Biochemie 2
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Cartes-fiches
Welche Aussagen treffen für die Glycolyse zu?
In der Glycolyse werden zunächst zwei ATP verbraucht.
Die Nettobilanz der Glycolyse ist zwei gewonnene ATP
Die Glycolyse liefert Redoxäquvalente welche die Elektronen aus der Oxidation von Glucose aufnehmen.
Wenn genug Sauerstoff vorhanden ist wird Pyruvat zu Acetyl-CoA oxidativ Decarboxyliert.
Hefen bilden aus Glukose, unter anaeroben Bedingungen, Ethanol und CO2.
Ethanol ist für die Hefe toxisch, sie produziert sie um NAD+ für die Glycolyse zur Verfügung zu halten.
Die Glycolyse läuft auch ohne Sauerstoff.
Welche Aussagen treffen für den Citratcxklus zu?
Ist genügend Sauerstoff vorhanden wird Pyruvat aus der Glykolyse zu Acetyl-CoA oxidativ Decarboxyliert, welches dann in den Citratcyklus eingeht.
In der oxidativen Decarboxylierung sowei im Citratcyklus entsteht CO2, welches wir ausatmen.
Im Citratcyklus werden Elektronen die aus der Glucose stammen auf Redoxäquivalente übertragen,
Im Citratcyklus laufen, über das zentrale Molekül Acetyl-CoA, der Kohlenhydrat und der Fettstoffwechsel zusammen.
Der Citratcyklus wird nach dem Citrat benannt, welches als erste Reaktion entsteht.
Im Citratcyklus wird pro Glucose Molekühl zwei ATP gebildet.
Pro Acetyl-CoA liefert der Citratcyklus zwei CO2,
Die NADH und FADH2 aus dem Citratcyklus geben ihre Elektronen an die Elektonentransportkette ab.
Der Citratcyklus findet im Lumen des Mitochondrums statt.
Nach dem Durchlaufen des Citratcyklus sind Kohlenhydrate und Fette komplett zu CO2 oxidiert.
Der Citratcyklus ist ein zentraler Stoffwechsel auch für viele Biosythesen.
Welche Aussagen treffen für den Fettstoffwechsel zu?
Fette liefern mehr Energie als Kohlenhydrate können allerdings nur unter aeroben Bedingen verstoffwechselt werden.
Fette bezeichnet man auch als Triacylglyceride, Fettsäuren werden komplett in der beta-Oxidation zu Acetyl-CoA verstoffwechselt
Bei der hydrolyse von Fetten entstehen Fettsäuren und Glycerin.
Fettsäuren werden unter ATP verbrauch zu Fettsäureacyl-CoA aktiviert.
Fettsäuren müssen zunächst zu einem Fettsäure-Acyl-CoA aktviert werden.
Die lipophilen Triacylglyceride werden durch hilfe der Lipasen in die wasserlöslichen Bestandteile, Fettsäuren und Glycerin, hydrolisert.
Glycerin wird unter ATP verbrauch oxidiert und geht in die Glycolyse ein.
Fettsäuren werden in der beta Oxidation stufenweise zu Acetyl-CoA oxidiert wobei die Elektronen auf FAD und NAD+ übertragen werden.
Der Glycerinanteil von Fettsäuren wird als Dihydroxyacetonphosphat in der Glycolyse verstoffwechselt.
In der beta-Oxidation wird kein ATP generiert. Die meiste Energie bei Fettstoffwechsel wird im chemiosmotischen Prozess erzeugt.
Welche Aussagen treffen für die oxidative Phosphorylierung zu?
Redoxäquivalente aus Glycolyse, oxidativer Decarboxylierung, Citratcyklus und beta-Oxidation gehen geben ihre Elektronen in die Atmungskette ab.
Der Elektronenfluss in der Atmungskette treibt den Transport von Protonen in den Zwischenmembrandraum von Mitochondrien.
Das meiste ATP wird in der oxidativen Phosphorylierung genereiert.
FADH2 liefert weniger Energie als NADH da es nicht auf den ersten Proteinkomplex in der Atmungskette seine Elektronen überträgt
Im chemiosmotischen Prozess treibt der Rückfluss von Protonen die ATP-Synthase an und es wird ATP generiert.
Durch die Kopplung von Elektronenfluss, und Protonengradientbildung wird die meiste Energie im Stoffwechel gebildet.
