Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zu den Seiten 120-121 bearbeitet haben und nun sehen wollen, wie ich geantwortet hätte.
Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zu den Aufgaben, bei denen es um Glykolyse geht. | |
1 | Nenne die beiden Gruppen von Makronährstoffen, von denen a) Ausdauersportler bzw. b) Kraftsportler besonders viel benötigen! |
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2 | Nenne die Anzahl der zu einer Glykolyse genannten Stoffwechselkette hintereinander geschalteten, von unterschiedlichen Enzymen katalysierten chemischen Reaktionen, durch welche ein Glucose-Molekül zu zwei Molekülen Brenztraubensäure abgebaut wird! |
Laut Buch 9 (tatsächlich 10) unterschiedliche, zu einem Stoffwechselweg hintereinander geschaltetete Enzyme katalysieren die chemischen Reaktionen, durch welche ein Glucose-Molekül zu zwei Molekülen Brenztraubensäure (im Gleichgewicht mit ihrem Anion Pyruvat) abgebaut wird. | |
3 | Nenne den Ort, an welchem die Glykolyse stattfindet! |
Die Glykolyse findet im Cytoplasma einer Zelle statt. | |
4 | Beschreibe die beiden energetischen Kopplungen, durch welche die bei Körpertemperatur für die Glykolyse erforderliche Aktivierungsenergie aufgebracht wird! |
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5 | Nenne die beiden Energie verbrauchenden chemischen Reaktionen, welche durch energetische Kopplung ermöglicht werden, weil das Enzym Glycerinaldehyd-3-phosphatdehydrogenase die stark exotherme Oxidation der Aldehydgruppe des Substrates Glycerinaldehyd-3-phosphat zur Carboxylgruppe des Produktes Glycerinsäure-1,3-bisphosphat katalysiert! |
Die durch das Enzym Glycerinaldehyd-3-phosphatdehydrogenase katalysierte stark exotherme Oxidation der Aldehydgruppe des Substrates Glycerinaldehyd-3-phosphat zur Carboxylgruppe des Produktes Glycerinsäure-1,3-bisphosphat ermöglicht durch energetische Kopplung die Phosphorylierung der Carboxygruppe durch anorganisches Phosphat sowie die Reduzierung von NAD+ zu NADH+H+. | |
6 | Erkläre, warum die Glykolyse in der Gesamtbilanz zwei Moleküle ATP liefert, obwohl für die Bildung eines Moleküls Fructose-1,6-bisphosphat ebenso viele Moleküle ATP in ADP und Phosphat gespalten werden müssen, wie durch den Abbau eines Moleküls Glycerinsäure-1,3-bisphosphat zu Brenztraubensäure aus ADP und Phosphat neu gebildet werden! |
Im Verlauf der Glykolyse entstehen 4 Moleküle Adenosintriphosphat, während nur 2 Moleküle Adenosintriphosphat verbraucht werden, weil nur 1 Molekül Glucose durch den Einsatz von 2 Molekülen Adenosintriphosphat in zwei Schritten aktiviert werden muss, während im weiteren Verlauf 2 Moleküle Glycerinaldehyd-3-phophat entstehen, deren Abbau zu Brenztraubensäure jeweils 2 Moleküle Adenosintriphosphat liefert. | |
7 | Nenne drei Stoffwechselwege, deren erstes Substrat die Brenztraubensäure ist! |
Das Endprodukt der Glykolyse Brenztraubensäure dient unter aeroben Bedingungen als erstes Substrat des Zitronensäurezyklus. Unter anaeroben Bedingungen kann es durch alkoholische Gärung oder durch Milchsäuregärung abgebaut werden. | |
8 | Erkläre, warum und wie die Aktivität der Phosphofructokinase reguliert wird! |
Die Glykolyse muss reguliert werden, damit nicht mehr Adenosintriphosphat gebildet wird, als die Zelle benötigt. Das Enzym Phosphofructokinase eignet sich relativ gut als Schlüsselenzym, weil es das dritte von 10 Enzymen des Stoffwechselweges Glykolyse ist. Die Regulation funktioniert so, dass das Endprodukt Adenosintriphosphat als allosterischer Inhibitor die Aktivität des Schlüsselenzyms Phosphofructokinase durch Reduktion seiner Affinität zum Substrat hemmt, während die Phosphofructokinase durch den allosterischen Aktivator ADP und durch das Substrat Fructose-6-phosphat aktiviert wird. |
Schema der Phosphofructosekinase mit gebundenen ATP-Molekülen (4XYJ) | |
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Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0 (Anklicken des Bildes führt zu einem 3D-Modell.) |
zur Zusammenfassung der Buchseiten 120-121
Kapitel: "Glykolyse Schritt für Schritt" im Lerntext Stoffwechselphysiologie
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Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0