Big Bang HTL 4, Schulbuch

Stoffwechsel 4 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 51 1. Glycolyse Was passiert: Glycolyse bedeutet übersetzt Zucker-Spaltung und genau das passiert nun auch. Die Glucose als Hexose, also ein Zucker mit 6 C-Atomen, wird in 2 Moleküle zu je 3 C-Atomen gespalten. Außerdem erfolgt die Oxidation vom Aldehyd zur Säure. Es entstehen zwei Moleküle Pyruvat , das Salz der 2-Oxopropansäure (oft als Brenztraubensäure be- zeichnet). Die Glycolyse ist ein typischer Stoffwechselweg. Die Produk- te einer Reaktion reagieren sofort weiter. Jeder einzelne Schritt ist von einem Enzym katalysiert. In Abbildung 4.6 sind diese Enzyme immer in blauer Schrift angegeben. Alle Namen enden auf -ase und beschreiben immer die Art der katalysierten Reaktion. Abb. 4.8 Ort: Cytosol Details: Die Glycolyse erfolgt in 2 Phasen: a. Energieinvestitionsphase (–2ATP) b. Energiegewinnungsphase (+4ATP, 2NADH) In der 1. Phase werden 2 ATP verbraucht, in der 2. Phase 4 ATP gewonnen. Dies ergibt einen Nettogewinn von 2 ATP pro Glucose. a. Energieinvestitionsphase: Hier muss die unreaktive Glucose zuerst aktiviert werden. Dafür werden zwei Phosphatgruppen auf den Traubenzucker übertragen. Außerdem wird durch die negative Ladung des Phosphats die Glucose in der Zelle „gefangen“ gehalten, kann also nicht mehr nach draußen transportiert werden. Das Produkt dieser Aktivierungsphase ist Fructose-1,6 -bisphosphat . b. Energiegewinnungsphase : Das aktivierte Produkt der Energieinvestitionsphase zerfällt nun in 2 Moleküle mit jeweils nur 3 C-Atomen, das Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) und das Glycerinaldehyd-3-phosphat (GA3P) (siehe Abb 4.9) . Ersteres wird aber sofort in einer Umla- gerungsreaktion in GA3P umgewandelt. Diese zwei Mole- küle reagieren dann weiter. Es kommt nun zur Oxidation. Dabei werden e – - und H + -Ionen auf NAD + (unsere e – -Trans- porter) übertragen. Die Energie dieser exothermen Re- aktion kann genutzt werden um eine zweite Phosphat- gruppe zu binden. Diese wird aber sofort an ein ADP- Molekül weitergegeben. Es entsteht ATP . Nach einer Um- lagerung und einer Abspaltung von Wasser wird am Ende der Glycolyse auch die zweite Phosphatgruppe auf ADP übertragen. Wieder wird ATP gewonnen. Da ab der Spal- tung in C 3 Einheiten alle Vorgänge doppelt ablaufen, er- gibt die Nettobilanz der Glycolyse 2 ATP und 2 NADH pro Glucose . Abb. 4.9: Glycolyse rot …Energieinvestition grün …Energiegewinnung blau …Enzyme pink (unter Verbindungen): Name Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv