Biochemie des Stoffwechsels - StV Biologie Salzburg

Zusammenfassung: Biochemie des Stoffwechsels August 2012
Abbauwege von Aminosäuren
Wie auch bei Kohlenhydrate und Fettsäuren, so endet auch der Abbau von Aminosäuren in den selben
Wegen des Stoffwechsels. Die C-Ketten der Aminosäuren werden im Citrat-Zyklus oxidiert und an die
Gluconeogenese weitergeleitet. Die α-Aminogruppe allerdings schlägt einen anderen Weg ein
(„biochemische Weggabelung“).
Die Aminogruppe wird auf unterschiedlichen Weg ausgeschieden:
� NH4 + (Fische, Amphibienlarven)
� Harnstoff (Landwirbeltiere)
� Harnsäure (Vögel, Reptilien)
Glucose-Alanin-Zyklus
Die Aminogruppe reagiert zusammen mit dem aus der Glykolyse gewonnenen Pyruvat zu Alanin,
welches zur Leber transportiert wird. Dort kann das Pyruvat für die Gluconeogenese verwendet werden
und das Glutamat wird in Form von Harnstoff ausgeschieden.
Harnstoffzyklus
Reaktion 1 (Enzym: Carbamoylphosphat-Synthetase I)
Um die Aminogruppe aufzufangen benötigt es einen Akzeptor. Dieser wird in Form von einem
phosphorylierten Hydrogencarbonats zur Verfügung gestellt. Das C/P-Anhydrid bindet das Ammonium
und es entsteht Carbamat. Eine weitere Phosphorylierung erzeugt das Endprodukt Carbamoyl-Phosphat.
Das Enzym wird durch N-Acetylglutamat allosterisch gebunden und somit aktiviert. Der Aktivator wird
bei stiegender Arginin-Konzentration synthetisiert (Indikator für starken Stoffumsatz im Harnstoff-
Zyklus).
� CPS II sitzt im Cytosol
Reaktion 2
Das Carbamoyl-Phosphat trifft auf ein das Molekül Ornithin und gibt diesem seine Aminogruppe.
Katalysiert wird die Reaktion von der Ornithin-Transcarbamoylase zu Citrullin. Dieses reagiert mit
Aspartat und ATP zu Argininosuccinat (Enzym: Argininosuccinat-Synthetase).
Reaktion 3
Das Argininosuccinat wird durch eine Arginino-Succinase zu Fumarat und Arginin aufgespaltet. Arginin
wird durch eine Arginase hydrolysiert und es entstehen Harnstoff und Ornithin.
Biosynthese von Kreatinphosphat
Kreatinphosphat wird aus Arginin und Glycin gewonnen. Dabei entsteht Ornithin, was für den Harnstoff-
Zyklus verwendet werden kann. Kreatinphosphat ist ein „high energy“-Speicher in Skelettmuskelzellen
und dient für Hochleistungssport. Kreatin zyklisiert spontan zu Kreatinin und wird bei der
Nierenfunktionstestung herangezogen.
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