Aminosäurestoffwechsel Biologie lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Aminosäurestoffwechsel


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Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Aminosäurestoffwechsel Biologie lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Aminosäurestoffwechsel

Inhaltliche Einleitung
Unser Körper kann für viele Nährstoffe Reserven anlegen. Kohlenhydrate und Zucker können zum Beispiel als Glycogen gespeichert werden und Fettsäuren als Triglyzeride – was aber passiert mit den Aminosäuren? Interessanterweise haben unsere Zellen keine Methode, um Aminosäuren zu speichern. Der Körper muss Aminosäuren also direkt verwerten oder verstoffwechseln. Der Aminosäurestoffwechsel ist leider sehr komplex. In der Regel folgt er aber einem zweischrittigen Schema: Im ersten Schritt gibt die Aminosäure ihre Aminogruppe an ein Trägermolekül ab. Aus der Aminosäure entsteht so eine α-Ketosäure. Aus der α-Ketosäure kann dann Energie gewonnen werden. Die Aminogruppe des nun stickstoffhaltigen Trägermoleküls wird entweder in Form von Ammoniak ausgeschieden oder zur Synthese nichtessentieller Aminosäuren verwendet.

Basiswissen

  • Keine Speichermethode für Aminosäuren → direkte Metabolisierung

    Aminosaurier werden von Bewohnern der Biochemie-Stoffwechselstadt verstoffwechselt

    Unser Körper kann für viele Nährstoffe Reserven anlegen: Kohlenhydrate und Zucker können zum Beispiel als Glycogen in der Leber oder in Muskeln gespeichert werden; Fettsäuren bspw. als Triglyzeride in Fettzellen. Was ist aber mit Aminosäuren? Interessanterweise haben Zellen keine Methode, um Aminosäuren zu speichern – zumindest nicht ohne Muskeltraining. Der Körper muss sie also direkt verstoffwechseln: daher ist der Aminosäurestoffwechsel von enormer Bedeutung. Die Aminosaurier, die bei Meditricks in der Biologie in den Amino-Minen arbeiten, stehen für die Aminosäuren. Hier sehen wir einige Vorfahren der Stoffwechselstadt, welche die Aminosaurier gejagt haben, was die Metabolisierung von Aminosäuren aufgreifen soll.

  • Konzept 1: Trennung von Kohlenstoffgerüst (‘carbon skeleton’) und Aminogruppe in Peripherie

    Kohlenstoff-Skelette der Aminosaurier und Minenhelme neben Muskel

    Es gibt drei Konzepte, die du kennen musst, um den Aminosäurestoffwechsel zu verstehen. Das erste Konzept ist: Unser Körper muss das Kohlenstoffgerüst der Aminosäure und die Aminogruppe unterschiedlich verstoffwechseln und sie deshalb voneinander trennen. Wir werden das Kohlenstoffgerüst der Aminosäuren als Carbon-Skelett der Aminosaurier darstellen und damit dem englischen Synonym für Kohlenstoffgerüst ‘carbon skeleton’ Rechnung tragen. Die Minenhelme stellen bei uns die Aminogruppe dar. Die Verstoffwechslung der beiden Aminosäurenteile ist zwar eng verknüpft, aber es hilft beim Verständnis, diese beiden Komponenten des Aminosäurestoffwechsels getrennt voneinander zu betrachten.

  • Kohlenstoffgerüst → Energiegewinnung, Synthese anderer Moleküle

    Carbon-Skelett → Aminosaurier werden zur Energiegewinnung gefressen, Knochen-Möbel

    Die Kohlenstoffgerüste – auf englisch auch carbon skeletons – sind nützlich, hier an den kohlenstoffschwarzen Knochengerüsten zu sehen! Aus ihnen kann der Körper bspw. Glucose oder Ketonkörper synthetisieren, um Energie zu gewinnen: Wir sehen, wie die Leber den skeletthaften Pyro-Wal zur Energiegewinnung isst. Außerdem kann die Leber daraus neue Moleküle wie nicht-essentielle Aminosäuren synthetisieren, hier an den Möbelstücken aus den Aminosaurierknochen gezeigt, die in der Leber aufgestellt sind.

