Tutorium 9

Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Biochemie
Biochemie II - Tutorium
Dresden, 07.12.2016
Ablauf des Tutoriums
• Einführung und Wiederholung
• Vorlesungszusammenfassung
• Übungsaufgaben
• Selbststudium
TU Dresden, 11.12.2016
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Wiederholung
1. ATP- Wodurch wird die Richtung des Elektronentransports der Atmungskette
vorgegeben?
Info: Wieso Fluss von Ubiquinon zu O2?
2.
Sie befestigen ein Fluoreszenz markiertes Actinfilament
a) an den Beta-Teil des Komplexes F1 der ATP-Synthase
b) an den F0 Komplex
Was können Sie unter einem Fluoreszenz Mikroskop beobachten, wenn alle
Bestandteile der Mitochondrien funktionsfähig sind und Sie Acetyl-CoA
hinzufügen und alle anderen Edukte zur Verfügung stehen?
Info: F1 ist der Kopf ;)
3. Bei welcher Struktur handelt es sich um ATP
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1. ATP- Wodurch wird die Richtung des Elektronen Transports der Atmungskette
vorgegeben?
 Durch das Standardredoxpotential. Elektronen bewegen sich
vom negativeren Standardredoxpotential zum Positiveren.
2.
Sie befestigen ein Fluoreszenz markiertes Actinfilament
a) an den Beta-Teil des Komplexes F1 der ATP-Synthase
b) an den F0 Komplex
Was können sie unter einem Fluoreszenz Mikroskop beobachten wenn alle
Bestandteile der Mitochondrien funktionsfähig sind und sie Acetyl-CoA
hinzufügen und alle anderen Edukte zur Verfügung stehen?
 a) Komplex F1 bewegt sich nicht, es ist ein unbewegliches
Fluoreszenzsignal zu erkennen
 b) Komplex rotiert. Es kann ein Fluoreszenzsignal detektiert
werden, dass eine Kreisbahn beschreibt.
3. Bei welcher Struktur handelt es sich um ATP?
 D
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4. Welche Schritte gehören zum oxidativen Abbau eines Glukosemoleküls, in
welchem Zellkompartiment finden sie jeweils statt und wie viel NADH und
FADH2 wird bei diesem oxidativen Abbau gebildet.
Info: Keine Einzelschritte, lediglich die Bezeichnungen
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4. Welche Schritte gehören zum oxidativen Abbau eines Glukosemoleküls, in
welchem Zellkompartiment finden sie jeweils statt und wie viel NADH und
FADH2 wird bei diesem oxidativen Abbau gebildet bzw. verbraucht (Netto).
Glykolyse
PDH
Citrat Zyklus
Oxidative
Phosphorylierung
+2 NADH + H+
2*
+ 1FADH2
2*
+ 1 FADH2
+ 3 NADH + H+
- 2 FADH2
- 10 NADH+ H+
+2 ATP
/
2*
+1 GTP (ATP)
+ ~ 36 ATP
/
2*
+ 1 CO2
2*
+ 2CO2
/
(NADH +H+)
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Zusammenfassung
5. Wie heißt der Prozess bei dem die Zelle Glucose aus kleinen org. Molekülen
aufbaut?
 Gluconeogenese
6. Welches Organ ist besonders darauf angewiesen, dass dieser Prozess
stattfindet?
 Das Gehirn und Nervensystem
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Zusammenfassung
7. Nennen sie die 3 irreversiblen Schritte der Glykolyse und welche Bedeutung
haben sie während der Gluconeogenese?



