Fragesammlung Tierphysiologie
Stoffwechsel
1. Skizzieren und beschriften sie die Anatomie unseres Verdauungssystems inklusive
akzessorischen Drüsen
→ Nahrung gelangt in Mund und Speiseröhre → Magen → Pförtner (Pylorus) →
Zwölffingerdarm (Duodenum) → Dünndarm → Dickdarm → Enddarm → After
→meisten akzessorischen Drüsen sind prägastrisch (Vor Magen): Speicheldrüse
(Mund und Ohr), postgastrische: Bauchspeicheldrüse (Pankreas),
Leber mit Gallenblase
2. Warum schmeckt das Fladenbrot erst nach längerem Kauen süß?
→Fladenbrot aus polymerer Stärke (aus Amylose und Amylopektin),
Amylose besteht aus α-1,4-verknüpfte Glukose, Amylopektin aus α-1,4- und
β-1,6-Verknüpfter Glukose.
→ Mund-, Ohr- und Unterkieferspeicheldrüse und Unterzungenspeicheldrüse sezernieren
Speichelsekret → enthält α-Amylase, spaltet α-1,4-glykosidische Bindungen zu Maltose
→ Maltose bindet an Zuckerrezeptoren an Zunge „süß“
3. Warum sezerniert Bauchspeicheldrüse ebenfalls Amylase?
→ Amylase wird von der Magensäure zersetzt. Damit Kohlenhydrate auch noch nach dem
Mund weiter verdaut werden können, sezerniert die Bauchspeicheldrüse Amylase ins
Duodenum
4. Warum erfolgt Resorption von Glukose im Symport mit Na+, die Resorption von Fruktose
aber nicht?
→Auch geringe Mengen an Glukose (geringer als im Epithel) soll noch aufgenommen werden
→ Energie wird benötigt, die durch Ungleichgewicht von Na+ entsteht
→Fructose läuft über passiven Transport mit Glut5, Kein Symport nötig, da konstanter
Gradient besteht (Darmlumen > Epithelzelle > Blut)
5. Warum wird Zellulose als Ballaststoffe unverdaut ausgeschieden?
→ Menschen haben kein Enzym um beta-glycosidische Bindungen zu spalten (Zellulase..)
6. Protonenverdauung beginnt im sauren Milieu im Magen. Wie kommt es zur Ansäuerung und
wozu dient der saure pH?
→Parietale Zelle: Produktion Hydrochlorid
Chiefcell: Produktion Pepsinogen → Kontakt mit Hydrochlorid wird es zu Pepsin gespalten
(Enteroendrocinezelle: Gastrin → Hormon kommuniziert mit Dünndarm)
Belegzellen: HCl → Sauer
→Sauerer pH ist wichtig, damit Protein Pepsin arbeiten kann
7. Wofür ist die Magensäure gut und wie wird sie neutralisiert?
→Abtöten von Bakterien, denaturieren von Proteinen
→Durch von Pankreas sezenierten Bicarbonat
8. Wie schützt sich der Magen vor der starken säurekonzentration?
→ Mucosa-schicht
Neck cell: Mycin → Schutz vor säure
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9. Wo und wie findet die intestinale Verdauung von Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen
statt?
→KH: Mund: Amylase spaltet Stärke in Matlose; Magen: Stopp, Pankreas: Neutralisiert, pH
und sekretiert Amylase, Dünndarmepithel: Sekretion von Disacchariden + Resorption der
Monomere, Leber: Speicherung der KH als Glykogen
→Lipide: Mund+Magen: Kein verdau, Pankreas: Sekretion der Lipase, Galle: Sekretion der
Gallensalze zum Emulgieren → Micellen, Dünndarm: Resorption der Fette + Synthese von
Chylomikronen, Leber: Produktion der Gallensalze, nach Resorption Umbau der
Lipoproteinpartikel
→Proteine: Magen: saurer pH denaturiert Proteine, Endopeptidase Pepsin spaltet Proteine
(Endopeptidasen erhöhen Angriffspunkte für Expoeptidasen) Pankreas: Neutralisiert pH,
Sekretion weiterer Endopeptidasen (Trypsin), Dünndarm: Sekretion von Exopeptidasen +
Resorption der AS, Leber: Aufnahme der feien AS; Synthese von Albumin
10. Darf einem Koala bei einer Blinddarmentzündung der Blinddarm entfernt werden, wenn er
sich weiter von seiner Lieblingsspeise ernähren will (Bambus)? Begründen sie ihre antwort.
