Stoffwechsel Jelezarov
Stoffwechsel 1: Glykolyse, Citratcyklus und oxidative Phosphorylierung
Stoffwechsel 1: Glykolyse, Citratcyklus und oxidative Phosphorylierung
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 29 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Médecine |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 08.05.2019 / 12.06.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20190508_stoffwechsel_jelezarov
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| Intégrer |
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Katabolismus
Energie liefernd, komplex aufgebaute Nahrungsstoffe abgebaut zu einfacheren Substanzen, dabei wird Energie gewonnen in Form von ATP und NADred gespeichert
Katabole Stoffwechselwege sind grundsätzlich oxidativ, es entstehen Redunktionsäquivalente.
Anabolismus
Energie verbrauchender Aufbau von körpereigenen Substanzen.
grundsätzlich reduktiv, Reduktionsäquivalente werden verbraucht
Was versteht man unter amphibol?
Stoffwechselwege welche sowohl anabol als auch katabol sind (z.b Citratzyklus)
Was sind Metaboliten?
Reaktionspartner, Zwischenprodukte und Endprodukte
Wieso sind exergone Teilschritte so wichtig? (2 Gründe)
1. Obwohl mehrheit der Reaktionen nahe am GGW, ist der gesamte Stoffwechsle typischerweise irreversibel
2. Das Vorhandensein untersch. Teilschritte ermöglicht eine unabhängige Regulierung des Metaboliten-Flusses
WIe werden metabolitische Prozesse Reguliert?
In erster Linie durch die Aktivität von Enzymen und in Eukaryoten ist die Kompartimentierung eine weitere Alternative
Faktoren die die Aktivität von Enzymen beeinflussen
allosterische Reaktion: Effektormoleküle konnen Enzymaktivität steigern oder verringern, Enzym bindet an Ligand
Regulation durch Substrate und Produkte: empfindlich auf Substratkonzentration
Bindung an regulatorische Proteine
Kovalente Modifikation: Seitenketten chem. modifizieren ( z.B phosphorilierung, Adenylierung)
(De)Phosphorylierung, als Folge von extrazellulären Signalen--> Signalkaskaden
Substartzyklen: entgegen gerichtete Wege enthalten zwei Metabolite welche von zwei untersch. Enzymen zyklisch ineinander umegewandelt werden
Andere Möglichkeit (eine langsame Version) als kat. Aktivität von Enzymen (schnell) zu verändern?
Veränderung der Uahl der Enzymmoleküle
-Transktiptionsfaktoren: sind Proteine die durch (De)Phosphorilierung aktiviert werden und dann an DNA binden, führt dann zu verstärkter oder verminderter Synthese von Enzymen führt
-ähmlich wie Hormone: bindung von Hormonen-->Kernlokalisierungssignal exponiert, können auch unspez. Effekt ausüben
Redoxreaktion
von Oxidoreduktasen katalysiert,
Enzyme heissen Dehydrogenasen, H2 wird frei (aber in Form von reduzierten H2-Carrier)--> NADred
Gruppnüertragungsreaktionen
Transferasen katalysieren, Kinasen sind Untergruppe
z.B übertragung von Phosphor auf ein Alkohol
Hydrolysereaktionen
Spaltung(Hydrolyse) eienr Ester- oder Amidbindung mit Wasser wird von Hydrolasen katalysiert
meist exergon, kommt beim Abbau von Proteinen, Tryglyceriden und Stärke vor
Lyase-Reaktion
von Lyasen katalysiert: eine Gruppe wird unter Bildung einer Doppelbindung gespalten
Isomerisierungsreaktion
eine einf. Umlagerung innerhalb eines Moleküls
Ligationsreaktion
Ligasen katalysieren Ligationen: Entstehung einer Bindung unter Verbauch von Energie aus ATP, es wird aber kein Phosphat eingebaut
Anders gesagt treibt die hydroliese von ATP die Synthese einer Bindung an die an sich energetisch ungünstig ist
energiereiche Verbindungen aufzählen
Was sind Phosphorylgruppenüberträger
heterogene Gruppe: Phosphatbindungen(ATP, Keratinphosphat..) Thioester, Methionin
-energiereiche Verbindungen, je negativer delta G desto grösser das Übertragungspotential
