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FÜRS MÜNDLICHE
1. Beschreiben Sie bitte die Pyruvatdehydrogenasereaktion in Stichworten.
Siehe Gesamtablauf Pyruvatdehydrogenase­
reaktion auf S. 26.
2. Bitte erläutern Sie wie die
Pyruvatdehydro­genase reguliert ist.
Die Pyruvatdehydrogenase wird über reversible Phosphorylierung reguliert. Sie ist im
dephosphorylierten Zustand aktiv und im
phosphorylierten Zustand inaktiv. Zusätzlich
kann sie noch von Acetyl- CoA und ATP gehemmt werden.
3. Erklären Sie bitte, warum der menschliche Organismus Fett nicht in Zucker umwandeln kann.
Die Pyruvatdehydrogenasereaktion ist
­irreversibel, Acetyl-CoA (z. B. aus der
β-Oxidation) kann somit nicht zur Gluconeogenese verwendet werden.
4. Erläutern Sie bitte, welche Stellung der
­Citratzyklus im Stoffwechsel hat.
Der Citratzyklus ist die Endstrecke der Nährstoffverwertung. Die Nährstoffe werden auf
speziellen Wegen zu Acetyl-CoA abgebaut
und fließen so in den Citratzyklus ein. AcetylCoA wird dort zu CO2 und Energie oxidiert.
Neben dieser wichtigen katabolen Aufgabe
ist der Citratzyklus auch noch für unzählige
Substratlieferungen an andere Stoffwechselwege zuständig. Er hat also anabole Aufgaben inne, wie z. B. bei der Häm-Synthese,
dem Aminosäurestoffwechsel und der Fettsäuresynthese.
5. Stellen Sie mir bitte grob den Ablauf des
Citratzyklus dar.
Der Citratzyklus lässt sich gut in zwei Teile
splitten. Zuerst reagiert Acetyl-CoA mit Oxal­
acetat zu Citrat, nach zweimaliger Decarboxylierung entsteht Succinat. Succinat wird dann
im zweiten Teil wieder zu Oxalacetat oxidiert.
6. Bitte erklären Sie, in welcher Form Energie
im Citratzyklus gewonnen wird.
Im Citratzyklus wird Energie in Form von reduzierten Coenzymen gewonnen. Bei ihrer
Oxidation in der Atmungskette wird ATP synthetisiert. Die reduzierten Coenzyme sind
NADH + H+ und FADH2. Außerdem wird im
Citratzyklus noch direkt ein GTP gewonnen.
7. Wie heißen die Enzyme der PDH?
Die Pyruvatdehydrogenasereaktion wird
durch einen Multienzymkomplex katalysiert,
der aus drei Enzymen gebildet wird. Im einzelnen sind das die Pyruvatdecarboxylase,
die Lipoattransacetylase und die Dihydrolipoatdehydrogenase.
8. Man bezeichnet den Citratzyklus auch als
Drehscheibe des Stoffwechsels. Erklären Sie
mir bitte warum.
Der Citratzyklus hat nicht nur katabole, sondern auch anabole Funktionen. Neben der
Verwertung von Acetyl-CoA und der damit
verbundenen ATP-Synthese in der Atmungskette ist er Lieferant für die Ausgangsmoleküle vieler Biosynthesen, wie z. B. des Succinyl-CoA, das in die Porphyrinsynthese
einfließt, dem Citrat für die Fettsäuresynthese und dem Grundgerüst der nicht-essenziellen Aminosäuren.
9. Erklären Sie bitte den Begriff „anaplerotische Reaktionen“.
Anaplerotische Reaktionen sind auffüllende
Reaktionen. Die Konzentration der Zwischensubstrate des Citratzyklus ist relativ gering,
sodass er bei Biosynthesen zum Erliegen
kommen würde. Deswegen muss der Citratzyklus regelmäßig durch anaplerotische Reaktionen aufgefüllt werden. Die wichtigste
davon ist die Pyruvat-Carboxylasereaktion.
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