Kohlenhydrate Flashcards
(42 cards)
Was ist prinzipiell die Aufgabe des Citratzyklus?
- Abbau von Acetat zu CO2 (Freisetzung von CO2)
- Schritt im Kohlenhydratkatabolismus -> oxidativer Abbau organischer Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung
- Bereitstellung von Zwischenprodukten für Biosynthesen / Erzeugung zahlreicher Vorstufen für anabole Biosynthesen
Nennen Sie zwei Energieträger, die beim Citratzyklus gewonnen werden.
- ATP / GTP
- FADH2
- NADH
Nennen Sie das Anfangsprodukt beim Citratzyklus und sagen Sie durch welches Enzym dieses gebildet wird.
- Acetyl-CoA
- Pyruvatdehydrogenase-Komplex
Nennen Sie eine Aminosäure, die aus dem Zwischenprodukt a-Ketoglutarat gebildet werden kann.
a-Ketoglutarat -> Glutamin, Arginin, Prolin
Bitte erklären Sie den Aufbau und die Funktion der zellulären Plasmamembran.
Aufbau:
- Lipiddoppelschicht
- enthält Proteine
- “flüssiges Mosaik”
Funktion:
- trennen umschlossenes Volumen von der Umgebung
- selektiv permeabel
- Transport durch Membran durch Proteine, Kanäle und Transporter
Was versteht man unter katabolen bzw. anabolen Stoffwechsel? Über welche Moleküle sind diese beiden Prozesse gekoppelt?
- Katabolismus: Abbau komplexer Moleküle (oxidativer Abbau)
- Anabolismus: Aufbau komplexer Moleküle unter Investition von katabolisch gewonnener Energie (reduktive Synthese)
- kopplung über ATP / ADP und NAD+ / NADH oder NADP+ / NADPH oder FAD+ / FADH2
Nennen Sie einen Weg des Abbaus von Pyruvat unter anaeroben Bedingungen und nennen Sie das Produkt. Wo findet dieser Stoffwechselweg statt? Nennen Sie ein allosterisch gesteuertes Enzym der Glykolyse. Welches Molekül aktiviert oder hemmt dieses Enzym? Nennen Sie ein Beispiel.
- Alkoholische Fermentierung / Laktatabbau
- Ethanol / Laktat
- Zytosol / Muskeln
- z.B. Phosphofruktokinase
- z.B. ADP
Beschreiben Sie kurz den schematischen Aufbau und die grundsätzliche Struktur von biologischen Membranen. In welcher Form kommen Kohlenhydrate in biologischen Membranen vor? Was ist der Hauptantrieb für laterale Bewegung der Bestandteile der Membranen?
- lipiddoppelschicht + polarer Kopf und hydrophobe Kette (amphiphil)
- Flüssik-Mosaik-Modell + Die Lipide und die Proteine sind amphiphil, periphere und integrale Proteine daher ein kontinuierliches, flüssiges Mosaik aus Lipiden und Proteinen
- Glykoproteine in Form von z.B. Transmembranproteinen
- Glykolipide
- Brown’sche Molekularbewegung
Bitte erläutern Sie die allosterische Regulation und geben Sie ein Beispiel.
- Änderung einer Enzymaktivität durch regulatorische Liganden, Konformationsänderung, reversibel, nichtkompetitiv
- z.B. Hexokinase inhibiert durch Glukosephosphat oder Hämoglobin und Sauerstoff
Was passiert bei der Gluconeogenese?
Aus Pyruvat wird Glucose synthetesiert
Wie viel ATP und NADH werden benötigt für die Gluconeogenese?
4 ATP und 2 NADH
Warum entspricht die Gluconeogenese nicht komplett der Umkehrreaktion der Glykolyse?
Beschreiben Sie dies an einem konkreten Stoffwechselschritt.
- Einige Schritte sind unumkehrbar
- z.B. Hexokinase, Fruktokinase, Pyruvatkinase
- Hexokinase ersetzt durch Glucose-6-phosphatase
- Fruktokinase ersetzt duch Fructose-1,6-biphosphatase
- Pyruvatkinase ersetzt durch 2 Enzyme, PEP carboxykinase und pyruvatcarboxyase
Was bedeutet Glykolisierung?
Kovalente Anheftung von Zucker an ein Protein
Beschreiben Sie die zwei Arten der Glykolisierung kurz
- N-Glykolisierung an Asp
- O-Glykolisierung an Ser / Thr
Welche Eigenschaften von Proteinen werden durch die Glykolysierung beeinflusst?
- Löslichkeit
- Antigenerkennung
- Lebensdauer
- Faltung
Definieren Sie Glykogen
Verzweigtes (a-1,4-glykosidisch verknüpft und a-1,6-glykosidische verzweigt) Polysaccharid / Glykan aus (D-)Glukose / (a-D-)Glucopyranose
Was ist die Funktion von Glykogen in tierischen Zellen?