→ Nein, daKoala hat deutlich vergrößerten Blinddarm zu Gärkammer in dem Bakterien
angelagert sind, die Zellulose verdauen können.
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Umformen von Energie
11. Nenne die 3 im menschlichen Organismus vorkommenden Energieformen mit jeweils einem
konkreten Beispiel.
→ chemische Energie: Energiereiche Moleküle: ATP; Gradienten: Ionen-, Potential-, pH
Reduktionsäquivalente: NADH, FADH2
12. Wie werden energiereiche Bindungen in ATP genutzt, um Reaktionen irreversibel zu
machen?
→Katalysiertes Enzym bindet zwar an Edukt gut, hat aber nur eine sehr geringe Affinität zu
Produkten
→ Produkte werden durch folgende Reaktionen entfernt:
ATP → AMP + PP; ATP → ADP + Ppi PP → Pi + Pi ADP → AMP + Pi
13. Welche Rolle spielt UTP?
→UDP-Glucose entsteht bei Übertragung von Glucose-1-Phosphat auf TOP-Glucose, wobei
Pyrophosphat abgespalten wird
→ aktivierte Glucose gibt es in 2 formen (Phosphorylierung der Gluc präpariert den Zucker
für katabolen SW und Uridinytrierung (UDP-Glucose) präperiert Gluc für anabolen SW)
14. Wie wird Glykogenstoffwechsel durch Phosphorylierung reguliert?
→Glykogensynthase (durch Phosphorylierung gehemmt) und Glykogenphosphorylase (Durch
Phosphorylierung aktiviert)
→Blutzuckerspiegel sinkt, wenn Phosphatase aktiviert wird
→Regulation: hält Blutzuckerspiegel relativ konstant
15. In welchen Co-Enzymen oder Co-Substraten steckt Adenosin
→ NAD (Nikotinsäure-Adenosin-Dinukleotid = Energiespeicher
→PAD (Flacin-Adenosin-Dinukleotid) = Energiespeicher
→Coenzym A = Überträger von Essigsäure (Acetyl)Rest
16. Wie wird ATP Synthetisiert?
→ ATP-Synthase an inneren Mitochondrienmembran
- streng aerob durch sukzessive Oxidation von NADH2 und FADH2 + Übertragung von e- auf
mol O2
- pH-Gradient: Antriebskraft für Rückfluss der Protonen von Intermembranraum in
Mitochondrienmatrix
- Rückfluss über ATP-Synthese: Protonenrückfluss induziert Rotation der ATP-Synthase und
damit wird ADP mit anroganischem Phosphat zu ATP verbunden
→Substratkettenphosphorylierung
-auch unter anaeroben Bedingungen möglich, aber weniger ATP (Glykolyse und Citratzyklus)
17. Was für eine Rolle spielen Phospholipide bei Verdauung?
→ Triacylglyceride bei fetthaltiger Nahrung aufgenommen (In H2O Unlöslich) → Emulgation
durch Gallensalze und Phospholipide lagern sich zwischen Triacylglyceriden ein (=Micellen)
18. Welche AS lassen sich phosphorylieren?
→Serin, Threonin und Tryosin (Alkoholische AS), wird mehrfach negativ geladener
Substituent hinzugefügt
→ Tertiärstruktur verändert sich
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19. Aus welchen Phospholipiden lassen sich 2 second messenger gewinnen?
→ Aus PIP2
→DAG = Glycerinmoleküle, lipophil, kann ligandengesteuerte Ca2+-Kanäle in
Plasmamembran binden und Öffnung induzieren →Ca2+-Einstrom, Erhöhung der intraz.
Ca2+konz.
→ IP3 = Phosphorylierter Zucker, hydrophil; Bindet an ligandengesteuerten Ca2+-Kanälen am
ER und öffnet sie → Ca2+-Einstrom, Erhöhung intraz. Ca2+-Konz
→ DAG und IP3 sorgen für Erhöhung des intraz. Ca2+-Spiegels
20. Wo spiet Hydrolyse von GTP entscheidende Rolle?
→Hauptaufgabe: Regulation von G-Proteinen (durch GTP aktiviert)
G-Protein mit GTP: aktiv; G-Protein mit GDP: inaktiv
21. Was sind Auswirkungen von Phosphorylierungen am Protein?
→Einbringen von Phosphatrest = Einbringen negativer Ladung
→Tertiärstruktur verändert sich
→ Nähe von negativer AS: Abstoßung; Nähe von positiven AS: Salzbrücken
22. In welchen Zyklen entstehen Reduktionsäquivalente von Kohlenhydraten und in welchen die
Reduktionsäquvialente von Fetten?
