G2 Biochemie 1 und 2
11.11
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Was passiert im Dünndarm?
Oligosaccharide und Disaccharide werden erst am Bürstensaum der Enterozyten zu Monosacchariden gespalten. Saccharose
Das von uns in großen Mengen aufgenommene Disaccharid Saccharose (= Zucker, Rohrzucker) wird hier von der Saccharase-Isomaltase in Glucose und Fructose gespalten.
Das Disaccharid Lactose (Milchzucker) wird durch die Lactase (β-Galaktosidase) in Galaktose und Glucose gespalten.
Ebenso werden Oligopeptide und Dipeptide durch Aminopeptidasen und Dipeptidasen des Bürstensaums in einzelne Aminosäuren gespalten
Wie entsteht die Lactose Intoleranz?
Merke: Ein Mangel an Lactase führt zu Lactose-Intoleranz: Verdauungsstörungen, Durchfall, Blähungen. Therapie: Verzicht auf Milchprodukte (Lactose).
Wo wird resorbiert?
Im Dünndarm
Wo werden Kohlenhydrate gespalten?
Zuerst im Mund und effiziernt durch die Amylase dann im Dünndarm durch den Pankreassaft in Disaccharide, die erst am Bürstensaum aufgespalten werden
Wo werden Proteine gespalten?
Erste Denaturierung im Magen. Dann effizientere Spaltung durch Proteasen im Dünndarmsekret und am Ende erst Spaltung am Bürstensaum zu den Aminosäuren
Wie viel Galle wird am Tag produziert?
ca. 500 ml Galle werden pro Tag in der Leber produziert (Lebergalle) und in der Gallenblase aufkonzentriert (Blasengalle)
Was sind Gallensteine?
Gallensteine (Cholelithiasis) bestehen häufig aus Cholesterin. Nachweis durch Sonographie.
Unterschied zwischen Lebrgalle und Blasengalle
Lebr und Blasengalle
Was sind die Funktionen der Galle?
- Entgiftungsfunktion der Leber => Bestandteile, die nur für die Ausscheidung bestimmt sind:
- Gallenfarbstoffe (die Hämabbauprodukte Bilirubin und Biliverdin)
- Produkte des Fremdstoffmetabolismus (u.a. Endmetabolite von Medikamenten und Steroidhormonen
- Bestandteile mit Bedeutung für die Lipid-Verdauung => Solubilisierung der Fette (Triacylglycerine) im Darm:
- Gallensalze (= konjugierte Gallensäuren)
- Phospholipide
- Cholesterin
Gallensäuren haben mehr OH- Gruppen und sind deswegen hydrophiler
-> Schlüsselenzym der Hydroxylierung -> 7 alpha-Hydroxylase
Gallensäure entstehung
Gallen
Was ist Cholsäure?
Cholsäure ist die wichtigste Gallensäure, ist eine Primäre Gallensäure, weil sie primär im Körper gebildet wird
-> amphiphiles Molekül
Was sind Beispiele für konjugierte Gallensäure?
- Taurocholsäure
- Glycocholsäure
Was ist die Aufgabe von Gallensäuren?
Gallensäuren und konj. Gallensäuren unterstützen die Solubilisierung von Fetten und fettlöslichen Vitaminen
Durch Gallensäuren in Micellenform solubilisierte Fette sind zugänglich für die Hydrolyse durch die Pankreaslipase
Die Triacylglycerine werden vor allem zu 2-Monoacylglycerin hydrolysiert, welches selbst wiederum die Löslichkeit der Fette erhöht.
Was ist der Enterohepatische Kreislauf?
Die konjugierten Gallensäuren werden unter ATP-Verbrauch durch die ABC-Transporter aus den Hepatozyten raus bewegt und wandern in den Darm und helfen bei der Solubilisierung der Fette. Die Darmbakterien haben auch eine 7 alpha Dehydrolase und so entstehen die sekundären Gallensäuren ( wie z.B. die Desoxycholsäure und die Lithocholsäure), welche rückresorbiert werden.
Wie hoch ist der Tägliche Cholesterinbedarf?