Hexokinase
Phosphofructokinase
Pyruvatkinase
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 Glucose-6-phosphatase
(im Cytosol)
 Fructosebisphosphatase
(im Cytosol)
 Phosphoenolpyruvat Carboxykinase
(im Cytosol)
 Pyruvatcarboxylase
(in Mitochondienmatrix)
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Zusammenfassung
8.
Nennen sie die Gesamtreaktion der Gluconeogenese.
2 Pyruvat + 4 ATP + 2 GTP + 4 H2O + 2 NADH + 2 H+
Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6Pi + 2 NAD+
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Zusammenfassung:
Transporter der inneren Mitochondirenmembran
Adeninnukleotid
Translokase
Import
Export
IMS
+++
ADP 3-
ATP 4-
Matrix - - -
ADP 3-
ATP 4-
Antiport
Phosphat
Translokase
Import
Import
IMS
+++
H2PO4 -
H+
Matrix - - -
H2PO4 -
H+
Symport
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Zusammenfassung:
Transporter der inneren Mitochondrienmembran
Malat-Aspartat
Shuttle
IMS
Import
+++
Matrix - - -
Export
NAD+  NADH + H+
Malat
α-Ketogluterat
Malat
α-Ketogluterat
NAD+  NADH + H+
Vereinfachte Darstellung
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• Anaplerotischer Stoffwechselweg in Pflanzen,
Pilzen, Invertebraten und Prokaryoten
• Synthese von Kohlenhydraten aus Fetten
• Neusynthese eines C4-Körpers aus 2 C2Körpern
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Übungsaufgaben
9. Die Gluconeogenese ist an der Fructosebisphosphatase durch AMP reguliert.
Warum? Um welche Art von Regulation handelt es sich?
 AMP wirkt als allosterischer Inhibitor
 GNG nur ablaufen, wenn Zelle genug Energie zur Verfügung
hat, da 6 ATP gebraucht werden
 Glykolyse bringt 2 ATP
 Regulation damit keine „Energieverschwendung“
10. Wie viele Elektronen übertragen die einzelnen redoxaktiven prosth. Gruppen
in der Atmungskette? Nenne Beispiele, in welchen Komplexen sie jeweils eine
Rolle spielen.




Eisen-Schwefel Zentren:
1e- (Komplex
Eisen-Porphyrine (Häm):
1e- (Komplex
Flavinmononukleotid (FMN): 1-2 e-(Komplex
Flavinadenindinucleotid (FAD):2e- (Komplex
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I,II,III)
II,III,IV)
I)
II)
Übungsaufgaben
11.
Was ist der Unterschied zwischen ΔG0‘, ΔG0 und ΔG?
 ΔG°‘
 ΔG°
 ΔG
biochem. Standardbed. mit pH 7
biochem. Standardbed.
Enthalpie einer speziellen Reaktion(-situation)
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Übungsaufgaben
12. In welchem Organell findet der Glyoxylatzyklus statt und in welchem Organell
wird das Endprodukt weiter verarbeitet?
 Im Glyoxysom

In den Mitochondrien
(dort befinden sich die Citratzyklus Enzyme)
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Übungsaufgaben
13. Tierische Zellen benötigen mindestens C3-Körper, um Glukose über GNG zu
synthetisieren. Pflanzen dagegen können auch C2-Körpern verwenden. Wieso?
 Enzyme Isocitrat-Lyase & Malat-Synthase
 Acetyl-CoA ist C2-Körper
 Isocitrat-Lyase: (Aldolspaltung) Isocitrat → Succinat +
Glyoxylat
 Malat-Synthase :(Aldoladdition) Glyoxylat + Acetyl-CoA →
Malat
 Malat ist C4-Körper
 Malat → Oxalacetat → PEP → Glukose
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Selbststudium
•
Benenen sie folgende Stoffe:
Biotin
ATP
Hydrochinon
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Desoxythymidin
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Selbststudium
•
Nennen sie die Gesamtreaktion des Glyoxylatzykluses
2 Acetyl-CoA + NAD+ + 2H2O
Succinat + 2CoASH + NADH + H+
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Selbststudium
•
Nennen sie alle Stoffwechselwege, die sie kennen, die mit dem Citratzyklus
verbunden sind, oder Intermediate nutzen.




Glykolyse + PDH
Glyoxylatzyklus
Gluconeogenese
Atmungskette
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Selbststudium
•
Schreiben sie die Struktur Folgender Aminosäuren
Glycin, Prolin, Methionin, Asparagun, Glutaminsäure, Tyrosin
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Selbststudium
•
Die Phosphofructokinase ist ein zentraler Regulationspunkt der Glykolyse.
Welche Stoffe regulieren dieses Enzym?
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Selbststudium
•
Vervollständigen sie folgende Abbildung:
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Selbststudium
•
Vervollständigen sie folgende Abbildung:
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•
Quellen:
http://www.bioinfo.org.cn/book/biochemistry/chapt18/sim5.htm
http://biologimediacentre.com/produksi-atp-38-ataukah-36/
extras.springer.com:
Übersicht über die 20 proteinogenen Aminosäuren
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