Kohlenhydratstoffwechsel

• Welche Bedeutung hat die Diffusion bis er Absorption der Monosaccariede im Dünndarm

  Durch die erleichterte Diffusion wird das Ungleichgewicht von den Nährstoffen ausgeglichen.

  Im Darmlumen(Speisebrei)->Bindung von Na+Glucose->sekundär aktiver Co-Transport->Mucosazelle->ATP zu ADP+Pi->Glucose +Na+ in Blut

  Wg. Osmotischen Druck-> Kalium von Blut ->Mucosazelle
• Wie lautet die Strukturformel von ATP

  Hier

  
• Was ist ATP

  Coenzym->ATP ist unvisereller Energieträger der Zelle->schnelle Energiebereitstellung-> wird schnell ab und aufgebaut-> Energiegewinnung durch enzymatische Hydrolyse(Abspaltung eines Phosphatrestes)->ADP+Pi
• Wie erfolgt die Regeneration von ATP

  1. Energie in Phosphorsäureanhydridbindungen->Umwandlung->biochemische Prozesse
  2. Beides wird durch Hydrolyse gespalten.
  3. Substrtkettenphosphorylierung->Phosphat wird auf ADP übertragen->Oxidative Phosphorylierung
  4. Abspaltung von 2 Phosphatresten->Produkt: AMP+Diphosphat
  5. ATP + H2O—->ADP + Pi
  6. ATP + H2O—->AMP + PPi
• Nenne Protonen- und Elektronenüberträger und der Funktion

  Überträger: NAD+/NADH+H und FAD/FADH2

  Metaboliten: Nehmen Wasserstoffatome auf oder ab->Redoxreaktion

  Überträger enthalten B Vitamine (adäquate Vitaminversorgung)als Grundbausteine, wirken als Protonen/ Elektronen Abzeptoren und Donatoren

  Fazit: Ohne oben genannte Überträger ist Vitaminversorgung schlecht
• Nenne Formen von Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid, welches Vitamin ist darin beteiligt, wo findet die Reduktion/Oxidation statt und wie? Gibt es Ausnahmen

  Formen: NAD+/NADH+H+

  Beteiligt: Vitamin Niacin(B3) in Form von Nicotinamid

  Reduktion: 2 e- und 1 p+ -> im Ring gebunden->2te p+ Ø gebunden->reduzierte Form-> NADH+ H+

  Oxidation: Beide e- und p+ werden abgegeben->oxidierte Form->NAD+

  Ausnahme: Zusätzliche Phosphatgruppe->NADP+/NADPH+ H+ ->Funktionsweise bleibt gleich
• Welches Vitamin ist bei Flavin-Adenin-Dinukleodtid beteiligt und wie ist die Funktionsweise von FAD/ FADH2?

  Beteiligt: Vitamin Riboflavin (B2)

  Oxidierte Form ->FAD->im Ringsystem 2e- und 2p+ aufnehmen -> reduzierte Form ->FADH2
• Wie funktioniert die Dissimilation ( aerobe Glucoseabbau)? Nenne die Reihenfolge des Stoffwechselvorgangs


  Bei diesem Stoffwechselvorgang wird mit der Vorraussetzung dass Sauerstoff vorhanden ist Energie gewonnen.

  Reihenfolge:

  Glykolyse->Oxidative Decarboxylierung->Citratzyklus->Endoxidation/Atmungskette (->Energiebilanz)
• Nenne Verbidungen und Reaktionstyp für die gesamte Glycolyse Teil 1

  D-Glucose->Phosphorylierung (Veresterung) dadurch Aktivierung->ATP zu ADP (Irreversibel= nur in eine Richtung)—>

  Glucose-6-Phosphat—>Isomerisierung (Keto-Endiol-Tautomerie)—>Fructose-6-Phosphat—>Phosphorylierung (Irreversibel)—> ATP zu ADP—>Fructose-1,6-bisphosphat (2 Phophatgruppen (negativ) stoßen sich ab)—> Spaltung in 2 C3 Körper—> Dihydroxy-acetonphosphat und Gylcerinaldehyd-3-Phosphat (dazwischen Isomerisierung)
• Nenne Verbindungen und Reaktionstyp für die Gylkolyse Teil 2

  Glycerinaldehy-3-Phosphat->Oxidation + Phosphorylierung——>2Pi; 2NAD+ zu 2 NADH+ H+—> 1,3 Bisophosphogylcerat—> Übertragung auf Phosphatgruppe (Substratkettenphophorylierung)—>2 ADP zu 2 ATP—>3 -Phosphoglycerat—>Isomerisierung—>2 - Phosphglycerat—> 2H2O Abspaltung—>Posphorenolpyruvat (PEP) —> Substratkettenphosphorylierung—> 2 ADP zu 2 ATP—> Pyruvat
• Was versteht man unter Zwischenprodukte sind Phosphoryliert bei Glykolyse? a: Aktivierung des Stoffes—>Weiterreaktion möglich. b: Bei Energierreichen Verbindungen wird Phospatrest auf ADP übertragen—> ATP Bildung (Nur bei: 1,3- Bisphosphogylcerat + ADP———-> 3- Phosphogylcerat + ATP und Phosphoenol- Pyruvat + ADP—————> Pyruvat + ATP ) c: Wegen neg. Ladung von Phosphatgruppen Ø verlassen der Zelle
• Nenne Merkmale der Glykolyse und den Ort?

