Übungsblatt 2 1) Die alkoholische Gärung gehört

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Übungsblatt 2
1) Die alkoholische Gärung gehört zu den durchaus erfreulichen und nützlichen Reaktionen
in der Biochemie.
a) Geben Sie mit Hilfe von Strukturformeln an, wie Hefen unter anaeroben Bedingungen
ausgehend vom Endprodukt der Glykolyse zu dem beliebten Produkt der alkoholischen
Gärung gelangen und benennen Sie die beteiligten Enzymkomplexe!
(2 P)
b) Wie lautet demnach die Summengleichung für den Abbau von 1 Mol Glucose zum
Endprodukt der alkoholischen Gärung?
(1 P)
c) Hefen können sowohl unter anaeroben als auch unter aeroben Bedingungen auf Glucose
wachsen. Erklären Sie, warum der Glucoseverbrauch stark sinkt, wenn Hefezellen, die
zunächst unter anaeroben Bedingungen gehalten wurden, nun Sauerstoff ausgesetzt
werden (Pasteur-Effekt).
(2 P)
2) Die Pyruvat-Dehydrogenase stellt ein Bindeglied zwischen Glykolyse und Citratzyklus
dar.
a) Formulieren Sie die Bildung des Coenzyms, das essentiell an der entsprechenden
Decarboxylierung beteiligt ist, aus dem entsprechenden Vitamin.
(2 P)
b) Formulieren Sie die Bildung von Acetyl-CoA aus der entsprechenden, aus Glucose
hervorgegangenen Vorstufe, und geben Sie alle Cofaktoren an, die für diese Reaktion
benötigt werden. Kennen Sie einen weiteren Multienzymkomplex, an dem diese Cofaktoren
beteiligt sind?
(4 P)
3) In den Citratzyklus wird bekanntlich ein Molekül Acetyl-CoA eingeschleust und in
mehreren Schritte zu zwei Molekülen CO2 oxidiert. Bei genauerer Betrachtung stellt aben
aber fest, dass die beiden C-Atome der Acetylgruppe nicht diejenigen sind, die nach einer
Runde im Citratzyklus als CO2 freigesetzt wurden.
Verfolgen Sie den Weg der beiden durch Acetyl-CoA in den Citratzyklus eingebrachten CAtome und finden Sie heraus, ob und wie viele davon sich nach zwei Durchläufen des
Citratzyklus noch indemselben befinden.
(6 P)
4) Bei der vollständigen Oxidation von Glucose werden insgesamt 12 Elektronenpaare
übertragen.
a) Geben Sie die Redoxgleichung für den Gesamtprozess an!
(1 P)
b) Identifizieren Sie alle Enzyme, die an der Bildung der reduzierten Form der Coenzyme
beteiligt sind, bevor diese in die Atmungskette eintreten.
(3 P)
c) Eines dieser Enzyme unterscheidet sich durch die Art seines Coenzyms und seine
Lokalisation von allen anderen. Inwiefern? Formulieren Sie die von diesem Enzym
katalysierte Reaktion. Kennen Sie einen Hemmstoff für dieses Enzym?
(3 P)
5) Liponsäure ist ein Cofaktor von Enzymen, welche eine oxidative Decarboxylierung von
α-Ketosäuren katalysieren.
a) Wie ist die Liponsäure mit dem Enzym verknüpft?
(1 P)
b) Erklären Sie mit Hilfe von Strukturformeln, wie die Liponsäure an der oxidativen
Decarboxylierung beteiligt ist.
(5 P)