der Vorgang wiederholt sich, ein C4-Körper entsteht, an den allerdings CoEnzym A gebunden wird, was im nächsten Schritt Phosphat auf GDP überträgt und sich dann wieder abspaltet.
Succinat wird dehydriert, dabei entsteht FADH2.
Fumarat reagiert mit Wasser zu Malat, was anschließend oxidiert wird und noch einmal aus NAD+ NADH/H+ macht.
Der Kreislauf schließt sich.
Beschreibe grob das C-Körper Schema der aeroben Atmung.
Glucose ein C6-Körper wird während der Glykolyse zu zwei C3-Körpern (Pyruvat) abgebaut
Während der oxidativen Decarboxylierung wird ein C1-Körper (CO2) abgespalten und die C2-Körper (aktivierte Essigsäure) gehen in den Cytratzyklus wo sie mit einem C4-Körper (Oxalacetat) zu einem C6-Körper reagieren
Nach zweimaliger Abspaltung von einem C1-Körper (CO2) ist wieder der C4-Körper entstanden
Während der oxidativen Decarboxylierung wird ein C1-Körper (CO2) abgespalten und die C2-Körper (aktivierte Essigsäure) gehen in den Cytratzyklus wo sie mit einem C4-Körper (Oxalacetat) zu einem C6-Körper reagieren
Nach zweimaliger Abspaltung von einem C1-Körper (CO2) ist wieder der C4-Körper entstanden
Welche Stoffe (Anzahl) werden nach dem Citratzyklus noch für die ATP-Synthese verwendet?
10 NADH/H+
2 FADH2
2 FADH2
Beschreibe die Schritte der Endoxidation.
In der Matrix befindet sich NADH/H+, dieses gibt 2 e- an das FMN-Redoxsystem in der Innenmembran ab
Gleichzeitig werden 2 H+ in den Intermembrantaum abgegeben
NAD+ steht wieder für die restliche Atmung bereit
Das Ubichinon-System nimmt die Elektronen auf und gleichzeitig 2 H+ aus der Matrix, bei Weitergabe der Elektronen an die Cytochrome werden die H+ in den Intermembranraum abgegeben
Cytochrom a überträgt die Elektronen auf O2, welcher mit dem Wasserstoff aus der Matrix zu H2O reagiert
-> Aufbau eines Protonengradienten zwischen Intermembranraum und Matrix
Gleichzeitig werden 2 H+ in den Intermembrantaum abgegeben
NAD+ steht wieder für die restliche Atmung bereit
Das Ubichinon-System nimmt die Elektronen auf und gleichzeitig 2 H+ aus der Matrix, bei Weitergabe der Elektronen an die Cytochrome werden die H+ in den Intermembranraum abgegeben
Cytochrom a überträgt die Elektronen auf O2, welcher mit dem Wasserstoff aus der Matrix zu H2O reagiert
-> Aufbau eines Protonengradienten zwischen Intermembranraum und Matrix
Wieso reicht die Energie von NADH/H+ für 3 mol ATP die von FADH2 nur für 2 mol?
FADH2 kommt erst bei Ubichinon in das Redoxsystem
Weniger H+-Ionen werden in den Intermembranraum transportiert
Geringerer Protonengradient
Die ATP-Synthase nutzt die protonenmotorische Kraft um ATP herzustellen
Weniger H+-Ionen werden in den Intermembranraum transportiert
Geringerer Protonengradient
Die ATP-Synthase nutzt die protonenmotorische Kraft um ATP herzustellen
Wie arbeitet die ATP-Synthase?
Die ATP-Synthase sitzt in der Innenmembran der Mitochondrien
Das Köpfchen liegt in der Matrix
Durch die Protonenpumpe und die Endoxidation wird ein elektochemischer Gradient aufgebaut, dessen Energie die Synthase nutzt um aus ADP ATP zu machen
zurückströmende Protonen (protonenmotorische Kraft) geben ihre Energie an die Synthase ab, diese lässt Phosphor und ADP zu ATP reagieren
Das Köpfchen liegt in der Matrix
Durch die Protonenpumpe und die Endoxidation wird ein elektochemischer Gradient aufgebaut, dessen Energie die Synthase nutzt um aus ADP ATP zu machen
zurückströmende Protonen (protonenmotorische Kraft) geben ihre Energie an die Synthase ab, diese lässt Phosphor und ADP zu ATP reagieren
Wieso kommt es bei Organismen überhaupt zur Gärung?
Wenn der O2-Vorrat aufgebraucht ist, können NADH/H+ und FADH2 nicht mehr zu NAD+ und FAD oxidiert werden. Fehlen in der Glykolyse etc -> Reaktionen kommen zum Erliegen
Prinzipielle Funktionsweise der Milchsäuregärung?
NADH/H+ hat niedriges Redoxpotenzial -> Kann Elektronen und Protonen auf Brenztraubensäure übertragen
NAD+ steht wieder bereit und kann zur ATP-Gewinnung in der Glykolyse genutzt werden
giftige Brenztraubensäure wird in Milchsäure umgewandelt
NAD+ steht wieder bereit und kann zur ATP-Gewinnung in der Glykolyse genutzt werden
giftige Brenztraubensäure wird in Milchsäure umgewandelt
