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Biochemie Für Mediziner > Glucose > Flashcards

Glucose Flashcards

1
Q

Wo findet die Glykolyse statt?

A

Im Zytosol

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Q

Was sind die Schlüsselenzyme der Glykolyse?

A

Hexokinase
Phosphofructokinase 1
Pyruvatkinase

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3
Q

Was sind die Zwischen- und Endprodukte?

A

Glucose —> Glc-6P —> Frc-6P —> Fructose-1,6-bisphosphat —> Glycerinaldehyd-3-P + Dihydroxyacetonphosphat —> 2 x 1,3-Bisphosphoglycerat —> 2x 3-Phosphoglycerat —> 2x 2-Phosphoglycerat —> 2x Phosphoenolpyruvat —> 2 x Pyruvat

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4
Q

In welchen Schritten der Glykolyse wird ATP verbraucht?

A
  1. Hexokinase: Glc —> Glc-6P

2. Phosphofructokinase 1:Frc-6P —> Fructose-1,6-bisphosphat

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5
Q

In welchen Schritten der Glykolyse wird ATP synthetisiert?

A
  1. Phosphoglyceratkinase:
    1,3-Bisphosphoglycerat —>3-Phosphoglycerat
  2. Pyruvatkinase:
    Phosphoenolpyruvat —> Pyruvat
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6
Q

Was ist die Schrittmacherreaktion der Glykolyse?

A

Phosphofructokinase 1: Frc-6p —>Frc-1,6-bisphosphat

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7
Q

Welche der Spaltprodukte aus Frc-1,6-bisphosphat kann in der Glykolyse weiterverwendet werden?

A

GAP

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8
Q

In welcher Reaktion der Glykolyse wird NAD+ reduziert?

A

GAP-Dehydrogenase:

Glycerinaldehyd-3P —>1,3-Bisphosphoglycerat

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9
Q

Wie lautet die Nettoreaktion der Glykolyse?

A

Glc + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ —> 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

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10
Q

Wie wird die Hexokinase reguliert?

A

Allosterische: durch Glc-6P gehemmt

Hormonell:

  • Insulin: steigert Transkripition
  • Glucagon: vermindert Transkription
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11
Q

Wie kann die Phosphofructokinase 1 reguliert werden?

A

Allosterische Hemmung:

  • ATP
  • Citrat
  • Abfallen des pH-Wertes

Allosterische Aktivierung:

  • AMP
  • Fructose-2,6-bisphosphat
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12
Q

Wie kann Fructose-2,6-bisphosphat noch gebildet werden? Wie wird dies reguliert?

A

Durch das Enzym PFKFB (Phosphofructokinase2/Fructose-2,6-Bisphosphatase)

PFKFB1 (Leber): viel cAMP —> Kinasedomäne wird deaktiviert, Phosphatasedomäne aktiviert —> Fructose-2,6-bisphosphat wird vermehrt abgebaut —> Hemmung Glykolyse

PFKFB2 (Herz): viel cAMP —> Kinasedomäne aktiviert, Phosphatasedomäne deaktiviert —> Fructose-2,6-bisphosphat vermehrt gebildet —> Glykolyse aktiviert

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13
Q

Wie wird die Pyruvatkinase reguliert?

A

Allosterische Hemmung:

  • ATP
  • Alanin

Allosterische Aktivierung:
Fructose-1,6-bisphosphat

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14
Q

Wie kann Pyruvat weiterverwertet werden?

A

Aerobe Bedingungen:
- Pyruvat-Dehydrogenase: Pyruvat —> Acetyl-CoA zur Energiegewinnung

Anaerobe Bedingungen:
- Lactat-Dehydrogenase: Pyruvat —> Lactat zur Regeneration von NAD+

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15
Q

Welche Reaktion dient als Verbindungsglied zwischen Glycolyse und Citratzyklus?

A

oxydative Decarboxylierung von Pyruvat —> Acetyl-CoA unter aeroben Bedingungen

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16
Q

Welche Enzyme gehören zum Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex?

A

Pyruvat-Dehydrogenase
Dihydrolipoyl-Transacetylase
Dihydrolipoyl-Dehydrogenase

17
Q

Welche Cofaktoren benötigt der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex?

A 
Thiamin-Pyrophosphat TPP
Liponsäure/Liponamid
CoA
FAD
NAD+
18
Q

Über welche Zwischenschritte wird Pyruvat zu Acetyl-CoA umgewandelt?

A

Pyruvat —> Hydoxyethyl-TPP —> Acetyl-Liponamid —>Acetyl-CoA

19
Q

Wie kann der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex reguliert werden?

