1. Beschreiben/erläutern Sie in eigenen Worten umfassend u. ohne Formeln:
− Den Citrat-Zyklus und die Atmungskette.
− Die Bedeutung, Zusammenhänge und Beziehungen des Citratzyklus zu anderen
Stoffwechselwegen des Intermediärstoffwechsels. (10 Punkte)
Der Citrat-Zyklus:
1. Acetyl-CoA aus der Glykolyse der Kohlenhydrate, der β-Oxidation der Fettsäuren sowie aus
der Transaminierung der ketoplastischen Aminosäure reagiert mit H2O und Oxalacetat zu
Citrat +/und CoA-SH
2. Umlagerung (Isomerisierung) von Citrat über cis - Aconitat zu Isocitrat
3. Oxidative Decarboxylierung von Isocitrat + NAD+ wird zu CO2 + NADH+ H+ und ⍺-
Ketoglutarat
4. Oxidative Decarboxylierung von ⍺-Ketoglutarat mit NAD+ und Aktivierung mit CoA-SH wird zu
CO2, NADH+H+ und Succinyl-CoA
5. Succinyl-CoA reagiert mit GDP + Pi zu CoA-SH, GTP und Succinat
6. Oxidation von Succinat mit FAD zu FADH2 und Fumarat
7. Hydratisierung von Fumarat H2O zu L-Malat
8. Oxidation von L-Malat mit NAD+ zu NADH+H+ und Oxalacetat
Die Bedeutung, Zusammenhänge und Beziehungen des Citratzyklus zu anderen
Stoffwechselwegen des Intermediärstoffwechsels:
• Sowohl an katabolen als auch an anabolen Stoffwechselprozessen beteiligt
• Acetyl-CoA aus der Verdauung von KH/Fetten/Proteinen
• Verbindung aus Citrat-Zyklus. Vorstufen für Biosynthese von Purinen, AS Synthesen,
Steroiden und Häm
• Wichtig für Kohlenhydrat Stoffwechsel: Glykolyse mündet über Pyrovat in den Zyklus;
Oxalacetat ist Substrat der Gluconeogenese
• Beeinflusst Atmungskette durch entstandene Coenzyme (FADH2, NADH, H2O) (Endprodukt
ATP)
Atmungskette:
• Atmungskette = letzter Schritt des Glucoseabbaus
• Energiegewinnung findet in der inneren Mitochondrienmembran statt
➔ undurchlässig für Protonen + e-
• Transpatenzykluskette, eingebettet in innere Mitochondrienmembran übernimmt mit ihren
prosthetischen Gruppen von NADH + H+ und FADH2 die Wasserstoffe
• Protonen (2H+) werden nach außen in den Intermembranraum transportiert und wandern dort
zu einem Protonenkarat
• Die 2e- bleiben unter Ausbildung eines elektrochemischen Transmembranpotenzials im
inneren der Mitochondrien und werden von der transportenzymkette zu einem Protonenkanal
transportiert
• Durch den mit einer ATPase assoziierten protonenkanal fließen die Protonen unter Bildung
von ATP aus ADP + P; zurück ins Innere der Mitochondrien
• Die verbleibenden e- reagieren mit Protonen+ O2 zu H2O
• Endoxidation; Knallgasreaktion liefert Energie für die Reaktion (ADP + P; ATP)
➔ Bildung von ca. 32Molekülen ATP + Citrat – Zyklus ungefähr 38ATP
➔ Der aerobe Stoffwechsel ist 19-fach effektiver als der anaerobe!
Bitte beantworten Sie von den nachfolgenden 3 Prüfungsaufgaben Nr. 2 bis Nr. 4 eine
Frage Ihrer Wahl. Für die vollständig beantwortete Aufgabe erhalten Sie 10 Punkte.
− Den Citrat-Zyklus und die Atmungskette.
− Die Bedeutung, Zusammenhänge und Beziehungen des Citratzyklus zu anderen
Stoffwechselwegen des Intermediärstoffwechsels. (10 Punkte)
Der Citrat-Zyklus:
1. Acetyl-CoA aus der Glykolyse der Kohlenhydrate, der β-Oxidation der Fettsäuren sowie aus
der Transaminierung der ketoplastischen Aminosäure reagiert mit H2O und Oxalacetat zu
Citrat +/und CoA-SH
2. Umlagerung (Isomerisierung) von Citrat über cis - Aconitat zu Isocitrat
3. Oxidative Decarboxylierung von Isocitrat + NAD+ wird zu CO2 + NADH+ H+ und ⍺-
Ketoglutarat
4. Oxidative Decarboxylierung von ⍺-Ketoglutarat mit NAD+ und Aktivierung mit CoA-SH wird zu
CO2, NADH+H+ und Succinyl-CoA
5. Succinyl-CoA reagiert mit GDP + Pi zu CoA-SH, GTP und Succinat
6. Oxidation von Succinat mit FAD zu FADH2 und Fumarat
7. Hydratisierung von Fumarat H2O zu L-Malat
8. Oxidation von L-Malat mit NAD+ zu NADH+H+ und Oxalacetat
Die Bedeutung, Zusammenhänge und Beziehungen des Citratzyklus zu anderen
Stoffwechselwegen des Intermediärstoffwechsels:
• Sowohl an katabolen als auch an anabolen Stoffwechselprozessen beteiligt
• Acetyl-CoA aus der Verdauung von KH/Fetten/Proteinen
• Verbindung aus Citrat-Zyklus. Vorstufen für Biosynthese von Purinen, AS Synthesen,
Steroiden und Häm
• Wichtig für Kohlenhydrat Stoffwechsel: Glykolyse mündet über Pyrovat in den Zyklus;
Oxalacetat ist Substrat der Gluconeogenese
• Beeinflusst Atmungskette durch entstandene Coenzyme (FADH2, NADH, H2O) (Endprodukt
ATP)
Atmungskette:
• Atmungskette = letzter Schritt des Glucoseabbaus
• Energiegewinnung findet in der inneren Mitochondrienmembran statt
➔ undurchlässig für Protonen + e-
• Transpatenzykluskette, eingebettet in innere Mitochondrienmembran übernimmt mit ihren
prosthetischen Gruppen von NADH + H+ und FADH2 die Wasserstoffe
• Protonen (2H+) werden nach außen in den Intermembranraum transportiert und wandern dort
zu einem Protonenkarat
• Die 2e- bleiben unter Ausbildung eines elektrochemischen Transmembranpotenzials im
inneren der Mitochondrien und werden von der transportenzymkette zu einem Protonenkanal
transportiert
• Durch den mit einer ATPase assoziierten protonenkanal fließen die Protonen unter Bildung
von ATP aus ADP + P; zurück ins Innere der Mitochondrien
• Die verbleibenden e- reagieren mit Protonen+ O2 zu H2O
• Endoxidation; Knallgasreaktion liefert Energie für die Reaktion (ADP + P; ATP)
➔ Bildung von ca. 32Molekülen ATP + Citrat – Zyklus ungefähr 38ATP
➔ Der aerobe Stoffwechsel ist 19-fach effektiver als der anaerobe!
Bitte beantworten Sie von den nachfolgenden 3 Prüfungsaufgaben Nr. 2 bis Nr. 4 eine
Frage Ihrer Wahl. Für die vollständig beantwortete Aufgabe erhalten Sie 10 Punkte.
