Biochemie des Stoffwechsels - StV Biologie Salzburg

stvbio.oeh.salzburg.at

Biochemie des Stoffwechsels - StV Biologie Salzburg

Zusammenfassung: Biochemie des Stoffwechsels August 2012

Lactic acidosis

Laktatazidose entsteht bei einer PDH-Deffizienz. Das Pyruvat wird nicht oxidiert und sammelt sich im

Cytoplasma an. Bei der Umwandlung zu Laktat kommt es somit zur Ansäuerung im Blut, wobei die

Protonen durch Bicarbonat im Blut neutralisiert werden.

4. Citrat-Zyklus

4.1. Überblick

Acetyl-CoA gibt seine Acetylgruppe an Oxalacetat weiter und es entsteht Citrat. Dieses reagiert weiter zu

Isocitrat. Es kommt zur CO2-Abspaltung und α-Ketoglutarat entsteht. Eine weitere CO2-Abspaltung führt

zur Bildung von Succinat. Succinat wird in drei Reaktionsschritten zu Oxalacetat umgesetzt, welches für

einen weiteren Umlauf zur Verfügung steht.

In dieser 8-Schritte Reaktion sind vier davon Oxidationen, deren Energie in reduzierten Cofaktoren

(NADH, FADH2) konserviert wird. Neben der Energiegewinnung stehen Zwischenprodukte als

Biosynthesevorstufen zur Verfügung und verbrauchte Intermediate werden durch anaplerotische

Reaktionen wieder nachgeliefert.

4.2. Reaktionsschritte

Reaktion 1: Bildung von Citrat aus Oxalacetat und Acetyl-CoA

Es wird kein ATP verbraucht. Der Methylgruppe wird ein Proton entzogen (sie wird basisch) und es wird

ein nukleophiler Angriff auf das Oxalacetat gestartet. Das Intermediat Citroyl-CoA wird hydratisiert,

wodurch die Schwefelbindung gelöst wird. Unter Abspaltung von CoA entsteht Citrat. Enzym: Pyruvat

Carboxylase

Reaktion 2: Umwandlung von Citrat in Isocitrat

Citrat ist ein tertiärer Alkohol und kann somit nicht oxidiert werden. Es erfolgt eine Umwandlung zu D-

Isocitrat, welcher ein sekundärer Alkohol ist. In Lösung kommen etwa 90% Citrat, 4% cis-Aconitate

(Intermediat) und 6% Isocitrat vor, allerdings zieht die nachfolgende exergonische Reaktion das

Gleichgewicht nach rechts (∆G°‘= +6,3 kJ/mol).

Reaktion 3: Oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu α-Ketoglutarat

Das NAD + -gebundene Enzym Isocitrat Dehydrogenase katalysiert das Isocitrat zu einem Keton, wobei die

Reduktionsäquivalente reduziert und CO2 abgegeben wird. Endprodukt ist α-Ketoglutarat. Diese

Reaktion ist wichtig, da hier das erste NADH entsteht.

Reaktion 4: Oxidative Decarboxylierung α-Ketoglutarat zu Succinyl-CoA

Die vierte Reaktion ist vergleichbar mit der Reaktion der Pyruvat Dehydrogenase. Der Ketokörper

unterläuft einer oxidativen Decarboxylierung, wodurch Succinyl-CoA, NADH und CO2 entstehen.

Succinyl-CoA ergibt zusammen mit Glycin die Bausteine für Häm-Gruppen.

Reaktion 5: Umwandlung des Succinyl-CoA in Succinat (unter GTP-Bildung)

Durch eine Synthetase wird die energiereiche Verbindung Succinyl-CoA aufgespalten, damit ATP bzw.

GTP aus ADP bzw. GDP geformt werden kann. Edukte sind daher der Metabolit, ein anorganisches

Phosphat und ein Nukleosiddiphosphat. Produkt ist Succinat, GTP und CoA werden abgespalten.

Universität Salzburg 6 / 37

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine