Mitschrift zur VO Biochemie des Stoffwechsel Prof. Kainz

OXIDATION = Elektronenabgabe
REDUKTION = Elektronenaufnahme
Die bei der Oxidation abgegebenen Elektronen nimmt ein geeigneter Reaktionspartner auf
= Oxidationsmittel (O 2 )
Bei der Reduktion liefert der Reaktionspartner die aufzunehmenden Elektronen
= Reduktionsmittel
BIOCHEMIE DES STOFFWECHSELS
„Energiestoffwechsel“, Katabolismus:
Aufnahme von Energie aus der Umgebung unter Nutzung der Sonnenenergie oder durch den Abbau
energiereicher Nährstoffe.
Intermediärstoffwechsel:
Umwandlung von Nährstoffmoleküle in charakteristische Moleküle der Zelle, einschließlich
makromolekularer Vorstufen.
Anabolismus, Biosyntheseweg:
Aufbau von Proteinen, Nucleinsäuren, Lipiden, Polysacchariden und anderen Zellbestandteilen aus
monomeren Vorstufen.
Sekundärstoffwechsel:
Auf- und Abbau von Biomolekülen, die für spezielle Zellfunktionen benötigt werden.
Katabolische Stoffwechselwege liefern chemische Energie in Form von ATP, NADH und NADPH.
Diese werden in anabolischen Stoffwechselwegen zum Aufbau zellulärer Makromoleküle aus
niedermolekularen Vorstufen verwendet.
Allgemeine Prinzipien des Stoffwechsels:
1. Große Anzahl von Reaktionen, die Anzahl der Reaktionstypen ist jedoch relativ gering.
2. Die Art der Regulation ist häufig vergleichbar.
3. Zellen gewinnen auf ähnliche Art speicherbare Energie und Reduktionsäquivalente aus der
Umgebung.
Lebende Systeme sind auf laufende Zufuhr Freier Enthalpie angewiesen, die hauptsächlich für 4
Zwecke gebraucht wird:
1. Ausführung mechanischer Arbeit bei Muskelkontraktion und zellulärer Bewegung
2. aktiver Transport von Molekülen und Ionen
3. Synthese von Makromolekülen und anderen Biomolekülen aus einfachen Vorstufen
4. Exergonische Reaktionen können endergonische Reaktionen „ziehen“ (erzeugen). Nicht alle
Einzelreaktionen eines Stoffwechsels sind exergonisch!
(∆G = ∆H - T∆S; ∆G ist die Größe, die uns sagt, ob eine chemische Reaktion ablaufen kann; die
Beiträge von Enthalpie und Entropie werden berücksichtigt; T in Kelvin)
∆G = die Veränderung der freien Enthalpie
∆H = Enthalpie, Wärmegehalt eines Systems
T = absolute Temperatur in Kelvin K
∆S = Entropie = Maß für die Zufälligkeit oder Unordnung in einem System
Freie Enthalpie G stammt aus der Umgebung:
• Bei chemotrophen Organismen: durch die Oxidation von Nährstoffen
• Bei phototrophen Organismen: durch Einfangen von Lichtenergie
Vorgang von Energiespeicherung:
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