StoWe at Universität für Bodenkultur Wien

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Wie funktioniert Komplex 3 der Atmungskette?

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Wie funktinoniert der Q-Zyklus?

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Was benötigen Biochemische Redoxreaktionen, wie werden sie in der Regel bezeichnet?

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Energiereiche Intermediate des Stoffwechsels?


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Cofaktoren bei der Glykolyse?

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Unterschied zwischen Hexokinase und Glucokinase?

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Wie ist der Weg der Glykolyse?


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Was versteht man unter Schrittmacherreaktionen?

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Hexokinase Reaktion und Hemmung bzw- Akivierung?


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Phosphofructokinase Reaktion und Hemmung bzw. Akivierung?

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Schicksal von Glucose-6-Phosphat?

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StoWe

Wie funktioniert Komplex 3 der Atmungskette?

Durch Komplex 1 und 2 sind auf Ubichonon Elektronen übertragen worden. Der Komplex 3 (=Chytochrom reduktase)
Transportiert die Elektronen vom Ubichonol (QH2) auf Cytochrom c 

Verbunden mit einer Protonentranslokalisation in den Intermembranraum

Dimer 

Rieske Proteien mit Fe-S-Zentrum und katalytische Einheit mit Cytochrom b und c1 

Ubichinol (QH2) wird dabei zu Ubichonon oxidiert.
in komplettem Zyklus wird ein QH2 zu Q oxidiert und 2 Protonen werden in den Intermembranraum transferiert. Kopplung von Elektronentransport und H+ Transfer -> Q-Zyklus

cytochrom b bindet an QH2 und über Fe-S-Cluster im reiske Protein werden elektronen auf Cytochrom c übertragen.

StoWe

Wie funktinoniert der Q-Zyklus?

Kopplung von Elektronentransport und Protonentransfer.
QH2 dockt am Qo Zentrum an, erstes Elektron wird via Fe-S-Zentrum auf Rieske Protein auf Cytocrhrom c übertragen.
Dadurch bildet sich ein Q- Radikal. Gibt dieses ein weiteres e- ab wird es zum Q-
Diese fließt über Häm Zentren zum Qi wo Q gebunden ist. Dieses nimmt e- auf und wird zum Q- und wird dort geparkt.
Mit dem Elekronentransport werden 2 H+ Protonen in den Intermembranraum befördert.
-> In summe werden 2 e- auf Cytochrom übertragen

Dann bindet ein zweites QH2 und der Weg läuft nochmal ab.


Mit zweitem Ubiquitin werden 4 e- übertragen 



StoWe

Was benötigen Biochemische Redoxreaktionen, wie werden sie in der Regel bezeichnet?

Oxidation = Dehydrgenierung 

-> Oxidationsmittel
NAD+ -> NADH + H+
NADP+ -> NADPH + H+
oder FAD -> FADH2

Cofaktoren: zweiwertige Metallionen (Cu2+, Mg2+ etc.)

Prosthetische Gruppen (dauerhaft mit Enzym verbunden)

Vitamin B2 (Riboflavin)





StoWe

Energiereiche Intermediate des Stoffwechsels?


Energiereiche Intermediate des Stoffwechsels:

-Phosphoanhydride (ATP, ADP, GTP, GDP, PPi
-Gemischte Anhydride (Acylphosphate)
-Enolphosphate (PEP)
-Phosphoguanidine (Phosphocreatin, Phosphoarginin)
-Thioester (Acetyl-CoA)
-Zuckernucleotide, cyclische Nucleotide
- S-Adenosylmethionin

StoWe

Cofaktoren bei der Glykolyse?

Glykolyse Mg2+ bei allen Reaktionen wo ATP gebildet oder abgebaut wird.


AUSNAHME:
Reaktionen ohne ATP
8. 3-Phosphoglycerat -> 2-Phosphoglycerat (Umlagerung der Phosphatgruppe) Co: 2,3 BPG Enzym: Phosphoglycerat-Mutase

9. 2-Phosphoglycerat -> Phosphoenolpyruvat + H2O Co: H2O Enzym: Enolase


StoWe

Unterschied zwischen Hexokinase und Glucokinase?

Beide Glucose -> Glucose-6-Phosphat 

Hexokinase:

unspezifisch (alle Hexosen)

ubiquitär

wird durch Produkthemmung reguliert (allosterische Hemmung)
Glukokinase

nur in Leber

Expression durch Insulin induziert -> Regulation über Blutglucosespiegel

Aufgabe: Aufbau von Glykogen aus Glucose-6-Phosphat und es in die Leber zu liefern 

(Phsphorygruppe stammt von ATP)
Beide Enzyme nur aktiv unter Anwesenheit von Mg2+ durch Komplexbildung zwischen Mg2+ und ATP(Abschirmung der negativ geladenen Gruppen)
-> macht nucleophilen Angriff des Enzyms möglich


StoWe

Wie ist der Weg der Glykolyse?


1) Glucose ->
Glucose-6-Phosphat ->
Fructose-6-Phosphat -> Fructose-1,6-bisphoshat -> Glycerinaldehydphosphat -> 1,3-Bisphosphoglycerat ->
3-Phosphoglycerat ->
2-Phosphoglycerat -> Phosphoenolpyruvat -> Pyruvat


(Neben Glycerinaldehydphosphat wird auch Dihydroxyacetonphosphat gebildet.)

StoWe

Was versteht man unter Schrittmacherreaktionen?

Hexokinase 

Glucose -> Glucose-6-Phosphat

Phosphofructokinase 

Fructose-6-Phosphat -> Fructose -1,6-bisphosphat

Pyruvatkinase

PEP -> Pyruvat


StoWe

Hexokinase Reaktion und Hemmung bzw- Akivierung?


1. Reaktion der Glykolyse 

Phosphoryliert Glucose 

Glucose -> Glucose-6-Phosphat

(Produkthemmung = wird durch Glucose-6-Phosphat gehemmt)



StoWe

Phosphofructokinase Reaktion und Hemmung bzw. Akivierung?

Phosphoryliert Fructose-6-Phosphat 

Frucctose-6-Phosphat -> Fructose-1,6-bisphosphat
Hemmung: hoher ATP-Spiegel und niedriger PH (verhindert exzessive Lactatbildung und damit Abfall des Blut-PHs)
Akivierung:

-> Anwesenheit von ADP und AMP heben Hemmung auf



StoWe

Schicksal von Glucose-6-Phosphat?

Glykolyse -> Pyruvat

oxidativer Pentosephosphatweg -> Pentose (Ribose-5-Phosphat)
Glykogensynthese -> Glykogen


StoWe

Enzyme und Cofaktoren der Glykolyse.

1) Hexokinase (ATP-> ADP)
Co: Mg2+

2) Phosphohexoisomerase

(Umwandlung von Aldose in Ketose)

3) Phosphofructokinase-1 (ATP-> ADP)
Co: Mg2+

4) Aldolase (erzeugt Triosephosphate)
5) Glycerinaldehyd-3-phosphat-dehydrogenase

6) Phosphoglycerat-Kinase (ADP -> ATP) 

Co: Mg2+

7) Phosphoglycerat-Mutase 

Co: 2,3-BPG (2,3-Bisphosphoglycerat)
8) Enolase (-H2O)
Co: Mg2+

9) Pyruvatkinase (ADP -> ATP)

Co: Mg2+, K+



 




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