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Gärungen Flashcards

(48 cards)

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1
Q

Was ist das Ziel der klassischen/primären Gärung?

A

Gewinnung von Energie durch Substratkettenphosphorylierung

-> anaerobe Nahrungsketten

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Q

Welche möglichen Wege der Substratkettenphosphorylierung gibt es?

A

1) 1,3-Bisphosphoglycerat -> 3-phosphoglycerat
2) Phosphoenolpyruvat -> Pyruvat
3) Acetylphosphat -> Acetat
4) Butyrylphosphat -> Butyrat

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3
Q

Was ist Zymomonas mobilis? Was macht es ?

A
  • anaerobes Bakterium, stäbchenförmig
  • vergärt Glucose wie Hefe zu Ethanol und CO2, aber über einen anderen Stoffwechselweg
  • > KDPG-Weg oder Entnervt-Doudoroff-Weg
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4
Q

3 Wege des Hexoseabbaus/Alkoholgärung

A

1) Fructose-1,6-bisphosphat-Weg
2) KPDG-Weg/Entnervt-Doudoroff-Weg
3) Pentosephosphat-Weg

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Q

Fructose-1,6-bisphosphat-Weg

A

Nachweis Schlüsselenzym 6-Phosphofructokinase

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6
Q

KDPG-Weg

A

Beim Abbau von Glucose wird ein Zwischenproduktgebildet, über 6PG-Dehydrogenase entsteht 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat
-> über KDPG-Aldolase zu Pyruvat und Glycerinaldehyd-3-phosphat gespalten

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7
Q

Pentosephosphat-Weg

A

2 zusätzliche Enzyme Transaldolase, Transketolase

Schlüsselenzym zum Nachweis der Reaktion ist 6-Phosphogluconat-dehydrogenase

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8
Q

Welche drei mikrobiologischen Organismen machen Alkoholgärung und Pyruvat-Decarboxylase?
Was wird bei allen anderen MOś gebildet?

A
  • Saccharomyces cerevisiae (Hefe)
  • Zymomonas mobilis
  • Sarcina ventriculi
  • bei allen anderen entsteht Acetaldehyd aus Acetyl-CoA
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9
Q

Milchsäurebakterien Eigenschaften

A 
Gram-positiv,
Obligate Gärer
Aerotolerante
Keine Endosporen
Keine Katalase
Auxotroph
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10
Q 
Homofermentative Milchsäuregärung
Beispielorganismen
Gärungsprodukt
Weg
Wie viel ATP?
A
  • Streptococcus salivarius, S. mutans
  • Gärungsprodukte: nur

Glucose über Glykolyse zu 2 Pyruvat —> über Lactat-Dehydrogenase zu 2 Lactat

2 ATP

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11
Q 
Heterofermentative Milchsäuregärung
Beispielorganismen
Gärungsprodukte
Wichtige Enzyme
ATP?
A
  • Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis
  • Lactat, CO2, Ethanol, Acetat
  • Phosphoketolase

1-2 ATP

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12
Q

Bifidobacterium

A

Bifidobacterium bifidum
Lactat, Acetat

2,5 ATP

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13
Q

Bedeutung der Milchsäurebakterien

A
  • Konservierung und Veredlung von Lebensmitteln
  • Weinherstellung
  • Futtermittel
  • Chemikalien
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14
Q

Wodurch wird Dextran gebildet?

A

Leuconostoc mesenteroides

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15
Q

Eigenschaften von Propionsäurebakterien

A
  • Gram positiv, unbewegliche Stäbchen
  • Gärungsprodukt: Propionsäure
  • mikroaerotolerant
  • Kohlenstoff-Fixierung
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16
Q

3 Wege der Propionsäuregärung

A
  1. Methylmalonyl-CoA-Weg
  2. Acrylyl-CoA-Weg
  3. Decarboxylierung von Succinat
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17
Q

Methylmalonyl-CoA Weg

A

3 Lactat-> 2 Propionat + 1 Acetat +1 CO2

Umwandlung von Acetyl-CoA in Acetat über Phosphotrnsacetylase (PTA) und Acetat-kinase (AK)

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18
Q

Acrylyl-CoA Weg

A

Lactyl-CoA -> Acrylyl-CoA -< Propionyl-CoA

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19
Q

Decarboxylierung von Succinat

A

Propionigenium modestum

Aufbau eines Natriumgradienten, Entstehung Propionat

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20
Q

Ameisensäuregärung

Eigenschaften von Enterobakterien

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A
  • Gram-negativ
  • fakultativ aerob
  • Gärungsprodukt Ameisensäure (Formiat)
  • viele pathogens Arten
21
Q

Aerobe Ameisensäuregärung

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A

Verstoffwechselung Glucose nach TCC, Atmung zu CO2

22
Q

Anaerobe Ameisensäuregärung

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A

Gemischte Säuregärung -> Säuren (Succinat, Lactat, Acetat Formiat), Alkohole (2,3-Butandiol), CO2 , H2

23
Q

Welches Bakterium dient als Nachweis von fäkalen Verunreinigungen?