Die Redoxäquvalente transpiortieren die Elektronen aus der Oxidation von Nährstoffen unter aeroben Bedingungen zur Elektronentransportkette.
Der Endakzeptor der Elektronen in der Atmungskette ist Sauerstoff. Es entsteht Wasser.
Nicht der Elektronentransport liefert Energie sonder der dabei gebildete Protonengradient treibt eine ATP Sythase an.
Haben Zellen genügend Sauerstoff zur Verfügung werden die Elektronen aus der Odidation von Nährstoffen in die Atmungskette übertragen.
Die ATP-Synthase ist ein Enzym welches ATP generiert.
NADH aus der Glycolyse liefert nur 1.5 ATP im gegensatz zu dem aus dem Citratcyklus, welches mehr liefert.
Welche Aussagen treffen für die Zusammenhänge von Stoffwechselwegen zu?
Fettsäuren leifern ihre Energie ausschliesslich im chemisomotischen Prozess.
Ein zentrales Molekül ist Acetyl Co-A was in den Citratcyklus eingeht.
Milchsäuregärung liefert Lactat aus Pyruvat unter anaeroben Bedingungen.
Wichtig ist dass immer genug NAD+ für die Glycolyse zur Verfügung steht, daher betreiben Organismen unter anaeroben Bedingen die Milchsäure-Gärung oder Alkoholische-Gärung.
Ordnen Sie die folgenden Antworten zu der Regulation der Spannungsabhängigen Na+-Kanälen zu.
- Im geschlossenen Stadium liegt die spannungssensitive α-Helix, welche positive Seitenketten an jedem 3. Rest aufweist, auf der negativ geladen cytoplasmatischen Seite. Dadurch blockiert das Gating-Segment den Kanal. Na+ kann nicht in die Zelle einströmen.
- Nach einer kleinen Depolarisation der Membran wandert die spannungssensitive α-Helix Richtung äussere Membran. Dadurch kommt es zur Konformationsänderung im Gating-Segment wodurch der Ionenkanal geöffnet wird.
- Die spannungssensitive α-Helix kehrt sofort wieder in das geschlossene Stadium zurück. Dabei verschliesst ein Inaktivierungssegment den offenen Ionenkanal wodurch der Na+-Ionenfluss gestoppt wird.
- Sobald die Membran repolarisiert ist, wird das Inaktivierungssegment vom Kanal gelöst und der Ionenkanal kehrt wieder in sein geschlossenes, aber aktivierbares Stadium zurück.
Lückentext
Kanäle sind jeweils nur durchlässig für [ein bestimmtes Ion]. Dazu benötigt jeder Kanal einen [Selektivitätsfilter]. Dieser wird durch mehrere [Segmente] gebildet, welche [Wechselwirkungen] erzeugen, die die [Hydrathülle] entfernen können. Um dies zu ermöglichen, muss die [Energie] solcher Wechselwirkungen höher sein, als die Hydrationsenergie.
Lückentext
Kanäle sind jeweils nur durchlässig für [ein bestimmtes Ion]. Dazu benötigt jeder Kanal einen [Selektivitätsfilter]. Dieser wird durch mehrere [Segmente] gebildet, welche [Wechselwirkungen] erzeugen, die die [Hydrathülle] entfernen können. Um dies zu ermöglichen, muss die [Energie] solcher Wechselwirkungen höher sein, als die Hydrationsenergie.
lückentext
Ca2+ kann den Na+-Kanal nicht passieren, weil die [Hydrationsenergie] von Ca2+ grösser ist, als die Energie der [Wechselwirkungen] im Na+-Kanal. Wird die [Hydrathülle] eines Ions nicht enfernt, so ist der Durchmesser des Ions erhöht. Jeder Kanal lässt nur Ionen passieren, bei welchen die Hydrathülle entfernt wurde und somit der [Durchmesser] verringert wurde. Dieser ganze Vorgang findet im [Selektivitätsfilter] des Ionenkanals statt. Dabei spielt es keine Rolle um welchen [Typ] Kanal es sich handelt.
Lückentext
Ca2+ kann den Na+-Kanal nicht passieren, weil die [Hydrationsenergie] von Ca2+ grösser ist, als die Energie der [Wechselwirkungen] im Na+-Kanal. Wird die [Hydrathülle] eines Ions nicht enfernt, so ist der Durchmesser des Ions erhöht. Jeder Kanal lässt nur Ionen passieren, bei welchen die Hydrathülle entfernt wurde und somit der [Durchmesser] verringert wurde. Dieser ganze Vorgang findet im [Selektivitätsfilter] des Ionenkanals statt. Dabei spielt es keine Rolle um welchen [Typ] Kanal es sich handelt.
