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Allosterische Regulation und Phosphofructokinase einfach erklärt

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24.11.2021

Biologie

Regulation Energieliefernder Stoffwechselwege

Allosterische Regulation und Phosphofructokinase einfach erklärt

Allosterische Regulation der Glykolyse: Ein komplexer Mechanismus zur Energiesteuerung in Zellen

Die allosterische Regulation spielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Glykolyse, insbesondere durch die Steuerung des Enzyms Phosphofructokinase. Dieser Prozess ermöglicht es Zellen, ihren Energiestoffwechsel präzise an den aktuellen Bedarf anzupassen und eine effiziente Nutzung von Glucose sicherzustellen.

  • Die Phosphofructokinase ist das Schlüsselenzym der Glykolyse und katalysiert einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt.
  • ATP hemmt die Phosphofructokinase allosterisch bei hohen Konzentrationen, während AMP und ADP sie aktivieren.
  • Dieser Mechanismus stellt ein Beispiel für negative und positive Rückkopplung in biologischen Systemen dar.
  • Die Regulation verhindert eine übermäßige Energieproduktion und gewährleistet eine bedarfsgerechte Glucoseverwertung.
...

24.11.2021

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S.78
Regulation Energieliefernder Stoffwechselwege
wenn in der Zelle etwas ausreichend vorhanden ist wird der Stoffwechselweg, ausgeschaltet

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Feinabstimmung der Glykolyse durch Phosphofructokinase

Die Regulation der Glykolyse durch die Phosphofructokinase ist ein ausgeklügelter Mechanismus, der verhindert, dass der Energiestoffwechsel unkontrolliert abläuft. Ohne diese Regulation würde die Zellatmung erst zum Erliegen kommen, wenn alle Energievorräte aufgebraucht wären.

Highlight: Die Phosphofructokinase ist ein wichtiges Schlüsselenzym der Zellatmung und katalysiert einen entscheidenden Schritt der Glykolyse.

Die allosterische Regulation der Phosphofructokinase erfolgt hauptsächlich durch ATP und ADP. Bei ausreichender chemischer Energie in Form von ATP wird das Enzym gehemmt. ATP fungiert dabei als negativer Effektor und bindet an das allosterische Zentrum des Enzyms.

Definition: Ein allosterisches Enzym ist ein Enzym, dessen Aktivität durch die Bindung von Effektormolekülen an Stellen außerhalb des aktiven Zentrums reguliert wird.

Durch die Hemmung der Phosphofructokinase sinkt die ATP-Konzentration in der Zelle, während die ADP-Konzentration ansteigt. Dies führt wiederum zur Aktivierung der Phosphofructokinase, da ADP als positiver Effektor wirkt.

Example: Wenn die ATP-Konzentration in der Zelle sinkt und die ADP-Konzentration steigt, wird die Phosphofructokinase aktiviert, um mehr Energie zu produzieren.

Diese fein abgestimmte Regulation gewährleistet, dass die Produktion chemischer Energie dem tatsächlichen Bedarf der Zelle entspricht. Es verhindert eine Verschwendung von Ressourcen, indem es verhindert, dass die gesamte verfügbare Glucose auf einmal abgebaut wird, wenn kein akuter Energiebedarf besteht.

Vocabulary: Effektor ist ein Molekül, das die Aktivität eines Enzyms beeinflusst. Ein negativer Effektor hemmt das Enzym, während ein positiver Effektor es aktiviert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ATP zwei wichtige Funktionen in diesem Regulationsprozess hat: Es dient sowohl als Energieträger als auch als Effektor am Enzym Phosphofructokinase. Diese duale Rolle ermöglicht eine präzise Kontrolle des Energiestoffwechsels in der Zelle.

Quote: "ATP hat zwei Funktionen: 1. Energieträger und 2. Effektor am Enzym"

Die Regulation der Glykolyse durch Phosphofructokinase ist ein Paradebeispiel für die komplexen Kontrollmechanismen, die in lebenden Zellen wirken, um eine optimale Energieversorgung bei gleichzeitiger Ressourcenschonung zu gewährleisten.

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Biologie

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24. Nov. 2021

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Allosterische Regulation und Phosphofructokinase einfach erklärt

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@lea.1302

Allosterische Regulation der Glykolyse: Ein komplexer Mechanismus zur Energiesteuerung in Zellen

Die allosterische Regulationspielt eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle der Glykolyse, insbesondere durch die Steuerung des Enzyms Phosphofructokinase. Dieser Prozess ermöglicht es Zellen, ihren Energiestoffwechsel präzise an den... Mehr anzeigen

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Feinabstimmung der Glykolyse durch Phosphofructokinase

Die Regulation der Glykolyse durch die Phosphofructokinase ist ein ausgeklügelter Mechanismus, der verhindert, dass der Energiestoffwechsel unkontrolliert abläuft. Ohne diese Regulation würde die Zellatmung erst zum Erliegen kommen, wenn alle Energievorräte aufgebraucht wären.

Highlight: Die Phosphofructokinase ist ein wichtiges Schlüsselenzym der Zellatmung und katalysiert einen entscheidenden Schritt der Glykolyse.