Bedarf an Cholesterin: 0,5 - 1 g pro Tag
Wie oft läuft der enterohepatische Kreislauf ab?
Durchläuft den Zyklus 3-5 mal pro Tag, d.h. Gallenblase gibt maximal 30 g Gallensäure ab. Davon gehen weniger als 1 g verloren (Ausscheidung mit Faeces)
Wie groß ist der Gallensäure-Pool?
Ca. 6g
Wie funktioniert die Regulation des Cholesterin- und Gallensäuren- Stoffwechsels durch nukleäre Rezeptoren ?
Es gibt nukleäre Rezeptoren (LXR und FXR)
• Oxysterole fallen bei erhöhten Cholesterinspiegeln in der Zelle an
• LXR bindet Cholesterin und Oxysterole (Hydrolysierte Cholesterinderivate, die bei zu viel Cholesterin anfallen)
• FXR bindet Gallensäuren
LXR: liver X receptor -> Cholesterin soll raus bewegt werden
FXR: farnesoid X receptor -> Gegenspieler
• Aktivierung von LXR fördert die Ausscheidung von Cholesterin
- HDL ↑
- 7α-Hydroxylase ↑
- Resorption im Darm ↓
• Aktivierung von FXR hemmt die Bildung von Gallensäuren und forciert die Ausschleusung aus dem Hepatozyten
- 7α-Hydroxylase ↓ (indirekt)
- ABC-Transporter ↑
- ASBT ↓ (indirekt)
- => Resorption im Darm geht runter
Verdauung von Kohlenhdraten, Eiweiß und Fette
Verdauung
Die Nahrung versorgt uns mit
•Baustoffen zum Aufbau und Erhalt von Haut, Haaren, Knochen, Muskeln, ... •Energie für alle Lebensvorgänge wie Bewegung, Sinneswahrnehmungen, Wärmeregulation, Denken, Fortpflanzung, Verdauung
Was sind Kohlenhydrate?
- Chemie: Mono-, Di,-und Polysaccharide
- Funktion: vorwiegend Energieträger
Was sind PROTEINE(Eiweiße)?
- Chemie:Polymere, aufgebaut aus Aminosäuren
- Funktion:Baustoff und Energieträger
Was sind LIPIDE(Fette)?
- Chemie: heterogen; keine Polymere
- Funktion: vorwiegend Energieträger
Was sind Makreonährstoffe?
Nährstoffe von denn wir viel essen.
Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße
Wie viel kJ sind 1kcal?
1kcal=4,2 kJ
Was ist der Grundumsatz?
Mindestenergiebedarf ca. 7.000 kJ / Tag(entspricht 80 W)
Umsatz bei leichter körperlicher Tätigkeit(z.B. Studierende)
Grundumsatz7.000 kJ / Tag
plus Arbeitsumsatz (vorw. Muskelarbeit)3.000 kJ
Umsatz bei Schwerarbeit: 15.000 kJ / Tag
Was ist der physiologische Brennwert der Nahrungsstoffe?
- Fette39 kJ / g
- Kohlenhydrate17 kJ / g
- Proteine17 kJ / g
Empfehlung der Deckung des Energiebedarfs
63% Kohlenhydrate
25% Fette
12% Proteine
Wie läuft der Kohlenhydratstoffwechsel grob ab?
- Glucose -> Glykolyse zu Pyruvat und 2ATP
- Pyruvat wird in der Pyruvatdehydrogenasereaktion IRREVERSIBEL zu Acetyl-CoA -> Deswegen keine Glucose aus Fetten gewinnbar
Wie läuft der Fettstoffwechsel grob ab?
- Erden zu Fettsäuren und Glycerin
- Beta-Oxidation -> Acetyl-CoA
- Eingeschränkte Fettsäure de Novosynthese nur eingeschränkt wegen der essentiellen Fettsäuren
- Aus Glycerin kann aber wieder Glucose werden und auch anders herum
Wie läuft der Aminosäurestoffwechsel grob ab?
