Biochemie

ähnliche Struktur, katalysieren gleiche Reaktion

Enzymkonz. massgeblich.

Einerseits beeinflusst durch Transkription, andererseits durch Enzymhalbwertszeit.

1. Transkription= Info von DNA auf mRNA übertragen

2. Translation= an Ribosomen in AS-Sequenz übersetzen (Code-Sonne)

- danach noch Modifizierungen nötig, damit Proteine aktiv werden z.B. Faltungen, Glykolysierung, Proteolyse

- Teile der Synthese im ER + Golgi-Apparat

- Ribosom dockt an ER -> weitere Translation im ER-Lumen

- von ER in Vesikel zu Golgi -> weitere Modifikation -> Exozytosse

- Exportproteine, Membranproteine, ER + Golgi-Proteine, lysosomale Proteine

- gesamte Synthese im Zytosol

- Proteine für Zytosol, Mitochondrien, Zellkern, Peroxisomen.

vor Glykolysierung aktivierung über UTP (KH)

- O-glykosidisch (über OH-Gruppe), an Rest von Serin bzw. Threonin. in Zisternen des Golgi. kein Dol-P, da Anheftung direkt an ES

- N-glykosidisch (über NH-Gruppe), an Rest von Asparagin. Im ER alle gleichen Rest, im Golgi dann spezifischer. Dol-P nötig.  mannosereicher Typ = ausschliesslich Mannose, kompleser = viel Mannose + andere Zucker

Signalsequenz entfernen (z.B. Aktivierung der Verdauungsenzymen)

- intrazelluläre Proteine von eigener Zelle, Plasmaproteine von Leber (Nieren)

- Proteinabbauende Enzyme: Peptidasen (spalten unter H2O-Anlagerung). Exo- von Ende (Carboxypeptidasen = C-Terminus, Amminopeptidasen = N-Terminus) Endo

- Peptidasen als inaktive Vorstufen (Zymogene), da sonst Selbstverdauung, weil Körper zu grossem Teil aus EW

- Proteasomen: EW muss mit Ubiquitin markiert sein. Ubiquitin kann wieder verwendet werden, da nicht abgebaut

- Glykoprotein in Lysosomen der Leberzellen abgebaut

NH₄ ⁺ + HCO₃^- + 3ATP + Aspartat + 2H₂O ⇒

Harnstoff    + 2ATP (NADH/H⁺) + AMP + 4P + Fumarat

- in der Leber in 5 Reaktionen aus NH3 Harnstoff

- Schritt 1+2 im Mito, 3-5 im Zytosol

- in Peripherie N auf Glutamat -> Glutamin -> transportiert N zu Leber, dort Glutamin zu Glutamat

- N erst zu Harnstoff, wenn Körper keine verwendung mehr

Glutamat desaminiert -> a-Ketoglutarat + NH3 (=1N für Harnstoff). 2N von Asparat

1. im Mito: Nh3 + CO2 binden =Schritmacherreaktion, allosterisch reguliert. nach weiterer Reaktion (2), welche 2 ATP benötigt, via Trägerprotein von Mito in Zyto

3. im Zyto: Reaktion braucht 1 ATP -> alle ATP für Harnstoff verbraucht (insgesamt 3 nötig)

4. Fumarat abgespalten (über Malat + Oxalacetat wieder zu Fumarat)

5. H2O-Anlagerung an Arginin -> Isoharnstoff -> spontan zu Harnstoff

Verbraucht:

- NH3, Aspartat, CO2, 3 ATP

Benötigt:

- Ornithin, Citrullin, Argininosuccinat, Arginin

Gewonnen: 1 NADH/H⁺ (=2,5 ATP) deshalb eigentlich nur 1 ATP verbraucht

- erst zu Harnstoff, wenn Körper nicht mehr benötigt

- Verwendung von N:

Enzyme, nehmen N von Glutamin. z.B. N für Arginin-Biosyynthese, für Kreatin-Biosynthese

Zellen, die häufig teilen benötigen viel N (N für Zellteilung) -> Darmzellen und Nierenzellen nehmen deshalb viel Glutamin auf

- im Blut protoniert = Ammoniumion -> gut wasserlöslich, kann nicht in Membranen eindringen und dort neurotoxisch wirken

- NH3 hoch reaktiv -> bindet an aktives zentrum von Enzymen -> unwirksam

decarboxylierte AS (CO2 abgespaltet)

beim Abbau entsteht H2O2 (Wasserstoffperoxid), da 2H auf O2 übertrgen. Enzym MAO.