Die allosterische Regulation der Phosphofructokinase erfolgt hauptsächlich durch ATP und ADP. Bei ausreichender chemischer Energie in Form von ATP wird das Enzym gehemmt. ATP fungiert dabei als negativer Effektor und bindet an das allosterische Zentrum des Enzyms.

Definition: Ein allosterisches Enzym ist ein Enzym, dessen Aktivität durch die Bindung von Effektormolekülen an Stellen außerhalb des aktiven Zentrums reguliert wird.

Durch die Hemmung der Phosphofructokinase sinkt die ATP-Konzentration in der Zelle, während die ADP-Konzentration ansteigt. Dies führt wiederum zur Aktivierung der Phosphofructokinase, da ADP als positiver Effektor wirkt.

Example: Wenn die ATP-Konzentration in der Zelle sinkt und die ADP-Konzentration steigt, wird die Phosphofructokinase aktiviert, um mehr Energie zu produzieren.

Diese fein abgestimmte Regulation gewährleistet, dass die Produktion chemischer Energie dem tatsächlichen Bedarf der Zelle entspricht. Es verhindert eine Verschwendung von Ressourcen, indem es verhindert, dass die gesamte verfügbare Glucose auf einmal abgebaut wird, wenn kein akuter Energiebedarf besteht.

Vocabulary: Effektor ist ein Molekül, das die Aktivität eines Enzyms beeinflusst. Ein negativer Effektor hemmt das Enzym, während ein positiver Effektor es aktiviert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ATP zwei wichtige Funktionen in diesem Regulationsprozess hat: Es dient sowohl als Energieträger als auch als Effektor am Enzym Phosphofructokinase. Diese duale Rolle ermöglicht eine präzise Kontrolle des Energiestoffwechsels in der Zelle.

Quote: "ATP hat zwei Funktionen: 1. Energieträger und 2. Effektor am Enzym"

Die Regulation der Glykolyse durch Phosphofructokinase ist ein Paradebeispiel für die komplexen Kontrollmechanismen, die in lebenden Zellen wirken, um eine optimale Energieversorgung bei gleichzeitiger Ressourcenschonung zu gewährleisten.

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Regulation Energieliefernder Stoffwechselwege

Die Regulation energieliefernder Stoffwechselwege ist ein komplexer Prozess, der für die Aufrechterhaltung des zellulären Energiehaushalts von entscheidender Bedeutung ist. Im Zentrum dieser Regulation steht die Glykolyse, ein zentraler Stoffwechselweg zum Abbau von Glucose.

Highlight: Die Phosphofructokinase ist das wichtigste Schlüsselenzym in der Regulation der Glykolyse.

Die Phosphofructokinase katalysiert einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in der Glykolyse, nämlich die Umwandlung von Fructose-6-Phosphat zu Fructose-1,6-bisphosphat. Dieses Enzym unterliegt einer strengen allosterischen Regulation, die es ermöglicht, den Glucoseabbau an den Energiebedarf der Zelle anzupassen.

Definition: Allosterische Regulation bezeichnet die Steuerung der Enzymaktivität durch Bindung von Effektormolekülen an spezielle Bindungsstellen, die sich vom aktiven Zentrum unterscheiden.

Bei hohen ATP-Konzentrationen in der Zelle wird die Phosphofructokinase gehemmt. ATP bindet an das allosterische Zentrum des Enzyms und verringert dessen Aktivität. Dies führt zu einer Verlangsamung des Glucoseabbaus.

Example: Wenn die ATP-Konzentration in der Zelle hoch ist, bindet ATP an die Phosphofructokinase und hemmt sie, wodurch der Glucoseabbau verlangsamt wird.

Umgekehrt aktivieren AMP und ADP, die Vorstufen von ATP, die Phosphofructokinase. Dies geschieht, wenn der Energiebedarf der Zelle hoch ist und die ATP-Konzentration sinkt.

Vocabulary: Negative Rückkopplung bedeutet, dass ein Produkt hierATPhier ATP seinen eigenen Bildungsprozess hemmt, während positive Rückkopplung bedeutet, dass ein Mangel an Produkt hierAMPundADPhier AMP und ADP den Bildungsprozess verstärkt.

Die Regulation der Glykolyse durch die Phosphofructokinase ist ein Beispiel für beide Arten von Rückkopplungsmechanismen. Die Hemmung durch ATP ist eine negative Rückkopplung, während die Aktivierung durch AMP und ADP eine positive Rückkopplung darstellt.

Quote: "Positive Rückkopplungen und negative Rückkopplungsmechanismen sind an vielen Stellen des Glucoseabbaus."

Zusätzlich zur Regulation durch Energiemoleküle wird die Phosphofructokinase auch durch andere Metaboliten beeinflusst. Zum Beispiel hemmt Citrat, ein Zwischenprodukt des Citratzyklus, ebenfalls die Phosphofructokinase. Dies stellt eine Verbindung zwischen der Glykolyse und anderen Stoffwechselwegen her und ermöglicht eine umfassende Regulation des Energiestoffwechsels.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Marcus B

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Sarah L

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