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Der Citratzyklus ist eine zyklische Reaktionsfolge, bestehend aus acht Reaktionen. Er hat eine zentrale Stellung im Stoffwechsel: Das Acetyl-CoA, welches beim Abbau fast aller Energieträger des Organismus anfällt, wird hier zu CO2 oxidiert und die dabei freiwerdende Energie in Form der Reduktionsäquivalente FADH2 und NADH+H+ gespeichert. Auch dient der Citratzyklus als Lieferant für Substrate verschiedener Biosynthesen. Die Zwischenprodukte des Citratzyklus: Zitronen im Koma sind super für meine Oma!
Den Citratzyklus kann man in zwei Phasen einteilen: 1. Die Oxidation von Acetyl-CoA zu zwei CO2 unter Bildung von Succinat und 2. die Regeneration des Ausgangsstoffes Oxalacetat aus Succinat .
Phase 1: Oxidation von Acetyl-CoA
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Hirntumore
Bei einigen Hirntumoren (insb. Astrozytomen) kann eine Mutation der Isocitratdehydrogenase nachgewiesen werden. Dadurch wird Isocitrat zunächst regulär in α-Ketoglutarat umgewandelt, welches dann aber zu 2-Hydroxyglutarat reduziert wird. Letzteres stimuliert als Onkometabolit die Methylierung bestimmter DNA-Abschnitte. Die Prognose bei Astrozytomen mit dieser Mutation ist interessanterweise besser als bei Astrozytomen ohne diese Mutation.
Phase 2: Regeneration des Oxalacetats
Im Citratzyklus entstehen insgesamt drei Moleküle NADH+H+, ein Molekül FADH2 und ein Molekül GTP. Die Reduktionsäquivalente NADH+H+ und FADH2 werden in der Atmungskette oxidiert, die dabei freiwerdende Energie zur Bildung von ATP verwendet. Pro Molekül NADH+H+ entstehen dabei etwa 2,5 ATP, pro FADH2 etwa 1,5 ATP .
- 7,5 ATP (aus 3 NADH+H+)+ 1,5 ATP (aus 1 FADH2) + 1 ATP (aus 1 GTP) = 10 ATP
Wozu dient der Citratzyklus bzw. was ist sein Ziel?
Welche Umwandlungen bzw. Reaktionsschritte finden jeweils in Phase 1 und Phase 2 des Citratzyklus statt?
Reaktionsschritte des Citratzyklus
Beschreibe die ersten drei Reaktionen in Phase 1 genauer (u.a. beteiligte Enzyme, Reaktionstyp)!
Was geschieht in der vierten (vorletzten) Reaktion von Phase 1 des Citratzyklus? Beschreibe das beteiligte Enzym etwas näher!
Mit welcher Reaktion endet die Phase 1 des Citratzyklus?
Wie wird in Phase 2 des Citratzyklus der Ausgangsstoff regeneriert? Benenne auch die Reaktionstypen und beteiligten Enzyme! Welches Enzym hat hier eine Doppelfunktion?
Woher kann das im letzten Schritt des Citratzyklus benötigte Malat auch stammen und wie wird es in den Citratzyklus eingeschleust?
Regulation des Citratzyklus
Welche Rolle spielt die Isocitratdehydrogenase bei der Regulation des Citratzyklus?
Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.
In Kooperation mit Meditricks bieten wir dir durchdachte Merkhilfen zum Einprägen relevanter Fakten, dies sind animierte Videos und Erkundungsbilder. Die Inhalte sind vielfach auf AMBOSS abgestimmt oder ergänzend. Viele Meditricks gibt es in Lang- und Kurzfassung, oder mit Basis- und Expertenwissen, Quiz und Kurzwiederholung. Eine Übersicht über alle Inhalte findest du in dem Kapitel Meditricks. Meditricks gibt es in unterschiedlichen Paketen – welche, siehst du im Shop.
Citratzyklus
Einleitung
Reaktionen des Citratzyklus
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