Gluconeogenese Flashcards
Was ist der Sinn der Gluconeogenese?
Wofür ist die Gluconeogenese wichtig?
Wo findet sich die vollständige Enzymausstattung zur Gluconeogenese?
Welches sind die wichtigsten Ausgangsverbindungen? (3)
In der Gluconeogenese wird Glucose aus nicht-kohlenhydrat-Vorstufen neusynthetisiert.
Die Gluconeogenese ist wichtig für die Versorgung von Organen, die auf Glucose als Energiequelle angewiesen sind. (Das sind Nierengewebe, Erythrozyten und Nierenmark)
Die vollständige Ausstattung zur Gluconeogenese findet sich in Leber, Nierenrinde und intestinaler Mucosa.
Die wichtigsten Ausgangsverbindungen sind:
- Lactat aus Muskulatur und Erythrozyten
- Glycerin aus Fettgewebe
- Glucogene Aminosäuren aus der Muskulatur.
Wie unterscheiden sich Gluconeogenese und Glykolyse?
Die meisten Schritte der Gluconeogenese sind einfach eine Umkehrung der Glykolyse, die drei irreversiblen Reaktionen der Glykolyse (Pyruvatkinase, Phosphofructokinase, Hexokinase) müssen durch spezifische Enzyme ersetzt werden.
Wie wird die Pyruvatkinase-Reaktion bei der Gluconeogenese umgangen?
Was ist das Problem bei dieser Reaktion?
Wie wird das Problem gelöst? Wo kommt das NADH her, das für die Gluconeogenese gebraucht wird?
Pyruvat wird als erstes von der Pyruvatcarboxylase (Biotin) zu Oxalacetat carboxyliert.
Dann wird eine GTP-abhängie Decarboxylierung zu Phosphoenolpyruvat durch Phosphoenolpyruvatcarboxykinase durchgeführt.
Das Problem bei dieser Umgehung ist, dass die Pyruvatcarboxylase mitochondrial liegt, Oxalacetat entsteht also in den Mitochondrien, deren innere Membran undurchlässig für Oxalacetat ist. Die Phosphoenolpyruvatcarboxykinase liegt jedoch cytosolisch, d.h. das Oxalacetat muss zuerst heraustransportiert werden.
Oxalacetat wird durch eine mitochondriale Malatdehydrogenase zu Malat reduziert, welches durch entsprechende Carrier ins Cytosol gelangen kann. Dort erfolgt eine Reoxidation des Malats zu Oxalacetat durch die cytosolische Malatdehydrogenase. Der Mechanismus liefert auch gleichzeitig das für die Gluconeogenese benötigte NADH.
Wie wird die Phosphofructokinase umgangen?
Die Phosphofructokinase wird durch eine Fructose-1,6-bisphosphatase umgangen, die vor allem in der Leber und in den Nieren vorkommt. Im quergestreiften Muskel hat sie nur eine geringe Aktivität.
Wie wird die Hexokinase (Glucokinase) umgangen?
Die Hexokinase wird in der Gluconeogenese durch eine Glucose-6-phosphatase umgangen, welche in der intestinalen Mucosa, in der Leber, in den Nieren und in der Membran des ER vorkommt (diese Gewebe sind alle fähig dazu, Glucose ans Blut abzugeben).
Wie sieht die Energiebilanz der Gluconeogenese aus?
Pro Mol neugebildeter Glucose aus Pyruvat werden 6 Mol ATP benötigt.
Wie ist die Gluconeogenese mit der Lypolyse verknüpft?
Das bei der Lipolyse im Fettgewebe abgegebene Glycerin kann in der Leber durch Glycerinkinase zu Glycerin-3-phosphat phosphoryliert werden, welches dann von der Glycerin-3-phosphatdehydrogenase zu Dihydroacetonphosphat umgewandelt wird.
Dihydroxyacetonphosphat kann der Gluconeogenese wieder zugeführt werden.
Wie hängt die Gluconeogenese mit dem Abbau glucogener Aminosäuren zusammen?
Glucogene Aminosäuren werden durch Proteolyse in jedem Gewebe freigesetzt. Sie liefern nach Transaminierung Pyruvat oder andere Zwischenprodukte des Citratzyklus (z.B. Oxalacetat).