Diese Stoffe können eine biologische Membran passieren (geringfügig inklusiv) ohne die Hilfe eines Transporters oder eines Kanales.
Gase, kleine ungeladene Moleküle wie beispielsweise Wasser, Harnstoff und Ethanol
Beantworten Sie die Frage. Es können mehrere Antworten korrekt sein.
Der K+-Kanal zählt zu den nongated Kanälen.
Ionen sind in wässeriger Umgebung in einem Hydratmantel (Komplex von Wassermolekülen) eingebunden
Ionen dürfen keinen Hydratmantel aufweisen um durch die Kanäle zu gelangen
Ein Hydratmantel vergrössert den Durchmesser eines Ions.
Ein nongated Kanal ist vorwiegend geöffnet.
Ein Kanal welcher sich nur durch ein bestimmtes Signal öffnet wird auch als "gated" Kanal bezeichnet.
Membrankanäle bilden einen Kanal welcher hydrophil ist.
Ein Uniporter transportiert Moleküle entlang ihres Konzentrationsgradienten.
Für den Transport gegen den Konzentrationsgradienten wird in der Regel ATP verbraucht.
Die Calciumkonzentration im extrazellulären Raum ist hoch, während sie im Cytosol tief ist.
Jeder Ionenkanal besitzt einen Selektivitätsfilter.
Die Hydrathülle eines Ions kann nur entfernt werden, wenn die Wechselwirkungen zwischen Kanal und Ion, als die Hydratisationsenergie.
Die Entfernung der Hydrathülle wird auch Dehydration genannt.
Bild
- Synthese der Signalmoleküle durch die Signalzelle
- Exocytose der Signalmoleküle in den extrazelulären Raum.
- Transport der Signalmoleküle zur Zielzelle
- Ligandenbindung an den Rezeptor der Zielzelle verursacht die Rezeptoraktivierung.
- Aktivierter Rezeptor initiiert Signaltransduktionswege durch die Aktivierung von second messenger Moleküle (z.B. cAMP, IP3, DAG, Ca2+).
- Kurzzeitige Änderungen der Zellfunktion, Metabolismus, Zellbewegung.
Langzeitige Änderung der Genexpression oder Prozesse der Entwicklung - Beendet wird die zelluläre Antwort durch Inhibition der Rezeptorfunktion
- Entfernen des extrazellulären Signals
Ordnen Sie die folgenden Aussagen zur Aktivierung der Adenylatcyclse durch Adrenalin an. Bild
- Adrenalin bindet an den β-adrenogenen Rezeptor.
- β-adrenogenen Rezeptor wird aktiviert.
- Aktivierung des G-Proteine durch die GTP Hydrolyse (Signalamplifikation da mehrere G-Proteine aktiviert werden können).
- Aktivierung der Adenylat-Cyclase.
- Die Adenylatcyclase synthetisiert cAMP aus ATP (Signalverstärkung da mehrere Moleküle cAMP synthetisiert werden).
- cAMP seinerseits aktiviert die Protein-Kinase A (PKA): Die PKA besteht aus 2 regulatorischen und 2 katalytischen (R2C2) Untereinheiten. Bindet cAMP an der regulatorischen Untereinheit kommt es zur Freisetzung und Aktivierung der katalytischen Untereinheit.
Lückentext
Im Gegensatz zu den ATP getriebenen Membranpumpen und Transportern erlauben Membrankanäle einen schnellen Transport von [Ionen]. Der Transport erfolgt dabei entlang ihres [Konzentrationsgradienten]. Man unterscheidet hierbei zwischen [gated und nongated] Ionenkanälen. Aktionspotentiale werden durch vorübergehende Änderungen der Na+ und K+ [Permeabilität] von Membranen ermöglicht. Die spektakuläre Wirkung von Ionenkanälen kann sehr gut am Beispiel der Nervenimpulse veranschaulicht werden. Nervenimpulse sind elektrische Signale, die durch einen Ionenfluss über neuronale Plasmamembranen hervorgerufen werden. Ein wichtiges Merkmal von [lebenden Zellen] ist eine nicht gleiche Verteilung von [positiver und negativer Ladungen] an der Membraninnen- und Aussenseite
Lückentext
Wie alle Ionenkanäle kann der K-Leck-Kanal sowohl offen als auch geschlossen sein. Da in diesem Fall das Öffnen nicht durch einen Liganden oder das Mebranpotential herbeigeführt wird, spricht man hier von einem [nongated] K+-Kanal.