Wie können diese Äquivalente wieder zu ATP mobilisiert werden?
→KH: Glycolyse (2NADH),Citratzyklus (6 NADH2, 2 FADH2), Pyruvat-Dehydrogenase (2NADH)
→Fette: Beta-Oxidation (7 FADH2, 7 NADH2) + aus Citratzyklus (24 NADH, 8 FADH)
→ATP: Atmungskette (38ATP + 131ATP)
23. Erklären sie anhand von jeweils einem Beispiel, wie
a) chemische Energie in osmotische Energie umgewandelt wird
→Protonen-transportierenden Mechanismnen der Atmungskette, die einen pH-Gradient
über die innere Mitochondirenmembran generieren und damit die ATPase an der inneren
Mitochondrienmembran antreibt
→ Na+/K+-ATPase
b) osmotische Energie in chemische Energie umgewandelt wird
→ ATP-Synthase an Mitochondrienmembran → im pH-Gradient gespeicherte Energie wird in
der energiereiche Phosphat-Phosphat Bindung des ATP fixiert
c) Wie chemische Energie in Mechanische Energie umgewandelt wird
→ Aneinandergleiten von Aktin und Myosin führt zu allen Bewegungen
→ Mikrotubuli in 9 x 2 +2 Zilien für Bewegungen an Flimmerepithelien und für Fortbewegung
von Spermien
→Beide: Energie, die durch Hydrolyse von ATP entsteht, in einer Konformationsänderung der
ATPase konserviert wird
24. AcetylCoA ist Bestandteil des katabolen Stoffwechsels.
→ Wie entsteht AcetylCoA aus dem Abbau von Glucose?
→ Wie entsteht AcetylCoA aus dem Abbau von Fettsäuren
→ Was wird aus AcetylCoA im Citratzyklus? Und wie dient der Citratzyklus der Neusynthese
von ATP?
Stoffwechsel
1. Skizzieren und beschriften sie die Anatomie unseres Verdauungssystems inklusive
akzessorischen Drüsen
→ Nahrung gelangt in Mund und Speiseröhre → Magen → Pförtner (Pylorus) →
Zwölffingerdarm (Duodenum) → Dünndarm → Dickdarm → Enddarm → After
→meisten akzessorischen Drüsen sind prägastrisch (Vor Magen): Speicheldrüse
(Mund und Ohr), postgastrische: Bauchspeicheldrüse (Pankreas),
Leber mit Gallenblase
2. Warum schmeckt das Fladenbrot erst nach längerem Kauen süß?
→Fladenbrot aus polymerer Stärke (aus Amylose und Amylopektin),
Amylose besteht aus α-1,4-verknüpfte Glukose, Amylopektin aus α-1,4- und
β-1,6-Verknüpfter Glukose.
→ Mund-, Ohr- und Unterkieferspeicheldrüse und Unterzungenspeicheldrüse sezernieren
Speichelsekret → enthält α-Amylase, spaltet α-1,4-glykosidische Bindungen zu Maltose
→ Maltose bindet an Zuckerrezeptoren an Zunge „süß“
3. Warum sezerniert Bauchspeicheldrüse ebenfalls Amylase?
→ Amylase wird von der Magensäure zersetzt. Damit Kohlenhydrate auch noch nach dem
Mund weiter verdaut werden können, sezerniert die Bauchspeicheldrüse Amylase ins
Duodenum
4. Warum erfolgt Resorption von Glukose im Symport mit Na+, die Resorption von Fruktose
aber nicht?
→Auch geringe Mengen an Glukose (geringer als im Epithel) soll noch aufgenommen werden
→ Energie wird benötigt, die durch Ungleichgewicht von Na+ entsteht
→Fructose läuft über passiven Transport mit Glut5, Kein Symport nötig, da konstanter
Gradient besteht (Darmlumen > Epithelzelle > Blut)
5. Warum wird Zellulose als Ballaststoffe unverdaut ausgeschieden?
→ Menschen haben kein Enzym um beta-glycosidische Bindungen zu spalten (Zellulase..)
6. Protonenverdauung beginnt im sauren Milieu im Magen. Wie kommt es zur Ansäuerung und
wozu dient der saure pH?