  Merkmale

  1. Alle Zwischenprodukte sind Phosphoryliert
  2. Jede Reaktion wird durch ihr eigenes, spezifisches Enzym katalysiert
  3. Glykolyse findet anaerob statt
  4. Glykolyse kann in zwei Abschnitten unterteilt werden

  Ort: Cytoplasma
• Beschreibe die Bedeutung der Katalysierrung bei der Glykolyse

  1. Ø unnötige Energiegewinnung—-> Anpassung—>effizient
  2. Regulation durch Schlüsselenzyme (irreversible katalysierend der Reaktionsschritte)
  3. 3 irreversible (alle anderen irreversibel):
  4. D-Glucose + ATP——-> Glucose-6-Phosphat + ADP (Enzym: Hexokinase)
  5. Fructose-6-Phosphat + ATP——-> Fructose-1,6-Bisphosphat + ADP (Phosphofrctokinase „PFK“ SCHRITTMACHERENZYM(sorgt für Dauer))
  6. Phosphorenolpyruvat + ADP——> Pyruvat + ATP (Pyrovatkinase)
• Beschreibe die Endprodukte der Glykolyse

  Teil 1: Die Glukose wird in Fructose-1,6- Bisphosphat umgebaut und in 2 phosphorylierte (aktivierte) C3 Körper gespalten

  Teil 2: C3 Körper wird verwendet und ATP gewonnen (alle Zwischenprodukte sind aktivierte Carbonsäuren bzw. deren Salze)
• Was ist die Oxidative Decarboxlierung

  Hier wird ein C- Atom von Pyruvat in Form von CO2 abgespalten
• was ist das Ziel einer Oxidativen Decarboxylierung, erkläre die Entstehung

  Mithilfe von Redoxreaktion und dem CoEnzym A wird Pyruvat in Acetyl- COA umgewandelt

  Redoxreaktion: Elektronen und Protonen werden auf das NAD+ übertragen—> NADH + H+

  Co Enzym A (CoA, CoASH, HSCoA):

  Cosubstrat- Pyruvat wird aktiviert durch Co Enzym A —>dieses wird über eine Thioesterbindung an den Acetylrest gebunden—> es entsteht die Acetyl-CoA ( aktivierte Essigsäure)

  benötigt wird das TPP ( Thiaminpyrophosphat)(Cosubstrat)
• Beschreib die Besonderheit des Coenzyms A

  Braucht mehrer Ausgangstoffe—>Phantothensäure (B5) —>Es ist dann eine Aktivator—>bindet es an Metaboliten, werden diese weiter Verstoffwechselt ( Signal für Enzym)—>Enzym hat Thiolgruppe (HS)Gegenstück (OH)—>mit dieser bindet an Metabliten in Form von Thioester an—>Thioestergruppe ist energiereich—-> Energiegewinnung bei Spaltung (ähnlich viel wie bei ATP Hydrolyse
• Nenne die Merkmale der Ox. Decarboxylierung

  Reaktionsablauf findet an einem Multienenzymkomplex statt

  Die ox. DEC. Findet nur unter aeroben Bedingungen statt

  Die ox. DEC. Stellt Bindeglied zwischen Glykolyse und Citratzyklus dar
• Wie sieht ein Reaktionsablauf aus Ox. Dec.?

  Mulitkomplex hier mit Thiaminpyrophophat und Coenzym A (Aktivierung von Säuren).

  Hier Essigsäure aktiviert:

  Kondensationsreaktion (Verbindung unter Abspaltung H2O)—>Energie wird für Bindung benötigt—> Spaltung dieser Bindungen (Hydrolyse)—> Energie wird wieder frei
• Warum findet die ox. Deca. nur unter aeroben Bedingungen statt

  Zunächst benötigt man erst kein Sauerstoff erst später—> bei der regerneration von NAD+ —> nur dann können weitere Stoffwechselschritte ablaufen
• Können Erythrozyten eine oxid. Decarboxylierung…durchlaufen?

  Nein, da diese nur durch anaeroben Abbu von Gluccose Energie gewinnen
• Wie gelangt das AcetylCoA in den Citratzyklus?

  AcetylCoA reagiert mit Oxalacetat
• Warum ist der Citratzyklus wichtig und gebe die Merkmale an

  Er ist wichtig für die Energiegewinnung.

