Zusammenfassung “Vorbereitende Stufe” der Glykolyse
Zusammenfassung “Vorbereitende Stufe” der Glykolyse
Zusammenfassung “Vorbereitende Stufe” der Glykolyse
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<strong>Zusammenfassung</strong><br />
<strong>“Vorbereitende</strong> <strong>Stufe”</strong> <strong>der</strong> <strong>Glykolyse</strong>
<strong>Glykolyse</strong> 6:<br />
Oxidation und Phosphorylierung von 1,3-Bisphophoglycerat<br />
Glycerinaldehyd-<br />
Glycerinaldehyd- 3-phosphat<br />
3-phosphat<br />
(GAP)<br />
Glycerinaldehyd-<br />
3-phosphat-<br />
Dehydrogenase<br />
1,3-Bisphosphoglycerat<br />
(1,3-BPG)<br />
Acylphosphat
Bildung von 1,3-Bisphophoglycerat<br />
thermodynamisch<br />
günstig<br />
thermodynamisch<br />
ungünstig<br />
→ Kopplung <strong>der</strong> zwei Reaktionen
<strong>Glykolyse</strong> 7:<br />
Bildung von ATP aus 1,3-Bisphophoglycerat<br />
Substratkettenphosphorylierung<br />
-
<strong>Glykolyse</strong> 8:<br />
Bildung von 2-Phosphoglycerat<br />
Phosphoglycerat-<br />
Mutase
<strong>Glykolyse</strong> 9:<br />
Dehydratisierung von 2-Phosphoglycerat<br />
(PEP)
<strong>Glykolyse</strong> 10:<br />
Bildung von Pyruvat und Erzeugung eines zweiten ATP<br />
Pyruvat-<br />
Kinase
Warum hat PEP ein so hohes Phosphorylgruppen-<br />
Übertragungspotential ?<br />
Enolform
Glucose + 2 P i + 2 ADP + 2 NAD +<br />
2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H +<br />
+ 2 H 2 O
Regulation <strong>Glykolyse</strong>:<br />
Phosphofructokinase
Alkoholische Gärung<br />
Pyruvat-<br />
Decarboxylase<br />
Alkohol-<br />
Dehydrogenase
NAD + wird bei <strong>der</strong> Gärung regneriert,<br />
somit das Redoxgleichgewicht in <strong>der</strong><br />
Zelle aufrechterhalten<br />
Glucose + 2 P i + 2 ADP + 2 H +<br />
2 Ethanol + 2 CO 2 + 2 ATP +<br />
+ 2 H 2 O
Auch bei <strong>der</strong> Milchsäuregärung wird<br />
NAD + regeneriert<br />
Lactat<br />
Dehydrogenase
Citratzyklus<br />
(Tricarbonsäurezyklus, Krebs-Zyklus)<br />
&<br />
Oxidative Phosphorylierung
Überblick „Zellatmung“<br />
Citratzyklus Oxidative Phosphorylierung
Der Citratzyklus wird von Enzymen in <strong>der</strong><br />
Matrix von Mitochondrien katalysiert
Überblick Citratzyklus
Bildung von Acetyl-CoA aus Pyruvat<br />
(oxidative Decarboxylierung)<br />
Pyruvat<br />
Dehydrogenase<br />
Pyruvat + CoA + NAD + Acetyl-CoA + CO 2 + NADH
Pyruvat Dehydrogenase Komplex<br />
• Multifunktioneller Enzymkomplex (MW ca. 7,8 Mio Da)<br />
• 3 Enzyme:<br />
Pyruvat Dehydrogenase (E1)<br />
Dihydrolipoyl-Transacetylase (E2)<br />
Dihydrolipoyl-Dehydrogenase (E3)<br />
• 5 Coenzyme:<br />
Thiaminpyrophosphat<br />
Coenzym A<br />
FAD<br />
NAD +
Reaktive Gruppe<br />
β-Mercapto-<br />
ethylamin<br />
Pantothenat<br />
Coenzym A<br />
3‘-Phophoadenosindiphosphat
Acteyl-Coenzym A
Thiaminpyrophosphat<br />
(Thiamin = Vitamin B1)<br />
• Pyruvat Dehydrogenase<br />
• α-Ketoglutarat-<br />
Dehydrogenase<br />
• Transketolase
Citratzyklus 1: Bildung von Citrat<br />
Citrat Synthase<br />
Oxalacetat Acetyl-CoA Citroyl-CoA Citrat
Mechanismus <strong>der</strong> Citrat Synthase<br />
(Aldol-Kondensation)
Citratzyklus 2:<br />
Bildung von Isocitrat über cis-Aconitat<br />
Aconitase
Aconitase enthält einen 4Fe-4S Cluster<br />
im aktiven Zentrum
Citratzyklus 3: Oxidation von<br />
Isocitrat zu α-Ketoglutarat und CO 2<br />
Isocitrat Dehydrogenase<br />
Oxalsuccinat
Citratzyklus 4: Oxidation von<br />
α-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA und CO 2<br />
α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex
Citratzyklus 5:<br />
Umwandlung von Succinyl-CoA in Succinat<br />
Succinyl-CoA-Synthetase
Citratzyklus 6:<br />
Oxidation von Succinat zu Fumarat<br />
Succinat-Dehydrogenase<br />
Oxidation
Citratzyklus 7:<br />
Hydratisierung von Fumarat zu Malat<br />
Fumarase
Citratzyklus 8:<br />
Oxidation von Malat zu Oxalacetat<br />
Malat-Dehydrogenase<br />
Oxalacetat
Stöchiometrie des Citratzyklus<br />
Acetyl-CoA + 3 NAD + + FAD + GDP + P i + 2 H 2 O<br />
2 CO 2 + 3 NADH + FADH 2 + GTP + 2 H + + CoA
Kontrolle des<br />
Citratzyklus
Rolle des<br />
Citratzyklus<br />
in <strong>der</strong> Biosynthese
Oxidative Phosphorylierung<br />
(Atmung)
Oxidative Phosphorylierung
Komplex I<br />
Komplex III<br />
Komplex IV<br />
Komplex II
Mitochondriale Elektronentransportkette<br />
(Atmungskette)
Mitochondriale Elektronentransportkette<br />
(Atmungskette)
Das Redoxpotential bestimmt den<br />
Elektronenfluß in <strong>der</strong> Atmungskette
Oxidationsstufen von Flavinen<br />
Flavinmononucleotid<br />
FMN (oxidiert)<br />
Semichinon<br />
Zwischenprodukt<br />
Flavinmononucleotid<br />
FMNH 2 (reduziert)
Eisen-Schwefel-Cluster
Cytochrome vom c-Typ
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