Glucose Flashcards
Wo findet die Glykolyse statt?
Im Zytosol
Was sind die Schlüsselenzyme der Glykolyse?
Hexokinase
Phosphofructokinase 1
Pyruvatkinase
Was sind die Zwischen- und Endprodukte?
Glucose —> Glc-6P —> Frc-6P —> Fructose-1,6-bisphosphat —> Glycerinaldehyd-3-P + Dihydroxyacetonphosphat —> 2 x 1,3-Bisphosphoglycerat —> 2x 3-Phosphoglycerat —> 2x 2-Phosphoglycerat —> 2x Phosphoenolpyruvat —> 2 x Pyruvat
In welchen Schritten der Glykolyse wird ATP verbraucht?
- Hexokinase: Glc —> Glc-6P
2. Phosphofructokinase 1:Frc-6P —> Fructose-1,6-bisphosphat
In welchen Schritten der Glykolyse wird ATP synthetisiert?
- Phosphoglyceratkinase:
1,3-Bisphosphoglycerat —>3-Phosphoglycerat - Pyruvatkinase:
Phosphoenolpyruvat —> Pyruvat
Was ist die Schrittmacherreaktion der Glykolyse?
Phosphofructokinase 1: Frc-6p —>Frc-1,6-bisphosphat
Welche der Spaltprodukte aus Frc-1,6-bisphosphat kann in der Glykolyse weiterverwendet werden?
GAP
In welcher Reaktion der Glykolyse wird NAD+ reduziert?
GAP-Dehydrogenase:
Glycerinaldehyd-3P —>1,3-Bisphosphoglycerat
Wie lautet die Nettoreaktion der Glykolyse?
Glc + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ —> 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Wie wird die Hexokinase reguliert?
Allosterische: durch Glc-6P gehemmt
Hormonell:
- Insulin: steigert Transkripition
- Glucagon: vermindert Transkription
Wie kann die Phosphofructokinase 1 reguliert werden?
Allosterische Hemmung:
- ATP
- Citrat
- Abfallen des pH-Wertes
Allosterische Aktivierung:
- AMP
- Fructose-2,6-bisphosphat
Wie kann Fructose-2,6-bisphosphat noch gebildet werden? Wie wird dies reguliert?
Durch das Enzym PFKFB (Phosphofructokinase2/Fructose-2,6-Bisphosphatase)
PFKFB1 (Leber): viel cAMP —> Kinasedomäne wird deaktiviert, Phosphatasedomäne aktiviert —> Fructose-2,6-bisphosphat wird vermehrt abgebaut —> Hemmung Glykolyse
PFKFB2 (Herz): viel cAMP —> Kinasedomäne aktiviert, Phosphatasedomäne deaktiviert —> Fructose-2,6-bisphosphat vermehrt gebildet —> Glykolyse aktiviert
Wie wird die Pyruvatkinase reguliert?
Allosterische Hemmung:
- ATP
- Alanin
Allosterische Aktivierung:
Fructose-1,6-bisphosphat
Wie kann Pyruvat weiterverwertet werden?
Aerobe Bedingungen:
- Pyruvat-Dehydrogenase: Pyruvat —> Acetyl-CoA zur Energiegewinnung
Anaerobe Bedingungen:
- Lactat-Dehydrogenase: Pyruvat —> Lactat zur Regeneration von NAD+
Welche Reaktion dient als Verbindungsglied zwischen Glycolyse und Citratzyklus?
oxydative Decarboxylierung von Pyruvat —> Acetyl-CoA unter aeroben Bedingungen
Welche Enzyme gehören zum Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex?
Pyruvat-Dehydrogenase
Dihydrolipoyl-Transacetylase
Dihydrolipoyl-Dehydrogenase
Welche Cofaktoren benötigt der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex?
Thiamin-Pyrophosphat TPP Liponsäure/Liponamid CoA FAD NAD+
Über welche Zwischenschritte wird Pyruvat zu Acetyl-CoA umgewandelt?
Pyruvat —> Hydoxyethyl-TPP —> Acetyl-Liponamid —>Acetyl-CoA
Wie kann der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex reguliert werden?
Allosterisch:
- Hemmung durch Phosphorylierung
- Aktivierung durch Dephosphorylierung
Hormonell:
- Insulin: aktiviert
- Katecholamine: aktiviert
Produkthemmnung:
- Acetyl-CoA hemmt Dihydrolipoyl-Transacetylase (E2)
- NADH + H+ hemmt Dihydrolipoyl-Dehydrogenase (E3)
Wie lautet die Bilanzgleichung der anaeroben Glykolyse?