Zucker / Energiespeicher
Nennen Sie das Pendant von Glykogen in Pflanzen.
Stärke (Amylose oder Amylopektin)
Vergleichen Sie Glykogen mit Triglycerinen. Nennen Sie eine Gemeinsamkeit.
Und zwei Unterschiede.
Beides fungiert als Energiespeicher
Triglyceride sind kompakter und energiereicher als Glykogen oder anders chemisch aufgebaut.
Nennen Sie 5 Eigenschaften von Monosacchariden.
- Drei oder mehr C-Atome
- Zwei oder mehr Hydroxygruppen
➔ Hydrate des Kohlenstoffs - Eine Carbonylfunktion
- Keine Doppelbindung
- Meist unverzweigt
- Farblos
- Süß
Nennen Sie zwei Speicher- und zwei Gerüst-Polysaccharide und beschreiben von je einem den
strukturellen Aufbau und die Funktion.
Stärke
Aufbau:
20–30 % Amylose
- α-1,4-glykosidisch verknüpfte a-D-Glucopyranose
- linearen Ketten mit helikaler (Schrauben-)Struktur
70–80 % Amylopektin
- α-1,4-glykosidisch verknüpfte a-D-Glucopyranose
- α-1,6-glykosidisch verzweigt
- stark verzweigte Strukturen
- Amylopektin der Stärke mit etwa einer α-1,6-glycosidischen Bindung nach etwa 30 α-
1,4-glycosidischen Verknüpfungen weniger stark verzweigt als das des Glykogens (ca.
alle 10 Bindungen)
Funktion:
- Mit Stärke speichern Pflanzen und Grünalgen ihre überschüssige Energie als Reserve
- Speicherung der Glucose in unlöslicher und somit osmotisch unwirksamer Form
- kann deshalb im Vergleich zu Glucose ohne viel Wasser, also viel kompakter, gespeichert
werden
Glykogen
Aufbau:
Homoglykan
- a-1,4-glykosidisch verknüpfte a-D-
- Glucopyranose
- a-1,6-glykosidisch verzweigt
Funktion:
- Wichtigstes Speicherpolysaccharid in tierischen Zellen
- häufig in Leber → bildet große Granula → enthalten Enzyme, die für Synthese und Abbau
von Glykogen verantwortlich sind
- jede Seitenkette endet mit nicht reduzierendem Zucker (ohne freies, anomere C-Atom)
- Anzahl der n.r. Zucker = Anzahl der Verzweigungen
- nur ein reduzierendes Ende
- Wenn Glykogen als Energiequelle genutzt: Glucoseeinheiten einzeln von n. r. Enden
abgespalten (viele Ansatzpunkte!)
- Grund für Speicherung in polymerer Form: Glykogen unlöslich + trägt nicht zur Osmolarität
der Zelle bei
Chitin
Aufbau:
- β -1,4-glykosidisch verknüpftes N-
Acetylglucosamin
- dient der Strukturbildung
- Schicht an der Außenfläche der Zellmembran bei eukaryotischen und prokaryotischen Zellen,
aber auch an der Außenseite der Zellwand bei prokaryotischen Zellen
- besteht aus Polysacchariden, die an Glykoproteine (90%) und Membranlipide (Glycolipide,
Phospholipide, Cholesterol und Sphingolipide) (10%) gebunden sind
- Glykokalyx wird regelmäßig erneuert
- fünf phylogenetisch hochkonservierte Moleküle bzw. Molekülfamilien, die für die
interzellulare Kommunikation (Zellerkennung, -kontakt und -haftung) von Bedeutung sind: (Immoglobuline, Integrine, Cadherine, Selektin, Zelladhäsionsmoleküle)
Funktion:
- Schutz vor Austrocknung (Dehydratation)
- Schutz vor mechanischem + ionischem Stress
- Schutz vor Phagozytose
- Anheften an Oberflächen
- Barrieren gegen bakterielle Invasion
- Zell-Zell-Interaktion (Pathogenitätsfaktor, Befruchtung, Immunzellen,…)
- Glykokalyx der Erythrozyten bestimmt die Blutgruppe und beinhaltet den Rhesusfaktor
Definiere Homoglykane.
Polysaccharide, die aus den gleichen Monosaccarideinehiten aufgebaut sind
Definiere Heteroglykane
Polysaccharide, die aus unterschiedlichen Monosaccarideinehiten aufgebaut sind
Definiere Peptidoglykane
aus Zuckern und Aminosäuren zusammengesetzte Makromoleküle (Peptidbrüchen
quervernetzen Polysaccharidstränge)