→Parietale Zelle: Produktion Hydrochlorid
Chiefcell: Produktion Pepsinogen → Kontakt mit Hydrochlorid wird es zu Pepsin gespalten
(Enteroendrocinezelle: Gastrin → Hormon kommuniziert mit Dünndarm)
Belegzellen: HCl → Sauer
→Sauerer pH ist wichtig, damit Protein Pepsin arbeiten kann
7. Wofür ist die Magensäure gut und wie wird sie neutralisiert?
→Abtöten von Bakterien, denaturieren von Proteinen
→Durch von Pankreas sezenierten Bicarbonat
8. Wie schützt sich der Magen vor der starken säurekonzentration?
→ Mucosa-schicht
Neck cell: Mycin → Schutz vor säure
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9. Wo und wie findet die intestinale Verdauung von Kohlenhydraten, Lipiden und Proteinen
statt?
→KH: Mund: Amylase spaltet Stärke in Matlose; Magen: Stopp, Pankreas: Neutralisiert, pH
und sekretiert Amylase, Dünndarmepithel: Sekretion von Disacchariden + Resorption der
Monomere, Leber: Speicherung der KH als Glykogen
→Lipide: Mund+Magen: Kein verdau, Pankreas: Sekretion der Lipase, Galle: Sekretion der
Gallensalze zum Emulgieren → Micellen, Dünndarm: Resorption der Fette + Synthese von
Chylomikronen, Leber: Produktion der Gallensalze, nach Resorption Umbau der
Lipoproteinpartikel
→Proteine: Magen: saurer pH denaturiert Proteine, Endopeptidase Pepsin spaltet Proteine
(Endopeptidasen erhöhen Angriffspunkte für Expoeptidasen) Pankreas: Neutralisiert pH,
Sekretion weiterer Endopeptidasen (Trypsin), Dünndarm: Sekretion von Exopeptidasen +
Resorption der AS, Leber: Aufnahme der feien AS; Synthese von Albumin
10. Darf einem Koala bei einer Blinddarmentzündung der Blinddarm entfernt werden, wenn er
sich weiter von seiner Lieblingsspeise ernähren will (Bambus)? Begründen sie ihre antwort.
→ Nein, daKoala hat deutlich vergrößerten Blinddarm zu Gärkammer in dem Bakterien
angelagert sind, die Zellulose verdauen können.
,Fragesammlung Tierphysiologie
Umformen von Energie
11. Nenne die 3 im menschlichen Organismus vorkommenden Energieformen mit jeweils einem
konkreten Beispiel.
→ chemische Energie: Energiereiche Moleküle: ATP; Gradienten: Ionen-, Potential-, pH
Reduktionsäquivalente: NADH, FADH2
12. Wie werden energiereiche Bindungen in ATP genutzt, um Reaktionen irreversibel zu
machen?
→Katalysiertes Enzym bindet zwar an Edukt gut, hat aber nur eine sehr geringe Affinität zu
Produkten
→ Produkte werden durch folgende Reaktionen entfernt:
ATP → AMP + PP; ATP → ADP + Ppi PP → Pi + Pi ADP → AMP + Pi
13. Welche Rolle spielt UTP?
→UDP-Glucose entsteht bei Übertragung von Glucose-1-Phosphat auf TOP-Glucose, wobei
Pyrophosphat abgespalten wird
→ aktivierte Glucose gibt es in 2 formen (Phosphorylierung der Gluc präpariert den Zucker
für katabolen SW und Uridinytrierung (UDP-Glucose) präperiert Gluc für anabolen SW)
14. Wie wird Glykogenstoffwechsel durch Phosphorylierung reguliert?
→Glykogensynthase (durch Phosphorylierung gehemmt) und Glykogenphosphorylase (Durch
Phosphorylierung aktiviert)
