ATP, Citrat, 3-Phosphoglycerat Aktivierung - DocCheck Campus

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ATP, Citrat, 3-Phosphoglycerat Aktivierung - DocCheck Campus

Monosaccharide als Bausteine

Zucker (Kohlenhydrate)

Polyalkohole mit zusätzlicher Aldehyd- oder Ketogruppe:

Aldose oder Ketose

Derivate des

D-Glyceral oder

Glyceron


Monosaccharide

Unterscheidung nach Kettenlänge:

Triose (3C), Tetrose (4C), Pentose (5C), Hexose (6C)

Für den menschlichen Stoffwechsel wichtige Monosaccharide:


Monosaccharide

Reaktionsfreudige Carbonylgruppe

Bildung von Halbacetalen (bzw. Halbketalen)

R 1‘

Bildung von Acetalen (Ketalen)

R 1‘

R 1‘

R 1‘


Ringschluß bei Monosacchariden

Zyklohalbacetale

Pyranose (6-gliedriger Ring); Furanose (5-gliedriger Ring)

Anomerie


β-Methylglucosid

Glycosid-Bindung

Glycosid Bindung

α-Methylglucosid

Reaktion des Zyklohalbacetals mit Alkoholen zum Acetal


Glycosid-Bindung: Glycosid Bindung: Verknüpfung von Zuckern

1. Disaccharide

2. Oligosaccharide


Verknüpfung von Zuckern: Glycosid-Bindung

Glycosid Bindung

3. Polysaccharide

Amylose

Amylopectin

Glykogen

Zellulose

Baustein

Glucose

Glucose

Glucose

Glucose

Bindung

α(1�4)

α(1�4),

α(1�6)

α(1�4),

α(1�6)

β(1�4)

Vorkommen

Stärke 20%

Stärke 80%

Körpereigener

KH-Speicher

Pflanzlicher

Faserstoff


Mund

Speichel-Amylase

Stärke

Disaccharide

Blutkreislauf

Magen

HCl (zerstört Amylase)

Leber

Monosaccharid-

Stoffwechsel

Intestinum

Pankreas-Amylase

Epithelzellen

(Bürstensaum)

Disaccharidasen

Oliogosaccharidasen

Grenzdextrinasen

Portalvene

Transport


Abbau von Glukose zu Pyruvat (aerob) oder Lactat (anaerob)

Im Cytosol

Glucose � 2 Lactat ∆G 0 ‘ = -197 kJ/mol

Phase 1:

Umwandlung der Hexose in Triosephosphate unter Energieaufwand

Phase 2:

Umwandlung der Triosephosphate in Pyruvat/Lactat unter Energie-

Gewinn


Geschwindigkeitsbestimmender

Schritt

Energie-

Aufwand:

2 ATP

irreversibel

irreversibel


Substratketten-

Phosphorylierung

Energie-

Gewinn:

4 ATP

irreversibel


Synthese von Glukose aus Pyruvat

Vorwiegend im Cytosol (aber: 1. Schritt in der Mitochondrien-

Matrix)

Pyruvat stammt großenteils aus Aminosäuren (z.B. Alanin)

Zur Versorgung des Organismus mit Glucose, wenn diese nicht

mit der Nahrung aufgenommen wird:

- Glucose als einzige Energiequelle für Erythrocyten (Anämie

infolge von Glykolysestörungen) , Nierenmark, Nervengewebe

- Glucose als einziger anaerober Brennstoff des Skelettmuskels

- Glucose als Substrat für Saccharid-Biosynthesen


Keine reine Umkehrreaktion der Glykolyse, da die 3 irreversiblen Reaktionen

der Glykolyse durch Umgehungs-Reaktionen ersetzt werden.

Glykolyse

Hexokinase

Glc Glc-6-P Fru-6-P PEP Pyr

Glucose-6-

Phosphatase

Gluconeogenese

Phosphofructokinase

Fru-1,6-bis-P

Fructose-1,6bisphospatatase

Pyruvatkinase

Pyruvatcarboxylase &

PEP-Carboxykinase


von Pyruvat zu Phosphoenolpyruvat Glc-6-Phosphatase


1. Durch zahlreiche Metabolite, u.a. ...

Glykolyse

Hexokinase

Glc Glc-6-P Fru-6-P PEP Pyr

Glucose-6-

Phosphatase

Gluconeogenese

Aktivierung:

Fru-2,6-bis-P

Phosphofructokinase

Hemmung: ATP, Citrat,

NADH, Fettsäuren

Fru-1,6-bis-P

Fructose-1,6bisphospatatase

Aktivierung: ATP, Citrat,

3-Phosphoglycerat

Hemmung: AMP,

Fructose-2,6-bisphosphat

Pyruvatkinase

Pyruvatcarboxylase &

PEP-Carboxykinase

Aktivierung:

Acetyl-CoA

Aktivierung:

Fru-1,6-bis-P


2. Durch Hormone

Glykolyse

Hexokinase

Glc Glc-6-P Fru-6-P PEP Pyr

Glucose-6-

Phosphatase

Gluconeogenese

Phosphofructokinase

Fru-1,6-bis-P

Fructose-1,6bisphospatatase

Pyruvatkinase

Pyruvatcarboxylase &

PEP-Carboxykinase

Insulin induziert die glykolytischen und hemmt die gluconeogenetischen

Enzyme, die ihrerseits durch Glucocorticoide induziert werden.


Insulin-Mangel

Trotz hohem Glucose-Angebot wird die Glykolyse nicht gesteigert

und die Gluconeogenese nicht gehemmt

Proteine werden zur Glucose-Gewinnung abgebaut

Fette werden zur Energiebereitstellung in Ketonkörper umgewandelt

Glucosämie, Glucosurie

Aminoacidämie

Ketonämie, Ketosurie

Metabolische Acidose und Dehydratation: Coma diabeticum

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