A

Allosterisch:

  • Hemmung durch Phosphorylierung
  • Aktivierung durch Dephosphorylierung

Hormonell:

  • Insulin: aktiviert
  • Katecholamine: aktiviert

Produkthemmnung:

  • Acetyl-CoA hemmt Dihydrolipoyl-Transacetylase (E2)
  • NADH + H+ hemmt Dihydrolipoyl-Dehydrogenase (E3)
20
Q

Wie lautet die Bilanzgleichung der anaeroben Glykolyse?

A

Glucose + 2 Pi + 2 ADP —> 2 Lactat + 2 ATP + 2 H2O

21
Q

Wie lautet die Reaktion zur anaeroben Weiterverwertung des Pyruvats?

A

Pyruvat + NADH + H+ Lactat + NAD+

22
Q

Wie lautet die Gesamtenergiebilanz des Glucoseabbaus unter aeroben Bedingungen?

A

Aus einem Molekül Glucose werden 32 Moleküle ATP gewonnen

23
Q

Was wird im Hexosemonophosphatweg gebildet?

A

NADPH + H+

Pentosen

24
Q

Wo findet der Pentosephosphatweg statt?

A

Im Zytosol

25
Was ist das Schlüsselenzym des Pentosephosphatwegs?
GLucose-6-phosphat-Dehydrogenase
26
In welche Phasen wird der Hexosemonophosphatweg unterteilt? Was passiert in diesen Phasen?
Oxidative Phase: Glucose —> —> —> Ribulose-5-P (2 NADPH + H+ entstehen) Nichtoxidative Phase: - Ribulose-5P wird in andere Kohlenhydrate umgewandelt - Frc-6P und GAP entstehen
27
Was sind die Zwischenprodukte der oxidativen Phase des Pentosephosphatwegs?
Glc-6P —> 6-Phosphogluconolacton —> 6-Phosphogluconat —> Ribulose-5P
28
Welche Zwischenprodukte entstehen in der nicht-oxidativen Phase des Pentosephosphatwegs?
1. Ribulose-5P —> Ribose-5P 2. Ribose-5P + Xylulose-5P —> GAP + Sedoheptulose-7P 3. GAP + Sedoheptulose-7P —> Fructose-6P + Erythrose-4P 4. Erythrose-4P + Xylulose-5P —> Fructose-6P + GAP GAP und Fructose-6P werden in Glykolyse eingeschleust
29
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle hauptsächlich NADPH + H+ benötigt?
Glc-6P durchläuft Pentosephosphatweg —> 2 NADPH + H+ Aus Endprodukten über GLuconeogenese —> Glc-6P Glc-6P wieder in Pentosephosphatweg
30
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle hauptsächlich Pentosen benötigt?
Glc-6P wird in Glykolyse abgebaut —> Frc-6P + GAP Frc-6P + GAP —> nichtoxidative Phase des Pentosephosphatwegs umgekehrt —> Ribose-5P
31
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle NADPH + H+ und ATP benötigt?
Glc-6P —> Pentosephosphatweg —> GAP und Frc-6P —> Glykolyse
32
Wo findet die GLuconeogenese statt?
Hauptsächlich Leberzellen | Wenig in Nierenzellen
33
Welche Ausgangsstoffe werden bei der Gluconeogenese benötigt?
- Lactat: aus anaerobem Abbau —> Pyruvat - Glucogene AS: aus Nahrungsproteinen —> Oxalacetat oder Pyruvat - Glycerin: aus Lipolyse —> GAP - Propionyl-CoA: aus Abbau ungerader FS —> Succinyl-CoA —> Citratzyklus
34
Welche Gluconeogenese-spezifischen Enzyme gibt es? Werden Coenzyme benötigt?
Pyruvatcarboxylase: Pyruvat —> Oxalacetat. Coenzym Biotin Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Oxalacetat —> Phosphoenolpyruvat Fructose-1,6-Bisphosphatase: Frc-1,6-Bisphosphat —> Frc-6P Glucose-6-Phosphatase: Glc-6P —> Glc + Pi
35
Welche Reaktion ist die Schrittmacherreaktion der Gluconeogenese?
Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Oxalacetat —> Phosphoenolpyruvat Verbraucht GTP, setzt CO2 frei
36
Wie ist die Energiebilanz der Gluconeogenese?
4 ATP, 2 GTP werden verbraucht Wenn Glucose abgebaut wird, entstehen 2 ATP —> Nettoverbrauch der Gluconeogenese: 2 ATP, 2 GTP
37
Wie kann die Gluconeogenese reguleirt werden?
1. Allosterisch - Pyruvatcarboxylase durch ADP gehemmt, durch Acetyl-CoA aktiviert - Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: durch ADP gehemmt - Fructose-1,6-Bisphosphatase: durch Fructose-2,6-Bisphosphat und AMP gehemmt, durch Citrat aktiviert 2. Hormonell - Insulin hemmt - Glucagon aktiviert

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