→Blutzuckerspiegel sinkt, wenn Phosphatase aktiviert wird
→Regulation: hält Blutzuckerspiegel relativ konstant
15. In welchen Co-Enzymen oder Co-Substraten steckt Adenosin
→ NAD (Nikotinsäure-Adenosin-Dinukleotid = Energiespeicher
→PAD (Flacin-Adenosin-Dinukleotid) = Energiespeicher
→Coenzym A = Überträger von Essigsäure (Acetyl)Rest
16. Wie wird ATP Synthetisiert?
→ ATP-Synthase an inneren Mitochondrienmembran
- streng aerob durch sukzessive Oxidation von NADH2 und FADH2 + Übertragung von e- auf
mol O2
- pH-Gradient: Antriebskraft für Rückfluss der Protonen von Intermembranraum in
Mitochondrienmatrix
- Rückfluss über ATP-Synthese: Protonenrückfluss induziert Rotation der ATP-Synthase und
damit wird ADP mit anroganischem Phosphat zu ATP verbunden
→Substratkettenphosphorylierung
-auch unter anaeroben Bedingungen möglich, aber weniger ATP (Glykolyse und Citratzyklus)
17. Was für eine Rolle spielen Phospholipide bei Verdauung?
→ Triacylglyceride bei fetthaltiger Nahrung aufgenommen (In H2O Unlöslich) → Emulgation
durch Gallensalze und Phospholipide lagern sich zwischen Triacylglyceriden ein (=Micellen)
18. Welche AS lassen sich phosphorylieren?
→Serin, Threonin und Tryosin (Alkoholische AS), wird mehrfach negativ geladener
Substituent hinzugefügt
→ Tertiärstruktur verändert sich
, Fragesammlung Tierphysiologie
19. Aus welchen Phospholipiden lassen sich 2 second messenger gewinnen?
→ Aus PIP2
→DAG = Glycerinmoleküle, lipophil, kann ligandengesteuerte Ca2+-Kanäle in
Plasmamembran binden und Öffnung induzieren →Ca2+-Einstrom, Erhöhung der intraz.
Ca2+konz.
→ IP3 = Phosphorylierter Zucker, hydrophil; Bindet an ligandengesteuerten Ca2+-Kanälen am
ER und öffnet sie → Ca2+-Einstrom, Erhöhung intraz. Ca2+-Konz
→ DAG und IP3 sorgen für Erhöhung des intraz. Ca2+-Spiegels
20. Wo spiet Hydrolyse von GTP entscheidende Rolle?
→Hauptaufgabe: Regulation von G-Proteinen (durch GTP aktiviert)
G-Protein mit GTP: aktiv; G-Protein mit GDP: inaktiv
21. Was sind Auswirkungen von Phosphorylierungen am Protein?
→Einbringen von Phosphatrest = Einbringen negativer Ladung
→Tertiärstruktur verändert sich
→ Nähe von negativer AS: Abstoßung; Nähe von positiven AS: Salzbrücken
22. In welchen Zyklen entstehen Reduktionsäquivalente von Kohlenhydraten und in welchen die
Reduktionsäquvialente von Fetten?
Wie können diese Äquivalente wieder zu ATP mobilisiert werden?
→KH: Glycolyse (2NADH),Citratzyklus (6 NADH2, 2 FADH2), Pyruvat-Dehydrogenase (2NADH)
→Fette: Beta-Oxidation (7 FADH2, 7 NADH2) + aus Citratzyklus (24 NADH, 8 FADH)
→ATP: Atmungskette (38ATP + 131ATP)
23. Erklären sie anhand von jeweils einem Beispiel, wie
a) chemische Energie in osmotische Energie umgewandelt wird
→Protonen-transportierenden Mechanismnen der Atmungskette, die einen pH-Gradient
über die innere Mitochondirenmembran generieren und damit die ATPase an der inneren
Mitochondrienmembran antreibt
→ Na+/K+-ATPase
b) osmotische Energie in chemische Energie umgewandelt wird
→ ATP-Synthase an Mitochondrienmembran → im pH-Gradient gespeicherte Energie wird in
der energiereiche Phosphat-Phosphat Bindung des ATP fixiert
c) Wie chemische Energie in Mechanische Energie umgewandelt wird
→ Aneinandergleiten von Aktin und Myosin führt zu allen Bewegungen
→ Mikrotubuli in 9 x 2 +2 Zilien für Bewegungen an Flimmerepithelien und für Fortbewegung
von Spermien
→Beide: Energie, die durch Hydrolyse von ATP entsteht, in einer Konformationsänderung der
ATPase konserviert wird
24. AcetylCoA ist Bestandteil des katabolen Stoffwechsels.
→ Wie entsteht AcetylCoA aus dem Abbau von Glucose?
→ Wie entsteht AcetylCoA aus dem Abbau von Fettsäuren
→ Was wird aus AcetylCoA im Citratzyklus? Und wie dient der Citratzyklus der Neusynthese
von ATP?