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A

Escherichia coli

24
Q

Charakteristische Eigenschaften von Clostridien (Buttersäure-Butanolgärung)

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A
  • Gram-positiv
  • Endosporenbildner
  • strikt anaerob
  • peritrich begeißelt
25
Typische Substrate bei saccharolytischem Stoffwechsel
``` Fructose, Glucose Lactose Mannitol Raffinose Xylose Cellulose Chitin Pektin und Stärke ```
26
Substrate bei proteolytischem Stoffwechsel
Proteine Peptide Freie Aminosäuren
27
Beispiele für Pathogene Clostridien
- Clostridium botulinum (Botulismus-Toxin) - Clostridium tetani (Wundstarrkrampf) - Clostridium histolyticum (Gasbrand) - Clostridium perfringens (Gasbrand)
28
Botulismus-Toxin
- Protein - Nervengifte, das die Freisetzung von Acetylcholin im Nervensystem verhindert - > lähmt die Nerven temporär
29
Verstoffwechselung von Glucose durch Clostridien
Glucose (Glykolyse) —> Pyruvat (Pyruvat-Ferrodoxin-Oxidoreduktase) —> Acetyl-CoA + Coo2 + 2H (Gärung) ———-> Säuren + Alkohole + CO2 + H2 +andere
30
Was macht Clostridium kluyveri?
Vergärung von Ethanol und Acetat
31
Interspecies Hydrogen Transfer
Bei Glykolyse werden H2 von Ruminococcus Albus -> Wolinella succinogenes übertragen für Protonengradientenaufbau, damit Fumarat zu Succinat überführt werden kann
32
Wozu dient die Wasserstofffreisetzung?
Wirkt sich positiv auf den Energiegewinn aus
33
Wie nennt sich die paarweise Vergärung von Aminosäuren durch Clostridien?
Strickland-Reaktionen Oxidierte AS: Alanin, Leucin, Isoleucin, Valin, Histidin -> als H-Donator Reduzierte AS: Glycin, Prolin, Hydroxyprolim, Tryptophan, Arginin -> als H-Akzeptoren
34
Was sind die zwei Funktionen von Citrat-Zyklus und Pentosephosphat-Zyklus?
1. Katabolische Funktion: Abbau von Acetyl-CoA bzw Hexosen | 2. Anabolische Funktion: Bereitstellung von Vorstufen für Biosynthesen
35
Wozu dient der C3-C4-Stoffwechsel ?
Auffüllung des TCC
36
Maximaler Energiegewinn durch Gärung der Glucose?
1-4 ATP
37
Welche zwei Ernährungsweisen werden bei der anaeroben Atmung genutzt?
Chemolithoautotroph | Chemoorganoheterotroph
38
Was wird bei anaeroben Atmungen statt O2 als Elektronenakzeptoren verwendet?
- anorganische Verbindung - CO2 - Fumarat
39
Womit ist der respiratorische Stoffwechsel verbunden?
Atmungskettenphosphorylierung
40
Was sind die Voraussetzungen für anaerobe Atmung?
- Reaktion muss energetisch möglich sein, Differenz der Redoxpotentiale muss negativ sein - es müssen Enzyme vorhanden sein, die die Reaktion katalysieren können
41
Formel für die Umrechnugn des Redoxpotentials
ΔG0 = -n x F x ΔE0
42
Nitratatmung
Dissimilatorische Nitratreduktion | -> Denitrifikation
43
Welche Enzyme helfen der Denitrifikation
Nitrat-Reduktase Nitrit-Reduktase Stickstoffoxid-Reduktase Distickstoff-Reduktase
44
Alle Dentrifikanten sind....
Fakultativ aerob
45
Unter welcher Bedingung findet die anaerobe Atmung statt?
Abwesenheit von O2 und Gegenwart von Nitrat oder Nitrit -> sonst Aerobe Atmung
46
Weitere Formen der Nitratreduktion
- Assimilatorische Nitratreduktion (Bereitstellung von Ammonium) - Ammonifikation (Unterbringung von Reduktionskraft)
47
Bedeutung der Denitrifikation
- schließt Stickstoffkreislauf - ermöglicht Entfernung von gelöstem Stickstoff bei Abwasserreinigung - unerwünscht in der Landwirtschaft - Freisetzung von Stickstoffoxiden in der Atmosphäre
48
Denitrifikation
NO3- -> No2- -> NO -> N2O-> N2

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