Biochemie - biologische Oxidation at LMU München

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Pyruvat-Carboxylase

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Pasteureffekt

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Carbamyolphosphat-Synthetase II

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Cyanid

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Amytal

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Entkoppler

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Chemiosmotische Theorie

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Cytochrome

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Permeabilitat der äußeren Mitochondrienmembran durch 

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FAD

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NAD+

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Regulation der a-Ketoglutarat-Dehydrogenase

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Biochemie - biologische Oxidation

Pyruvat-Carboxylase

  • Vier Domänen
  • Biotin-Carboxylase
  • Biotin-Carboxycarrier
  • Carboxytransferase
  • Stabilisierende Domäne
  • Aus Pyruvat wird Oxalacefat für den Citrat-Zyklus

Biochemie - biologische Oxidation

Pasteureffekt
  • Unter aneroben Bedingungen wird mehr Glucose verbraucht
  • Die Glykolyse wird durch die Atmung gehemmt 

Biochemie - biologische Oxidation

Carbamyolphosphat-Synthetase II

  • Im Zytoplasma 
  • Katalysiert die Pyrimidinbiosynthese
  • 1. Zentrum: Glutamin Hydrolyse
  • 2. Zentrum: Hydrogencarbonatphosphorylierung
  • 3. Zentrum: Carbaminsäurephosphorylierung

Biochemie - biologische Oxidation

Cyanid
  • Blockiert die Cytochrom c-Oxidase, Sauerstoffbindungsstelle wird blockiert
  • Blockiert die ATP-Synthese
  • Reagiert wie Azid mit der Ferro-Form von Häm a3
  • Kohlenmonoxid blockiert die Ferri-Form

Biochemie - biologische Oxidation

Amytal

  • Seditativum und Schlafmittel
  • Blockiert die Elektronen-Übertragung innerhalb der NADH:Q-Reduktase
  • Verhindert die Verwendung von NADH als Substrat

Biochemie - biologische Oxidation

Entkoppler

  • Trennen die Elektronen Transportkette vom Komplex V
  • Es bildet sich kein Protonengradient aus
  • Wirken als Protonencarrier bzw. H+-Ionophoren
  • Ionophore erhöhen die Permeabilität von Ionen oder transportieren diese
  • Die protonenmotorische Kraft wird zerstört
  • Z.b. 2,4-Dinitrophenol: erhöht den ATP-Verbrauch 
  • Biologische Bedeutung in der Wärmebildung 

Biochemie - biologische Oxidation

Chemiosmotische Theorie

  • Von Peter Mitchell
  • E-Feld zwischen Matrix und Intermembranraum, die Matrix ist negativer 
  • Die protonenmotorische Kraft (Protonen fließen zurück in die Matrix) treibt die ATP-Synthese an
  • Setzt sich aus dem chemischen (pH-Wert) und dem elektrischen (ungleiche Protonenverteilung) Protonengradienten zusammen

Biochemie - biologische Oxidation

Cytochrome

  • Proteine mit Häm als prosthetische Gruppe 
  • Können Elektronen binden, das Eisenatom wird von der Ferri- (Fe3+) zur Ferro-Form (Fe2+) reduziert 
  • Katalysator von Redox-Reaktionen 
  • Reagieren als Monooxygenasen 

Biochemie - biologische Oxidation

Permeabilitat der äußeren Mitochondrienmembran durch 
Mitochondrienporin

Biochemie - biologische Oxidation

FAD
  • Flavin-Adenin-Dinucleotid
  • Reduziert CH2-CH2 Gruppen zu CH=CH Gruppen 
  • Kann zwei e- und zwei H+ aufnehmen 
  • Reaktive Stickstoffatome am Isoalloxazinring
  • Höheres Redoxpotential als NAD+

Biochemie - biologische Oxidation

NAD+
  • Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid
  • Wird durch 2e- und 1 H+ zu NADH/H+ rediziert
  • Im Zytoplasma v.a. oxidiert 
  • In den Mitochondrien v.a. reduziert

Biochemie - biologische Oxidation

Regulation der a-Ketoglutarat-Dehydrogenase
  • Gehemmt durch Succinyl-CoA, NADH und hohe Energieladung 
  • Bei Hemmung häuft sich a-Ketoglutarat an, Vorstufe für AS

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