Glucose + 2 Pi + 2 ADP —> 2 Lactat + 2 ATP + 2 H2O
Wie lautet die Reaktion zur anaeroben Weiterverwertung des Pyruvats?
Pyruvat + NADH + H+ Lactat + NAD+
Wie lautet die Gesamtenergiebilanz des Glucoseabbaus unter aeroben Bedingungen?
Aus einem Molekül Glucose werden 32 Moleküle ATP gewonnen
Was wird im Hexosemonophosphatweg gebildet?
NADPH + H+
Pentosen
Wo findet der Pentosephosphatweg statt?
Im Zytosol
Was ist das Schlüsselenzym des Pentosephosphatwegs?
GLucose-6-phosphat-Dehydrogenase
In welche Phasen wird der Hexosemonophosphatweg unterteilt? Was passiert in diesen Phasen?
Oxidative Phase: Glucose —> —> —> Ribulose-5-P (2 NADPH + H+ entstehen)
Nichtoxidative Phase:
- Ribulose-5P wird in andere Kohlenhydrate umgewandelt
- Frc-6P und GAP entstehen
Was sind die Zwischenprodukte der oxidativen Phase des Pentosephosphatwegs?
Glc-6P —> 6-Phosphogluconolacton —> 6-Phosphogluconat —> Ribulose-5P
Welche Zwischenprodukte entstehen in der nicht-oxidativen Phase des Pentosephosphatwegs?
- Ribulose-5P —> Ribose-5P
- Ribose-5P + Xylulose-5P —> GAP + Sedoheptulose-7P
- GAP + Sedoheptulose-7P —> Fructose-6P + Erythrose-4P
- Erythrose-4P + Xylulose-5P —> Fructose-6P + GAP
GAP und Fructose-6P werden in Glykolyse eingeschleust
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle hauptsächlich NADPH + H+ benötigt?
Glc-6P durchläuft Pentosephosphatweg —> 2 NADPH + H+
Aus Endprodukten über GLuconeogenese —> Glc-6P
Glc-6P wieder in Pentosephosphatweg
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle hauptsächlich Pentosen benötigt?
Glc-6P wird in Glykolyse abgebaut —> Frc-6P + GAP
Frc-6P + GAP —> nichtoxidative Phase des Pentosephosphatwegs umgekehrt —> Ribose-5P
Wie wird Glucose-6P verstoffwechselt wenn die Zelle NADPH + H+ und ATP benötigt?
Glc-6P —> Pentosephosphatweg —> GAP und Frc-6P —> Glykolyse
Wo findet die GLuconeogenese statt?
Hauptsächlich Leberzellen
Wenig in Nierenzellen
Welche Ausgangsstoffe werden bei der Gluconeogenese benötigt?
- Lactat: aus anaerobem Abbau —> Pyruvat
- Glucogene AS: aus Nahrungsproteinen —> Oxalacetat oder Pyruvat
- Glycerin: aus Lipolyse —> GAP
- Propionyl-CoA: aus Abbau ungerader FS —> Succinyl-CoA —> Citratzyklus
Welche Gluconeogenese-spezifischen Enzyme gibt es? Werden Coenzyme benötigt?
Pyruvatcarboxylase: Pyruvat —> Oxalacetat. Coenzym Biotin
Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Oxalacetat —> Phosphoenolpyruvat
Fructose-1,6-Bisphosphatase: Frc-1,6-Bisphosphat —> Frc-6P
Glucose-6-Phosphatase: Glc-6P —> Glc + Pi
Welche Reaktion ist die Schrittmacherreaktion der Gluconeogenese?
Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: Oxalacetat —> Phosphoenolpyruvat
Verbraucht GTP, setzt CO2 frei
Wie ist die Energiebilanz der Gluconeogenese?
4 ATP, 2 GTP werden verbraucht
Wenn Glucose abgebaut wird, entstehen 2 ATP
—> Nettoverbrauch der Gluconeogenese: 2 ATP, 2 GTP
Wie kann die Gluconeogenese reguleirt werden?
- Allosterisch
- Pyruvatcarboxylase durch ADP gehemmt, durch Acetyl-CoA aktiviert
- Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase: durch ADP gehemmt
- Fructose-1,6-Bisphosphatase: durch Fructose-2,6-Bisphosphat und AMP gehemmt, durch Citrat aktiviert - Hormonell
- Insulin hemmt
- Glucagon aktiviert