MAO-A = baut im ZNS Adrenalin + Serotonin ab

MAO-B = baut in Leber + Hirn Dopamin ab

GABA: aus Glutamat, (im ZNS v.a. im Rückenmark)

Histamin: aus Histidin, Gewebshormon

Dopamin: aus Phenylalanin + Tyrosin, Neurotransmitter

Serotonin: aus Tryptophan, Neurotransmitter + Gewebshormon

Taurin: aus Cystein, verbessert Wasserlöslichkeit von schlecht löslichen Stoffen (z.B. Gallensäure)

Ethanolamin: aus Serin, für Biosynthese Membran-Phospholipiden.

- 5 AS (Serin, Threonin, Tyrosin, Asparagin, Glutamin)

- OH- oder Amino-Gruppe,

- ungeladen = neutral

- 5 AS (Glutamat, Aspartat, Histidin, Lysin, Arginin)

- saure AS = dissoziert, da pKs-Wert kleiner als physiologischer pH (7.4)

- basische AS = nehmen bei pH 7,4 Proton auf, da pKs-Wert sehr hoch (<10,0)

Selenocystein

- PheTTVILLM = Fettfilm

- PHEnomenale ISOlde TRYbt LEUtnant VALentins Libliche Träume

- Phenylalanin, Isoleucin, Tryptophan, Leucin, Valin, Lysin, Threonin

- 5-11 Enzyme nötig für Biosynthese = aufwendig

- Körper kann Kohlenstoffgerüst nicht synthetisieren

- nicht Bestandteil der DNA

- nicht in Proteine eingebaut

- aus proteinogenen AS hergestellt

- im Kollagen, bei Blutgerinnung, im Hanstoffzyklus (Ornithin, Citrullin)

- durch Transaminierung; NH von Glutamat wird auf Pyruvat übertragen -> Alanin

- Enzym: ALT=Alanin-Amino-Transferase (im Zytosol)

- Transportform für N von Muskel zu Leber

- wichtig für Glukonoeogenese

- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese

- 2höchste Konz. im Blut, da Pyruvat von Muskel als Alanin in Leber gelangt, dort wieder zu Pyruvat (Glukoneogenese)

- obwohl Plasmaprotein, nicht glykolysiert

- durch Transaminierung; NH-Gruppe von Glutamat auf Oxalacetat übertragen

- Enzym: AST=Aspartat-Amino-Transferase (im Mito)

- N-Donator im Harnstoffzyklus, bei Pyrimidin- & Purin-Biosynthesen,

- spendet Amino-Gruppe

- glukogen -> wird zu Oxalacetat -> Citratzyklus oder Glukoneogenese

- NH-Gruppe auf a-Ketoglutarat übertragen. Via Transa. Oder Glutamat-Dehydrogenase = verwendet freies NH3 (vor allem in Leber)

- aus Glutamat und NH3 (Ammoniak)

- für Pyrimidin- und Purin-Biosynthese, Herstellung Aminozucker,

- liefert N für NH-Gruppe in Guanin, Asparagin

- hilft Nieren bei pH-Regulation

- spendet NH-Gruppe

(- N wichtig für Zellteilung, deshalb Glutamin für teilende Zellen, da N-reich)

- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat → Citratzyklus

- höchste Konz. im Blut

- NH-Gruppe von Glutamin auf Aspartat übertragen

- glukogen -> Oxalacetat -> Citratzyklus oder Glukoneogenese

- aus Glutamat

- glukogen -> zuerst Glutamat, wird zu a-Ketoglutarat -> Citratzyklus

- aus 3-Phospoglycerat (stammt aus Glykolyse)

- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese

- aus Serin (reversibler Vorgang)

- glukogen -> Pyruvat -> Glukoneogenese

- O2 von Phenylalanin wird in Tyrosin eingebaut

- semiesseziell

- Vorstufe von Hormonen; Adrenalin, Noradrenalin, Schilddrüsenhormone, Melanin

- glukogen + ketogen -> Fumarat + Acetoacetat