- Können zu Acetylo-CoA oder zu Pyruvat werden
- Ketogene Aminosäuren können zu Acetyl-CoA werden aber nicht zu Pyruvat und so nicht zu Glucose
- Glucogene Aminosäuren werden zu Pyruvat und dann zu Glucose
- Synthese möglich
Was sind essenzielle Nahrungsstoffe?
essenzielle Fettsäuren sind die mehrfach ungesättigen Fettsäuren
- Linolsäure(C18:2)
- Linolensäure(C18:3)
Wieso gibt es essentielle Fettsäuren?
begrenzte Ausstattung an Enzymen, die Doppelbindungen einbauen (Desaturasen)
Wie ist der Zusammenhang zwischen Omega 3 und Adipositas?
Es gibt auch Omega-3-Rezeptoren ist dieser nicht ausreichend vorhanden -> führt das zu Fettleibigkeit
Was sind essenzielle Aminosäuregruppen?
- Verzweigtkettige Aminosäuren
- Valin, Leucin und Isoleucin
- aromatische Aminosäuren
- Phenylalanin und Tryptophan sowie
- Methionin, Threonin und Lysin
Was bestimmt die Wertigkeit eines Proteins?
der Gehalt an essenziellen AS bestimmt die biologische Wertigkeit eines Proteins
Besonderheiten von essentiellen Aminosäuren:
- wenn kein Phenylalanin, wird Tyrosinessenziell
- wenn kein Methionin, wird Cystein essenziell
- die Biosynthesekapazität für Histidinund Argininist geringer als Bedarf
Was sind die Wasserunlöslichen Vitamine?
A, D, K, E
Was macht Vitamin A?
Vitamin A -Retinol: Sehvorgang (Retinal) / Entwicklung (Retinsäure)
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- 1 / 100
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Cartes-fiches
Was sind Spurenelemente?
Von den Spurenelementen benötigt der Organismus nur geringe Mengen. Eine Unterversorgung führt zu Mangelerkrankungen
Was sind Spurenelemente?
Von den Spurenelementen benötigt der Organismus nur geringe Mengen. Eine Unterversorgung führt zu Mangelerkrankungen
Wie viel braucht man von den Spurenelementen?
Bedarf reicht von einigen Mikrogramm (z.B. Selen: 30-70 µg) bis zu wenigen Milligramm (z.B. Eisen: 10-15 mg) pro Tag
Schilddrüsenhormone brauchen welches Spurenelement?
Iod
Vitamin B12 braucht welches Studienelement?
Kobald
Welches Spurenelement braucht die Xanthinoxidase?
Molybdän
Was macht Brom?
- Brom ist ein essentielles Spurenelement vom Kollagen-4, welches in Basalmembranen sitzt
- Sulfin-Imin-Bindung
Welches Spurenelement braucht die Cytochrom-c-Oxidase der Atmungskette?
- Kupfer
Welches Spurenelement braucht die Glutathionperoxidase?
- Selen
Welches Spurenelement braucht die Insulinspeicherung?
- Zink
Welches Spurenelement braucht die Pyruvatcarboxylase?
- Magnesium
Welches Spurenelement braucht die kovalente Verknüpfung von Kollagen IV Netzwerken?
Brom
Was ist Verdauung?
Die Nahrungsstoffe werden in ihre Einzelteile zerlegt (Hydrolyse)
Was machen die Verdauungssekrete?
Die Enzyme der Verdauungssekrete bauen die Nahrungsstoffe soweit ab, dass sie resorbiert werden können.
Die Sekrete enthalten vorwiegend hydrolytische Enzyme (Hydrolasen)
Wie viel Speichel produziert man pro Tag?
• Die Speicheldrüsen produzieren 1 - 1,5 Liter Speichel pro Tag
Woraus besteht Speichel und welcher pH -Wert hat Speichel?
99,5 % Wasser, pH-Wert nahe 7
Was ist das wichtigste Enzym des Speichels?
u.a. α-Amylase (Ptyalin) spaltet α1-4-glykosidische Bindungen vor allem in der Stärke (pflanzl. Speicherpolysaccharid).
-> Bei vielem Kauen wird anstatt Stärke Maltose
Welche weiteren Bestandteile hat Speichel?
weitere Bestandteile: die im Speichel gelösten Mucine sorgen für die schleimige Konsistenz (erhöhte Viskosität).