  Merkmale:

  Zentrale Drehscheibe des Energiestoffwechsels

  Es gibt 2 Abschnitte des Citratzyklus

  Läuft nur unter aeroben Bedinungen statt

  Mehrfache Energiefreisetzung bei Reaktionsschritten
• Warum ist der Citratzyklus ein zentrale Drehscheibe des Energiestoffwechsels

  Hier werden von Kohlenhydrate über Fett und Proteine alles abgebaut und in Energie umgewandelt
• Abschnitte des Citratzyklus

  erste Teil--> aus der Glucose verbleibende AcetylCA wird vollends zu 2 CO2 oxidiert

  zweite Abschnitt—> hier wird geschaut dass erneut oxalacetat entsteht, da dieses mit dem AcetylCoA reagiert
• Beschreibe den Citratzyklus, was muss beachtet werden

  Ohne NAD+ und FAD findet kein Citratzyklus statt. Diese können nur durch Sauerstoff regeneriert werden. Der Citratzyklus selbst benötigt kein Sauerstoff (indirekte Sauerstoffzufur)
• Warum sind Reaktionsschritte für die Freisetzung von Energie im Citratzyklus..

  Allgemein: AcetylCoA enthält viel Energie (wg. Oxidation und Bildung von CO2)—> Damit Energie Ø auf einmal freigesetzt wird und verloren geht—> Kreisprozess—> Energieabgabe in mehreren Schritten—> Kurzfristige Speicherung in Form von GTP; NADH;FADH2
• Reaktionsschritte Bildung von GTP für die Freisetzung von Energie im Citratzyklus

  Bei Abspaltung von CoASH (aktivierte Bernsteinsäure) wird Energie als GTP gespeichert ;

  GTP + ADP <—> GDP + ATP;

  Nur wenn man SiccinylCoA in Siccinat umwandelt wird Energie in Form von GTP gespeichert

  SuccinylCoA + GDP +Pi——>Succinat +GTP +HSCoA
• Reaktionsschritte von FAD für die Freisetzung von Energie im Citratzyklus

  Bei Redoxreaktion im Citratzyklus durch Bildung von FADH2 oder NADH wird Energie kurzfristig gespeichert

  succinat + FAD —-> Fumarat + FADH2
• Reaktionsschritte von NADH + H+ für die Freisetzung von Energie im Citratzyklus

  Bei Redoxreaktionen im Citratzyklus durch Bildung von FADH2 oder NADH wird Energie kurzfristig gespeichert

  
• Beschreibe den Citratzyklus

  Hier

  
• Wie funktioniert der Kohlenhydratstofwechsel?

  Zunächst wird Pyruvat in Acetyl-CoA umgewandelt- Im Citratzyklus wird es weiterabgebaut wodurch CO2 und NADH + H+ und FADH2 entsteht. Diese geben Elektronen an Athmungskette ab- Am Ende steht die Reduktion von O2 und ATP Synthese
• Wie läuft der Kohlenhydratstoffwechsel ab

  1. Disimilation- Hierduch wird in Körperzellen energiegewonnen weil Glucose abgebaut wird dies geschieht durch die Glykolyse im Cytoplasma, durch di eOxidative Decarboxylierung in den Mitochondrien, durch den Citratzyklus in den Mitochondrien und durch die Ecoxidation in den Mitochondrien
• Beschreibe die Endoxidation (Ahtungskette)

  Sie liefert die größte nutzbare Energie—>ATP

  Sie dient der Regenertation von NAD* und FAD wodurch sie wider als Oxidationsmittel für Glucoseabbau zur Verfügung stehen, wodurch die Glykolyse, die oxidative Decarboxlylierung und der Citratzyklus weiterlaufen können Weil die Energie nur schrittweise freigesetzt wird.

  Hierzu wird Sauerstoff genötigt, das bedeutet dass der Glucoseabbau ab nun nur noch unter aeroben Bedingungen ablaufen kann.

  Zusammenhang: Braucht man mehr ATP, Braucht man mehr Sauerstoff, muss mehr geatmet werden
• Ablauf der Endoxidation am Schaubild beschreiben

  Hier

  
• Der Anaerobe Glucoseabbau

  Damit der Körper auch bei wenig Sauerstoffzufuhr Energie (ATP) kann wird Milchsäure gebildet. Die Zellen wandeln das Pyruvat in L- Milchsäure um dabei wird NAD+ Regenerierung und dieses kann wieder in Glykolyse eingesetzt werden.

  Zuviel L- Milchsäure ist jedoch schädlich weil sie zu L-Lactat mit H dissoziieret und eine Senkung PH Wert des PH- Wertes zur Folge hat.

  Ineffektiv- muss abgebaut werden, wenig Energie

  
• Ablauf der Milchsäuregärung

  Hier

  
• Was ist ein Lactattest

  Wird zur Bestimmung der individuelle Leistungsfähigkeit gemacht. Man bestimmt den Zeitpunkt wann der Körper anerob Energie produziert und versucht beim Ausdauertraining diesen Punkt nicht zu überwinden.