Uebungsaufgaben zum Vorlesungsteil Metabolismus (Citronensäurezyklus, Oxidataive Phosphorylierung, Glycogenstoffwechsel)
1) Malat-dehydrogenase katalysiert die Regenerierung von
Oxalacetat im Citronensaäurezyklus. Das G0’ dieser Reaktion ist allerdings mit + 29,7 kJ mol-1 energetisch unguänstig, und darum ist die Konzentration von Oxalacetat verglichen mit Malat relativ niedrig. Warum wird kann dieser Schritt in der Zelle trotzdem ablaufen? Begruänden Sie Ihre Antwort.
2) Wo laufen die Reaktionen des Citronensaäurezyklus ab?
3) Nennen Sie die zwei mobilen Elektronentraäger der mitochondrialen Elektronentransportkette.
4) Wie wird der mitochondriale Protonengradient fuär die ATP- Synthese genutzt? Beschreiben Sie kurz den Vorgang.
5) Organismen mit aeroben Stoffwechsel benoätigen Superoxid- dismutase. Warum?
6) Warum liefert NADH aus der Glykolyse weniger ATP als NADH aus dem Zitronensaäurezyklus?
7) Wie erhalten Mitochondrien den Protonengradienten unter anaeroben Bedingungen aufrecht?
8) Was unterscheidet langsame (Typ I) und schnelle (Typ II) Muskelfasern? Was bedeutet dies fuär den Energiehaushalt der zwei Muskeltypen? Begruänden Sie Ihre Antwort.
9) Krebszellen leiden oft unter Sauerstoffmangel. Wie decken sie trotzdem den ATP-Bedarf? Warum verbrauchen sie dabei viel mehr Glukose als normale Zellen mit genuägend Sauerstoff.
10)Der Andersenkrankheit liegt ein genetischer Defekt der Amylo- (1,4 -> 1,6)- Transglykosylase (Verzweigungsenzym) zu Grunde.
Dagegen haben Patienten mit McArdle-Krankheit einen Mangel an Muskel-phosphorylase. Beschreiben Sie kurz die erwartete Glykogenstruktur in den Muskelzellen der zwei Patienten. Was fuär Auswirkungen erwarten Sie bei erhoähtem ATP-Bedarf durch Muskelanstrengung in den beiden Patienten? Begruänden Sie kurz Ihre Antworten.
11) Welches Traägermolekuäl wird gebraucht um Glucose fuär die Glykogensynthese zu aktivieren? Wie wird die dazu noätige Energie gewonnen?
12) Welche aktivierten Traägermolekuäle uäbertragen welche chemische Gruppe in hochenergetischer Verknuäpfung?
a. Acetyl-CoA 1. Glucose
b. S-adenosinemethionin 2. Phosphat
c. ATP 3. Electronen und Wasserstoff
d. Carboxyliertes-Biotin 4. Methyl group e. NADH, NADPH, FADH2 5. Carboxyl-Gruppe f. Uridine diphosphate glucose 6. Acetyl-Gruppe