Ein Mucin besteht aus einer langen Proteinkette (mehrere 1000 AS), die hochglykosyliert ist (ca. 80% KH-Anteil). Über Disulfidbrücken vernetzt. => N-Acetyl-Cystein (ACC) als „Hustenlöser“.
Was sorgt für die Immunbarriere im Speichel?
- Das Enzym Lysozym spaltet β-1,4-glycosidische Bindungen des Peptidoglucangerüsts der Bakterienzellwand.
- Immunglobulin A
Was unterscheidet Stärke und Amylopektion?
Stärke: ist eine unverzweigten Glucose Aneinanderreihungen, macht 60% der Kohlenhydrate aus
Amylopektin: ist verzweigt
Was unterscheidet Stärke und Amylopektion?
Stärke: ist eine unverzweigten Glucose Aneinanderreihungen, macht 60% der Kohlenhydrate aus
Amylopektin: ist verzweigt
Welche 3-Zellen hat der magen?
- Belegzellen
- Hauptzellen
- Muköse Zellen
Wie wird Magensaft produziert ?
Die Belegzellen (Parietalzellen) produzieren pro Tag 2-3 Liter Salzsäure und den intrinsic factor.
Was ist Salzsäure?
wäßrige Lösung von Chlorwasserstoff / HCl; pH-Wert nahe 1!
Wie ist der pH-Wert nach Vermengung mit Speisebrei?
pH 2-4
Was ist die Funktion der Magensäure?
- Denaturierung von Proteinen
- Immunbarriere
Was machen die Hauptzellen?
Die Hauptzellen produzieren inaktive Protease-Vorstufen (Zymogene), die Pepsinogene, welche im sauren Milieu des Magens zu proteolytisch aktiven Pepsinen umgewandelt werden.
Was machen die mukösen Zellen?
Die mukösen Zellen (Oberflächen- epithel) und Nebenzellen (Magendrüsen) produzieren Mucine, die den Magen vor Selbstverdau schützen.
Was ist die Aufgabe des Pankreassekrets?
Dank der hohen Bicarbonat-Konzentration (HCO3-) trägt das Pankreassekret (ca. 2 Liter/Tag) zur Neutralisation der Magensäure bei.
Wie viel Liter Pankreas macht man am Tag?
Ca. 2L
Was macht das Pankreasgewebe?
Das Pankreasgewebe hat eine der höchsten Proteinsyntheseraten und produziert über 20 Verdauungsenzyme. Die Pankreaszelle hat deswegen, sehr viel ER
Was sind Zymogene?
- Inaktive Vorstufen von Enzymen
Welche Zymogene stellt der Pankreas zum Beispiel her?
- Trypsinogen
- Chymotrypsinogen
- Proelastase
- Carboxypeptidasen
Was macht Trypsinogen?
Trypsinogen wird erst im Darm durch die „Enterokinase“ (= Enteropeptidase) zu aktivem Trypsin umgewandelt. Trypsin spaltet Proteine hinter Lysin und Arginin.
Was macht Chymotrypsinogen?
Chymotrypsinogen und Proelastase werde durch Trypsin zu Chymotrypsin und Elastase (Nachweis im Stuhl => exokrine Pankreasfunktion) aktiviert.
Was macht Carboxypeptidase?
Carboxypeptidasen spalten Aminosäuren am C-Terminus ab
Wie weißt man die Pankreasfunktion nach?
- Im Stuhl ist Trypsin und Chymotrypsin vorhanden
Welche Lipid hydrolysierende Enzyme sind im Pankreassekret?
- Pankreaslipase (im Blut erhöht => Pankreatitis)
- Phospholipasen
- Cholesterinesterasen
- spezielle Mechanismen aufgrund der schlechten Wasserlöslichkeit der Lipide
Was ist noch so im Pankreassekret?
- α-Amylase zum Abbau von Polysacchariden zu Oligo und Disacchariden
- Ribonuklease (RNAse) und Desoxyribonuklease (DNAse) zur Spaltung von Nukleinsäuren
Wie weißt man eine Pankreatitis nach?
- Pankreaslipase im Blut
