Biochemie II - Tutorium

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1 Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Biochemie Biochemie II - Tutorium Dresden,

2 Ablauf des Tutoriums Einführung und Wiederholung Vorlesungszusammenfassung Übungsaufgaben Selbststudium

3 Wiederhohlung 1. Nennen sie zwei Gründe warum die Zelle Zucker in Form von Glykogen gespeichert wird. Glykogen ist kompakter und nimmt weniger Raum in Anspruch Glykogen ist im Vergleich zu Glucose kaum in Wasser löslich und besitzt kein osmotisches Potenzial 2. Welcher Form einer andere Stoffgruppe dient als Energiespeicher? Triglyceride Osmotisch inaktiv sie lagern sich zu Fettkörperchen zusammen

4 Wiederhohlung 3. Welchen Nachteil bringt die wasserunlöslichkeit der Triglyceride mit sich? Sie sind für wasserlösliche Enzyme nicht leicht zugänglich. 4. Zeichnen sie Glycerin. Wie lautet die Bezeichnung nach IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry 1,2,3-Propantriol

5 Zusammenfassung Übersicht: 1. Aufbau zellulärer Lipidtröpfchen 2. Hydrolyse von Triglyceriden Glycerinabbau 4. Fettsäureabbau (β-oxidation)

6 Zusammenfassung

7 Zusammenfassung Was ist hier wichtig? -ATGL = Adipose-Triglycerid-Lipase -HSL = Hormonsensitive-Lipase -MGL = Monoacylglycerol-Lipase - TAG-Hydrolyse ist hormonell reguliert (Glucagon) - Fettsäuren werden im Blut transportiert; sie sind Hydrophob und brauchen deshalb einen Träger; sie binden an Serumalbumin

8 Hydrolyse Monoacylglycerollipase (MGL)

9 Glycerolabbau

10 Aktivierung der Fettsäure

11 Transport langkettiger Fettsäure

12 β-oxidation 2

13 β-oxidation

14 Stoffwechselbilanz FS mit 16 C

15 Übungsaufgaben 1. Wie kann aus Glycerin ein Zwischenprodukt der Glykolyse gebildet werden? 2. Welche Schritte der ß-Oxidation ähneln dem Citratzyklus? 3. Warum lässt sich mehr Energie aus gesättigten Fetten als aus ungesättigten gewinnen?

16 1. Wie kann aus Glycerin eine Zwischenprodukt der Glykolyse gebildet werden? Glycerin-3-Phosphat DH GAP DH

17 2. Welche Schritte der ß-Oxidation ähneln dem Citratzyklus? Die ersten 3 Schritte der ß-Oxidation ähneln den Reaktionen von Succinat über Fumarat und Malat zu Oxalacetat

18 3. Warum lässt sich mehr Energie aus gesättigten Fetten gewinnen? Einfach ungesättigt Mehrfach ungesättigt

19 3. Warum lässt sich mehr Energie aus gesättigten Fetten gewinnen? Oxidation von FS mit Doppelbindungen liefert weniger Reduktionsäquivalente An ungeraden C-Atomen umgeht die Enoyl-CoA-Isomerase die Reaktion der Acetyl-CoA-DH Kein FADH2 wird gebildet (Verlust von 2 ATP) An geraden C-Atomen mehrfach ungesättigter FS muss die Doppelbindung von NADH + H+ durch die Dienoyl-CoA-Reductase reduziert werden Verlust von einem NADH + H+ (Verlust von 3 ATP)

20 4. Wie werden Fettsäuren über die innere Mitochondrienmembran transportiert und warum? TAG-Abbau in Cytosol; ß-Oxidation in Mitochondiren <5kDa können IMM nicht passieren Carrier für lange Fettsäureketten nötig

21 5. Nennen Sie alle Enzyme, die am vollständigen Abbau von Triglyceriden notwendig sind. Triglycerid abbau Adipose-TAG-Lipase Hormonsensitive-Lipase Monoacylglycerol-Lipase (MGL) Glycerinkinase Glycerin-3-phosphat-DH Pyrophosphatase Acetyl-CoA-Synthetase Carnitinacyltransferase I + II ß-Oxidation Acyl-CoA-DH Enoyl-CoA-Hydratase 3-l-Hydroxyl-CoA-DH ß-Ketoacyl-CoA-Thiolase Enoyl-CoA-Isomerase Dienoyl-CoA-Reductase

22 Selbststudium 1. Nennen sie die 4 Reaktionen (nicht die Enzymnamen) der ß- Oxidation 2. Wie viele Zyklen der ß-Oxidation sind nötig um eine gesättigte (C- 16) Fettsäure abzubauen? Wie heißt diese Fettsäure? 3. Stellen sie die Gesamtreaktion der ß-Oxidation der Palmitinsäure auf. Wie werden die Produkte weiter verstoffwechselt? 4. Welche Reaktion katalysiert die Nukleosid-diphosphat-Kinase? Welche Relevanz hat dieses Enzym für den Citratzyklus?

23 Selbststudium 1. Nennen sie die 4 Reaktionen (nicht die Enzymnamen) der ß-Oxidation 1) Oxidation 2) Hydratisierung 3) Oxidation 4) Thiolyse

24 Selbststudium 2. Wie viele Zyklen der ß-Oxidation sind nötig um eine gesättigte (C-16) Fettsäure abzubauen? Wie heißt diese Fettsäure? - Palmitinsäure - 7 Zyklen, bei der letzten Reaktion endstehen 2 Acetyl CoA 3. Stellen sie die Gesamtreaktion der ß-Oxidation der Palmitinsäure auf. Wie werden die Produkte weiter verstoffwechselt?

25 Selbststudium 4. Welche Reaktion katalysiert die Nukleosid-diphosphat-Kinase? Welche Relevanz hat dieses Enzym für den Citratzyklus? Transfer einer Phosphatgruppe von einem Nukleosid-triphosphat auf ein Nukleosid-diphosphat; G = 0, da PP der Nukleotide äquivalent - im Citratzyklus entsteht im GTP (Succinyl-CoA-Synthetase) GTP + ADP GDP + ATP

26 Selbststudium 5. Warum heißt der Citratzyklus auch TCA-Cycle? Zeichne das namensgebende Molekül. Tricarboxylic acid cycle Citrat 3 Carbonsäuregruppen MERKE COOH Carboxylgruppe COO- Carboxylatgruppe

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30 Quellen: Nelson D. Principles of Biochemistry, 6. Auflage (2013), New York: Freeman, S.673

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