Im Nervensystem werden zur Übertragung von [Informationen] Aktionspotentiale genutzt. Ein Aktionspotenzial ist eine kurzzeitige, in ganz charakteristischer Form ablaufende Abweichung des Membranpotentials einer Zelle von ihrem Membranruhepotential: Das Membranpotential wird positiv (von -60mV auf +30mV). Die Fähigkeit zur Ausbildung von [Aktionspotentialen] ist die grundlegende und definierende Eigenschaft elektrisch erregbarerZellen, der Neuronen (Nervenzellen) und Muskelzellen. Aktionspotenziale ermöglichen die Erregungsleitungim Nervensystem und die Kontraktionder Muskulatur.
Ein anfänglicher [Reiz] aktiviert eine Kette von Öffnungs-und Schliessungsvorgängen verschiedener [Kanäle], die einen Ionenstrom ermöglichen und damit das Membranpotential verändern. Die Form des Aktionspotentials folgt dem [Alles‑oder‑Nichts‑Gesetz]: Sobald der Reiz eine bestimmte Schwelle erreicht, und ohne Rücksicht darauf, wie weit er sie übersteigt, wird das Aktionspotential ausgelöst.Das Aktionspotential ist damit immer gleichförmig (unabhängig von der Stärke des auslösenden Reizes). Diese Änderung des Potentials kann an der nächsten Stelle der Membran wieder als Reiz dienen, was die Grundlage der Reizfortleitung ist.
Kreuzen Sie die richtigen Antworten zu den G-Protein gekoppelten Rezeptoren an.
Der häufigste Rezeptor in der Signaltransduktion-Übertragung ist der G-Protein gekoppelte Rezeptor (GPCR).
Das G-Protein ist ein Trimer.
Ein G-Protein kann GTP oder GDP binden.
in aktives G-Protein hat GTP gebunden
Im inaktiven Zustand eines G-Proteins ist GDP am G-Protein gebunden.,
Die Untereinheiten des G-Proteins werden mit Alpha, Beta und Gamma bezeichnet.
An der Alpha-Einheit wird entweder GDP oder GTP gebunden
In der inaktiven Form existiert das G-Protein als Trimer mit einem gebundenen GDP.
Kreuzen Sie die richtigen Antworten an
Extrazelluläre Signalmoleküle werden auch Liganden genannt.
Liganden können einen Rezeptor aktivieren
Second messenger sind zum Beispiel cAMP, IP3, Ca2+ oder DAG
Durch das Entfernen des Liganden wird die Signaltransduktion beendet
Kreuzen Sie die richtigen Antworten an.
Eine zelluläre Antwort wird durch eine Inhibiton der Rezptorfunktion oder durch das entfernen des extrazellulären Signals beendet.
Bei der Bindung eines Liganden an einen Rezeptor kann es zu einer Konformationsänderung des Rezeptores kommen.
Intrazelluläre Rezeptoren interagieren mehrheitlich mit hydrophoben Molekülen.
Eine schnelle zelluläre Antwort wird durch eine Funktionsänderung oder eine Aktivitäsänderung bereits vorhander Enzyme/Proteine ermöglicht.
Eine Modifkation von Transkriptionsfaktoren ermöglicht eine Erhöhung eines Proteins, welches die Antwort einer zellulären Signaltransduktion darstellt.
cAMP aktiviert Kinasen.
econd Messenger können ein Signal verstärken.
Ein Ligand wird auch als "first messenger" bezeichnet.
Second Messenger werden nach der Bindung eines Liganden intrazellulär ausgeschüttet.
Dabei binden die second messenger Moleküle an Proteine und modifizieren deren Aktivität.
GTP (Guanin Nukelotid) - Bindungsproteine werden durch eine GTP Bindung angeschaltet und durch eine Hydrolysierung von GTP zu GDP abgeschaltet.
Wenn ein GTP-Bindungsprotein aktiviert ist, binden zei Domänen des G-Proteins den terminalen Y-Phosphatrest des gebundenen GTP:
Die GTPase katalysiert die Hydrolyse von GTP zu GDP., G-Proteine können im aktivierten und inaktivierten Zustand vorliegen
