Allgemeine Mikrobiologie

202 7ZentraleStoffwechselwege
MeistentstehtATPdadurch,dassdiePhosphorylgruppevonPhosphorsäureanhydriden
auf ADP übertragen wird. Die im KohlenhydratstoffwechselwichtigstenReaktionenderATP-Regenerationwerdenkatalysiert
durch:
– Phosphoglycerat-Kinase(Phosphorylgruppendonator:
energiereiches1,3-Bisphosphoglycerat)
– Pyruvat-Kinase(Phosphorylgruppendonator:
energiereichesPhosphoenolpyruvat)
– Acetat-Kinase(Phosphorylgruppendonator:
energiereichesAcetylphosphat).
DieZuckervergärendenBakterienundHefensindaufdasdurchdiese
EnzymeregenerierteATPangewiesen(Kap.12).
7.2 WegedesHexoseabbaus
ImFolgendenwerdendievierwichtigstenReaktionsfolgendesGlucoseabbaus(dieeinleitendeSpaltungzuC
3 -Verbindungen,dieOxidationdes
Pyruvats,derCitratzyklusunddieAtmungskette)mitihrenFunktionen
vorgestellt.
MehrereWegeführenvonGlucosezuC 3 -Körpern,darunterPyruvat,
eine der wichtigsten Intermediärverbindungen des Stoffwechsels. Der
am weitesten verbreitete Abbauweg verläuft über Fructose-1,6-bisphosphat(FBP)undwirdalsFBP-Weg,GlykolyseodernachdenmaßgebendbeteiligtenForschernEmbden-Meyerhof-Parnas-Wegbezeichnet
(Abb.7.8bis7.11).
EineReihevonReaktionen,zuderenKatalysedieüberwiegendeZahl
der Lebewesen befähigt ist, führt zu Pentosephosphaten und wird als
Pentosephosphatweg bezeichnet. Dieser Stoffwechselweg wird durch
zweizusätzlicheEnzyme(Transaldolase,Transketolase)zueinemZyklus
geschlossen,deralsoxidativerPentosephosphatzyklusoderWarburg-
Dickens-Horecker-Schemabekanntist(Abb.7.12).DierückläufigeReaktionsfolge
umfasst die wesentlichen Reaktionen zur Regeneration des
CO 2 -AkzeptorsderautotrophenCO 2 -Fixierung(Kap.8.6.1).
Auf Bakterien beschränkt ist der Entner-Doudoroff-Abbauweg (nach
seinen Entdeckern benannt) oder KDPG-Weg, nach dem charakteristischen
Zwischenprodukt 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat (KDPG)
benannt(Abb.7.13).
7.2.1 Glykolyse
Abb.7.8 DieGykolyseimÜberblick.
EineÜbersichtüberdieGlykolyse,inderGlucosezuPyruvatabgebaut
wird, gibt Abbildung 7.8. Zunächst wird die Glucose zu Fructose-1,6-
bisphosphataktiviertunddanninzweiTriosephosphateundschließlich
weiterzuPyruvatgespalten.
Abbildung7.9zeigtdieerstenSchrittederGlykolyse,indenendieGlucosezunächstdurchdasEnzymHexokinasein6-Stellungphosphoryliert
unddamitaktiviertwird(A).DabeiistATPPhosphatdonator.Glucose-
6-phosphatistdiestoffwechselaktiveFormderGlucoseundAusgangspunktderdreiobengenanntenAbbauwege.
In der Glykolyse wird Glucose-6-phosphat zur Vorbereitung der
SpaltungdurcheineGlucosephosphat-IsomerasezuFructose-6-phosphat
isomerisiert(S)undanschließenddurchPhosphofructokinasemitATPan
C1-Stellung phosphoryliert(D).Das entstandeneFructose-1,6-bisphos-
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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