Praktikumsreferat Biochemie - DocCheck Campus

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eschleunigt werden kann, kann die Leber also Glucose ins Blut zur Versorgung anderer Organe abgeben. - in der Muskulatur ist der PFK-2-Teil dagegen aktiv und die Fructose-2,6-Bisphosphatase inaktiv. Das entstehende Fructose-2,6-Bisphosphat beschleunigt somit die PFK-1- Reaktion und so auch die Glycolyse. Gleichzeitig wird über andere Enzyme der Glykogenabbau gefördert, wodurch die Muskulatur viel Energie gewinnt, die sie für ihre Arbeit benötigt. Nehmen wir nun an, der Körper befindet sich in einem gesättigtem Ruhezustand. Im Blut befinden sich dann reichlich Glucose und Insulin, der intrazelluläre cAMP-Spiegel ist niedrig und die interkonvertierbaren Enzyme liegen dephosphoryliert vor. - in der Leber ist nun die PFK-2 aktiv, die Fruktose-2,6-Bisphosphatase dagegen inaktiv. Die Glycolyse läuft also auf Hochtouren. Über andere Enzyme wird gleichzeitig die Gluconeogenese gehemmt und die Glykogensynthese gefördert. Die Leber nimmt also die überschüssige Glucose aus dem Blut auf, baut sie zu Energie ab und legt Glykogenvorräte für schlechte Zeiten an. - in der Muskulatur ist die PK-2 inaktiv und die Fructose-2,6-Bisphosphatase aktiv – die Glycolyse wird gedrosselt und über andere Enzyme gleichzeitig die Glykogensynthese gefördert. Die Muskulatur ruht also und legt Glykogenvorräte für aktivere Zeiten an. Die gegenläufige Reaktion des bifunktionalen Enzyms ist also für die Koordination des Organstoffwechsels durchaus sinnvoll. Die hormonelle Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels durch Glucagon und Insulin ist weniger für die Geschwindigkeit der Glycolyse zuständig als die allosterische Komponente, sondern vielmehr für deren Aktivität überhaupt. Glucagon wird bei einem niedrigen Blutglucosespiegel ausgeschüttet und erhöht den cAMP- Spiegel in der Leber – alle Signale stehen also auf Hunger. Dies führt nun dazu, daß die interkonvertierbaren Enzyme phosphoryliert und damit in der Glycolyse gehemmt werden, wodurch der Glucoseabbau der Leber gedrosselt wird. Die Glucose kann somit in anderen Organen, die die Glucose dringender benötigen, verstoffwechselt werden. Insulin wird nach Nahrungsaufnahme ins Blut abgegeben und senkt den cAMP-Spiegel der Leber und der Muskulatur. Die Glycolyseenzyme werden dephosphoryliert, der Glucoseabbau in der Leber aktiviert und die Glycolyse in den Muskeln reduziert. Nach Nahrungsaufnahme wird die überschüssige Glucose also in der Leber abgebaut und in Speicherstoffe (Glycogen) umgewandelt. Der Muskel ruht dann auch meist und baut seine Glycogenvorräte wieder auf. Auch die Gluconeogenese wird natürlich allosterisch und hormonell reguliert. Hier ist so z.B. die Pyruvat-Carboxylase für den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt verantwortlich. Außerdem fördern ATP und NADH/H + (Zeichen dafür, daß genügend Energie vorhanden ist) die Gluconeogenese. ADP dagegen hemmt sie. Fructose-2,6-Bisphosphat spielt auch bei der Gluconeogenese eine große Rolle. Allerdings hat es hier einen genau gegenteiligen Effekt: Fructose-1,6-Bisphosphat wird durch dieses Enzym allosterisch gehemmt, während ein Mangel davon einen niedrigen Blutglucosespiegel anzeigt, wodurch die Fructose-1,6-Bisphosphatase aktiviert wird. Dieser Mangel wird in erster Linie durch Glucagon verursacht. Auch die hormonelle Regulation erfolgt gegensinnig zur Glycolyse. Glucagon sorgt über eine Erhöhung des cAMP-Spiegels in der Leber für Phosphorylierung der interkonvertierbaren Enzyme, wodurch die Pyruvatkinase inaktiv und somit die Glycolyse gehemmt , die Gluconeogenese dagegen aktiv ist. Außerdem bewirkt Glucagon eine Induktion aller Schlüsselenzyme der Gluconeogenese. Insulin hemmt über eine Repression die Biosynthese der Schlüsselenzyme der Gluconeogenese. Adrian Knispel - 8 - 21. März 2003
Zusammenfassend möchte ich noch einmal die wichtigsten Möglichkeiten zur Regulation des Stoffwechselgeschehens aufführen: 1. Der Stoffwechsel wird durch den Organismus gesteuert, der seine Wünsche den Zellen über Hormone mitteilt. 2. Der Stoffwechsel wird innerhalb der Zelle über allosterische Effektoren reguliert, die bestimmte Enzyme aktivieren oder deaktivieren. Wichtig für Glycolyse und Gluconeogenese ist, daß beide Faktoren immer gemeinsam wirken. Wird die Glycolyse gefördert, wird die Gluconeogenese außerdem gehemmt, was ja auch Sinn macht. Dieser gegenläufige Effekt wird von ein- und demselben Enzym, einem bifunktionalen Enzym, gesteuert. Adrian Knispel - 9 - 21. März 2003
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Seite 3 und 4: 2. Reduktion von Pyruvat zu Laktat
Seite 5 und 6: In diesem zweiten Schritt bildet di
Seite 7: 3.Regulation von Glycolyse & Glucon

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