  • Aminogruppe → Problem: neurotoxisches Ammoniak → Trägermolekül nötig

    Amino-Minenhelm wird von Ketten-Glut-Monster in die Leberhöhle getragen

    Die Aminogruppe (-NH2) der Aminosäuren ist jedoch weniger oft nützlich, sondern meist eher lästig. Meist muss sie sehr aufwändig entsorgt werden, wenn kein Bedarf für eine Aminogruppe besteht (z.B. zur Synthese anderer Aminosäuren). Zusätzlich würde die Aminogruppe im Blut zum neurotoxischen Ammonium (NH4+) werden. Daher sollte die Aminogruppe nicht einfach abgespalten werden, sondern besser an ein Trägermolekül gebunden zur Leber transportiert werden, um diese Toxizität zu vermeiden. Die Aminogruppe ist am Aminohelm dargestellt: es wird vom Ketten-Glut-Monster mit einem Trägerkorb (Trägermolekül) in die Leberhöhle getragen.

  • Konzept 2: Schritte finden in unterschiedlichen Organen statt

    Vorfahren von Muskel und Leber im Bild

    Das 2. Konzept ist: die Metabolisierung von Aminosäuren findet an verschiedenen Orten statt! Der erste Schritt findet oft in der Peripherie statt, dann erfolgt ein Transport der Zwischenmetabolite zur Leber und erst dort erfolgt dann die finale Verstoffwechslung. Hier sind die Vorfahren zweier Stoffwechselorgane zu sehen, die du auch aus der Stoffwechselstadt kennst: Leber und Muskel. Sie essen Aminosaurier bzw. lassen sie essen, um die Verstoffwechslung in beiden Organen zu zeigen.

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Expertenwissen

  • Strikt ketogene Aminosäuren (2 Stück): Lysin & Leucin

    Schwer angekettete Aminosaurier vor Atzen-Tüllrock-Koala: Lügnerin & Leutnant

    Zwei Aminosäuren sind strikt ketogen: das sind Lysin und Leucin. Sie können NICHT zur Glukoneogenese verwendet werden. Der Atzen-Tüllrock-Koala hat die Lügnerin und den weißen Leutnant-Dino mit Tonketten angekettet (ketogen): er hat sie für ihre Lügen und und ihren Aufstand beim Kampf besonders fest angekettet (strikt ketogen).

  • Sowohl glucogen also auch ketogen (4 Stück): Tryptophan, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin

    Glucken-Zuckerwürfel hat Trübtophant, Isolierter Leutnant, Fee-Aladin, Tür-Rosin weniger doll angekettet

    Einige Aminosäuren können sowohl ketogen wie auch glucogen wirken: Tryptophan, Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin. Hier hat ein Glucken-Zuckerwürfel (glucogen) auch ein paar Aminosaurier in Ton angekettet (ketogen), jedoch ist der deutlich (!) weniger streng als der Atzen-Tüllrock-Koala (ist halt auch kein Atze). Warum auch? Der Trübtophant ist eh schon traurig, der isolierte Leutnant ist in seiner dicken Isolierrolle eh schon sehr immobil, und der Fee-Aladin und die Tür-Rosin sind verliebt und nicht so aufmüpfig wie die Lügnerin und der Leutnant!

  • Kofaktor: NADP+ → NADPH + H+

    Nadelpuppentochter mit 2-Haar-Helfer lacht darüber

    Kofaktor bei der oxidativen Desaminierung sind die Elektronenträger NAD+ oder NADP+, welche die Elektronen bereitwillig aufnehmen. In diesem Merkbild zeigen wir dir die reduzierte Form NADPH + H+ an der Nadelpuppe (NADP) und dem 2-Haar-Helferlein,das im Meditricks Universum für die beiden Hs von NADPH + H+ steht und die Elektronen enthält.

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