3 Gründe wieso Hydrolyse der zwei Phosphosäureanhydridbindungen von ATP so stark exergon sind?
1. beide Phosphorylgruppen sind stark elektronenanziehend und konkurrieren um Pi-Elektronen --> mehr Resonanzformen
2. vier negative Ladungen, elektrostatische Abstossung
3. Hydrolyseprodukte sind viel besser solvatisiert
NAD(P), FMN, FAD
Oxidationsreaktion: NADox übernimmt zwei Elektronen und ein Proton und wird dadurch reduziert->NADred
FAD und FMN übertragen zwei Elektronen und zwei Protonen
FAD überwiegend als Oxidationsmittel beim Abbau von Fettsäuren
Coenzym A
Überträger von Acetylgruppen, diese werden als Thioester an CoA gebundne, Acetyl-CoA ist ine zentrale Verbindung im Stoffwechsel, Thioesterverbindungen sind energiereich, aufgrund kanppheit von Phosphat-> ander Verbindungen (auch Thioester) früher gedient haben
Uridindiphosphat-Glucose
übertragen Zucker, Glucoseüberträger beim Aufbau von Glykogen
Galactosewird mit UDP-Galactose übertragen
S-Adenosylmethionin
entsteht aus Methionin in einer Reaktion mit ATP, trägt hochreaktive Methylgruppe als Bestandteil der Sulfonium-Gruppe des SAM
Im Stoffwechsel beteiligt sich SAM an Transmethylierungen bei der Methylgruppe übertragen wird (katalysiert durch Methyltransferase)
Wichtig für Bosynthese von vershc. Substanzen und Inaktivierung von körpereigenen und fremden Verbindungen
Biotin
fungiert als prosthetische Gruppe mehrer Carboxylasen, addieren Carboxylgruppe ans Substrat
N-Carboxybiotin ist ein Carrier von aktiviertem CO2
Biotin ist essentieller Bestandteil der Nahrung
2 Formen der ATP Synthese
1. Ausnutzung eines elektrochemischen Gradienten (Phosphosphorylierung und oxidative Phosphorylierung
2. übertragung von Phosphatresten auf ADP durch Metaboliten mit hohem Phosphorylgruppen-Übertragungspotentiel (Substratkettenphosphorylierung)
nichtzyklische Photophosphorilierung
zyklische Photophosphorylierung
nichtzyklische Photophosphorilierung: Elektron wird auf NADPox übertragen--> NADPred
zyklische Photophosphorylierung: Elektron fällt direkt wieder zurück zu Photosytem I (keine Bildung von NADPred)
Wieviel ATP ensteht ca pro CO2?
5ATP
Je ... ein Nährstoff ist, desto mehr Energie liefert seine Oxidation. Deshalb sind Fette... als Zucker.
reduzierter
energiereicher
Was versteht man unter Substratkettenphosphorylierung?
Phosphat wird auf ADP übertragen, Aktivierte Überträgermoleküle übernehmen die Energie aus exergonen Reaktionen und stellen sie für die ATP-Bildung zur Verfügung
Was passiert bei der oxidativen Phosphorylierung?
DIe Energie der Oxidation wird auf den Cofaktor NADred übertragen, es entsteht NADox. Dabei ensteht ein Protonengradient über der Mitochondienmembran, der pH-Wert in der Matrixseite ist hoch und der im Intermembranraum tief-->dadurch wird die stark endergone ATP-Bildung angetrieben (Protonen kehren in die Matrix zurück)
Formel für die Energieladung, was sagt sie aus?
Resultat->1 oder 0
\(Energieladung = {ATP+ 0.5 ADP \over AMP + ADP + ATP}\)
1= nur ATP vorhanden
0= nur AMP
Eine tiefe EL aktiviert katabole Stoffwechselwege->Glykolyse, Citratzyklus
Eine hohe EL aktiviert anabole Stoffwechselwege->Fettsäuresynthese oder Gluconeogenese
EL liegt meistens im Bereich von 0.85-0.95, die Kurven treffen sich ca bei .9, dass bedeutet, dass die Geschwindigkeit von Stoffwechselwegen empfindlich auf die Energieladung reagiert
Die 3 Stufen der Energiegewinnung
1. Stufe: zu kleinen Bausteinen (Monosaccharide, Fettsäuren, freie AS)
2. Stufe: Bausteine zu Acetyl-CoA abgebaut-->Glykolyse
3. Stufe: zu CO2 und H2O oxidiert, grossteil von ATP gebildet-->Citratzyklus und oxid. phosphorylierung
