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Biochemie II im Wintersemester 2009/2010 Joachim Wegener Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik Universität Regensburg 1/14 18.10.2010

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Biochemie IIim Wintersemester 2009/2010

Joachim Wegener

Institut für Analytische Chemie, Chemo- und BiosensorikUniversität Regensburg

1/1418.10.2010

Biochemie II im WS 2010 / 2011All Dozenten auf einen Blick

Tel.: 0941 943-4546Email: [email protected]

Biochemie II im WS 2010 / 2011Literaturempfehlung (1)

StryerStryer et alet al. . BiochemieBiochemieSpektrum Akademischer VerlagSpektrum Akademischer Verlag(Online(Online--Edition, NCBI)Edition, NCBI)

HortonHorton et alet al. . BiochemieBiochemiePearsonPearson--VerlagVerlag

VoetVoet et alet al. . Lehrbuch der BiochemieLehrbuch der BiochemieWileyWiley--VCHVCH

Taschenatlas der BiochemieTaschenatlas der BiochemieThiemeThieme--VerlagVerlag

Taschenatlas der ZellbiologieTaschenatlas der ZellbiologieThieme VerlagThieme Verlag

1

Biochemie II im WS 2010 / 2011Literaturempfehlung (2)

www.ncbi.nlm.nih.gov

2

Biochemie II im WS 2010 / 2011Folien im Netz

3

www-analytik.uni-regensburg.de

Biochemie II im WS 2010 / 2011Folien im Netz

4

Biochemie II im WS 2010 / 2011Folien im Netz

5

bc2#ws2010

Biochemie II im WS 2010 / 2011Übungen (Do, 10-11, H42)

6

Dr. R. Hutterer (R 12.1.07) => 50 % -Regel

Klausur: 07.02.2011, 10-12 (unter Vorbehalt)

6

5

4

32

1 28.10.11.11.25.11.

09.12.

23.12.

20.01.

04.11.18.11.02.12.

16.12.

13.01.

11.11. / 18.11.25.11. / 02.12.09.12. / 16.12.

23.12. / 13.01.

20.01. / 27.01.

03.02.

Biochemie II im WS 2010 / 2011Kommunikation

7

..............................

..............................

[email protected] Wegener

Email-AdresseName

Institut für Analytische Chemie, Chemo- & BiosensorikRaum 22.1.80, Tel: 943-4546

Biochemie II im WS 2010 / 2011Inhalt der Vorlesung

8

1. Vorbemerkungen zum Stoffwechsel

2. Kataboler Stoffwechsel• Glykolyse / Verstoffwechselung andere Monosaccharide• Anaerobe Weiterreaktion des Pyruvat• Citratzyklus (Tricarbonsäurezyklus)• Oxidative Phosphorylierung (Atmunsgkette)• Abbau von Glykogen zu Energiegewinnung• Pentose-Phosphat-Weg: alternativer Stoffwechsel der Glukose• Energiegewinnung aus Lipiden (Fettsäuren)• Energiegewinnung aus Proteinen (Aminosäuren)

3. Anaboler Stoffwechsel• Gluconeogenese: Synthese von Glukose aus Vorläufern• Fettsäure- und Lipidbiodsynthese• Nukleotidbiosynthese• Aminosäurebiosynthese• Regulation von katabolem und anabolem Stoffwechsel

StoffwechselAllgemeine Bemerkungen: Atmung

9

Atmung

Biosynthese, Bewegung, Ionentransport, Kommunikation

Ox Red

StoffwechselAllgemeine Bemerkungen: Photosynthese

10

CO2 + H2O

(CH2O) + O2

Photosynthese

StoffwechselAllgemeine Bemerkungen

11

Metabolismus: Stoffwechsel insgesamt

Anabolismus: Gesamtheit der aufbauenden Reaktionenz.B. Synthese von Zellbestandteilen unterEnergieverbauch

Katabolismus: Gesamtheit der abbauenden Reaktionen zurEnergiebereitstellung

Stichwort:

Energie-Gehalt

StoffwechselEnergie-Gehalt von einigen Biomolekülen

12

- 4 - 2 +/- 0 + 2 + 4Ox-Zahl:

- 2+ 3+ 10

- 1

Mittel: 0 Mittel: - 2

- 3

Stichwort:

Energie-Handling

StoffwechselEnergie-Handling

13

StoffwechselEnergie-Handling

13

“Verdaubare Portionen” für besseren Wirkungsgrad

StoffwechselEnergie-Handling => Energieträger

14

ATP ist die zentrale Energiewährung der Zelle

Energiegehalt von ATP resultiert aus:• Ladungsdichte• Anhydritbindungen• Hydratisierbarkeit

StoffwechselEnergie-Handling => Energieträger

15

2 Pi

- 32 kJ/mol - 45 kJ/mol

- 29 kJ/mol

Σ - 74 kJ/molPyrophosphatase

StoffwechselEnergie-Handling => Energieträger

15

2 Pi

- 32 kJ/mol - 45 kJ/mol

- 29 kJ/mol

Σ - 74 kJ/molPyrophosphatase

StoffwechselEnergie-Handling => Energieträger

16

ATP ist die zentrale Energiewährung der Zelle

Anabolismus

Katabolismus

/ AMP

StoffwechselEnergie-Handling => Energieträger

17

- 62 kJ/mol

- 43 kJ/mol

1,3-Bisphosphoglycerat

H+ + 2 e- = H-

Bei NAD+ / NADHfehlt dieses Pi

StoffwechselEnergie-Handling => Reduktionsäquivalente

18

• Reduktionsmittel für Biosynthesen• Umwandlung in ATP

Stichwort:

Gekoppelte Reaktionen

StoffwechselGekoppelte Reaktionen

19

Endergonisch => läuft nicht spontan ab

Exergonisch => läuft spontan ab

Glu + Fru + ATP → Saccharose + ADP + Pi

StoffwechselGekoppelte Reaktionen

20

ATP

ADP + PiGlu + Fru

Saccharose

Stichwort:

Stoffwechselwege

StoffwechselÜbersicht Katabolismus

21

StoffwechselÜbersicht Anabolismus

22

StoffwechselFormen von Stoffwechselwegen

23

linear zyklisch spiralförmig

Stichwort:

Kompartimentierung

StoffwechselÜbersicht über Kompartiment-spezifische Stoffwechselreaktionen

24

Katabole Reaktionen Anabole Reaktionen

Kataboler Stoffwechsel

StoffwechselÜbersicht Katabolimus

25

Glykolyse

Glucose

Pyruvat

Acetyl-CoA

EnergiereicheElektronen

Reduktion von O2

Glykolyse

StoffwechselGlykolyse: Überblick

26

+ 2 ATP + 2 NADH

2 x

Alle Reaktionsschritteim Cytosol

+ 2 ADP + 2 NAD+

StoffwechselGlykolyse: Schritt 1

27

Schritt 1: Phosphorylierung von Glucose

Energiebilanz: - 1 ATP

StoffwechselGlykolyse: Schritt 2

28

Schritt 2: Isomerisierung von Glu-6P zu Fru-6P

Energiebilanz: - 1 ATP

Intermediat: Endiol

StoffwechselGlykolyse: Schritt 3

29

Schritt 3: Phosphorylierung von Fru-6P

Energiebilanz: - 2 ATP