Altklausurfragen Kohlenhydratstoffwechsel

Buffl

Angewandte, Biochemie und Mikrobiologie

by Julius P.

22/23 Mibi

Frage auch 18/19

a. Reaktion in der Glykolyse bei der NAD+ zu NADH reduziert wird. (Reaktionsgleichung + Enzym) (2)

b. Wie wird NAD+ aerob regeniert? 2 Mechanismen nennen und eines davon schematisch zeichnen? (2)

c. Welche Rolle spielt Citrat in Glykolyse, TCA und Fettsäuremetabolismus? (3)

Schritt 6 der Glykolyse

Glycerinaldehyd-3-phosphat + NAD+ + Pi <—> 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH + H+

Katalysierendes Enzym: Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH)

Glycerin-3-phosphat Shuttle
Malat-Aspartat-Shuttle (Herz/Leber)

TCA: Oxalacetat + Acetyl-CoA -> Citrat

Glykolyse: Endprodukthemmung der Phosphofructokinase durch Citrat -> regulatorischer Mechanismus

Fettsäuremetabolismus: Citrat aktiviert allosterisch die Acetyl-CoA-Carboxylase

MB - 20/21

Citratzyklus/Vitamine

Alpha-Ketoglutarat Dehydrogenase Reaktion (Reaktionsgleichung und Strukturformeln zeichnen für Substrat und Produkt), die Komponenten des Enzymkomplexes benennen und die

Alle Cofaktoren nennen + Vitamine von denen sie Abgeleitet sind.

In welchen Zellen des Körpers werden b vitamine hergestellt?

E1: alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase

E2: Transsuccinylase

E3: Dihydrolipoyl-Dehydrogenase

Cofaktoren:

TPP (Thiaminpyrophosphat) -> Vitamin B1
Liponamid -> keine
CoA (Coenzym A) -> Vitamin B5
FAD (Flavinadenindinucleotid) -> Vitamin B2
NAD+ (Nicotinamidadenindinucleotid) -> Vitamin B3

B-Vitamine müssen über die Nahrung aufgenommen werden und werden somit nicht in menschlichen Zellen hergestellt

MB - 19/20

Glykolyse/TCA:

1) Phosphofructokinase – Reaktion + Strukturformel

2) Regulation der PFK in allen Zellen

3) Funktionsweise des Tandemenzyms der Leber, Schema malen

4) Insulin /Glucagon Wirkung auf Tandenenzym und Blutzuckerspiegel

1) Katalysiert Schritt 3 der Glykolyse

2) ATP (-) / AMP (+) (allosterische Regulation)

Muskel: geringer pH (-)
Leber: Citrat (-), F-2,6-BP (+)

3&4)

MB - 19

1. Kohlenhydratstoffwechsel/Atmungskette (10 Punkte)

a) Reaktion im Citratzyklus, in der FAD zu FADH2 reduziert wird -> Reaktionsgleichung und Enzym

b) In welchem Komplex der Atmungskette wird FADH2 eingeschleust? Nennen Sie die Carriermoleküle in der Atmungskette.

c) Wie wird in der Atmungskette Energie gewonnen?

d) Carboxylasen. Nenne drei Carboxylasen die Reaktionen (oder drei Reaktionen, die von Carboxylasen katalysiert werden) im Fettsäurestoffwechsel, im Kohlenhydratstoffwechsel und im Aminosäurestoffwechsel katalysieren (für jede Stoffwechselart eine Carboxylase). Nenne den Cofaktor von Carboxylasen. Schreibe eine Reaktionsgleichung der genannten auf.

b) Im Komplex 2: Succinat-Q-Reduktase

Carrier-Moleküle:

NADH -> Coenzym Q (Ubiquichon) -> Cytochrom c -> O2

- Energie wird in der Atmungskette durch den Prozess der oxidativen Phosphorylierung gewonnen.

- Elektronentransport entlang der Elektronentransportkette erzeugt ein Protonengradienten, der durch die ATP-Synthase genutzt wird, um ATP zu synthetisieren.

d) Cofaktor: Biotin (fixiert CO2)

Fettsäurestoffwechsel: Acetyl-CoA-Carboxylase

Acetyl-CoA + ATP + HCO3- —> Malonyl-CoA + ADP + Pi + H+

Kohlenhydratstoffwechsel: Pyruvat-Carboxylase

Pyruvat + CO2 + ATP + H2O --> Oxalacetat + ADP + Pi + 2H+

Aminosäurestoffwechsel: Propionyl-CoA-Carboxylase

Propionyl-CoA + ATP + HCO3- → Methylmalonyl-CoA + ADP + Pi

MB-18

1. Glykolyse

a. Wie wird Nad+ im Skelettmuskel anaerob regeneriert? (Enzym + Reaktionsgleichung)

b. Wie wird das Produkt dieser Reaktion weiter verwertet?

c. Wie wird NAD+ im Skelettmuskel aerob regeneriert?

anaerob im Skelettmuskel - über Lactatdehydrogenase

Pyruvat + NADH —> Lactat + NAD+ + H+

gebildetes Lactat wird übers Blut in die Leber transportiert wo Lactat erneut zu Pyruvat und Glucose umgewandelt wird (Gluconeogenese)

Oxidative Phosphorylierung über den Glycerin-3-phosphat Shuttle

MB - 24

MB - 18

TCA/Atmungskette

a. Welches Enzyms des TCA ist auch Teil der Atmungskette (in welchem Komplex)?

b. Reaktionsgleichung mit Strukturformeln, die von diesem Enzym im TCA katalysiert wird

c. Worauf beruht die Protonenmotorische Kraft?

Succinat-Dehydrogenase - ist im Komplex II der Atmungskette beinhaltet (Succinat-Q-Reduktase)

Ungleiche Verteilung der Protonen bilden einen pH Gradienten und ein Membranpotenzial —> erzeugt dadurch eine protonenmotorische Kraft (chemischer Gradient dpH + elektronischer Gradient

MB -15

A. In welchem Organ und welche(n) Kompartiment(en) findet der Harnstoffzyklus statt? (1)

B. Zeichnen Sie die Strukturformel von Harnstoff. (0.5)

C. Von welchen Ausgangmolekülen stammen die Moleküle des Harnstoff? (2)

D. Wie lautet die Reaktionsgleichung des letzten Schritts im Harnstoffzyklus, bei dem Harnstoff entsteht? (1)

E. Wie lautet das Enzym, das diese Reaktion katalysiert? (0.5)

A. Leber, Mitochondrien & Cytoplasma

NH2-C-NH2

NH2 aus Aspartat, O aus H2O und das NH2 aus Carbamoylphosphat C aus CO2