17 Glykolyse

Question 1

Allgemeine Angaben:

Die Glykolyse findet im … statt.

Ziel der Glykolyse ist die Gewinnung von … durch den Abbau von Glukose zu … oder … .

Die Glykolyse lässt sich in zwei Phasen unterteilen.

Answer 1

Die Glykolyse findet im Cytosol statt.

Ziel der Glykolyse ist die Gewinnung von ATP durch den Abbau von Glukose zu Pyruvat oder Laktat.

Die Glykolyse lässt sich in zwei Phasen unterteilen.

Question 2

Glykolyse im Detail:

Glukose + ATP → Glukose-6-phosphat + ADP

Answer 2

1) Hexokinase

Question 3

Glykolyse im Detail:

Glukose-6-phosphat ⇌ Fruktose-6-phosphat

Answer 3

2) Glukose-6-phosphatat-Isomerase

Question 4

Glykolyse im Detail:

Fruktose-6-phosphat + ATP → Fruktose-1,6-bisphosphat + ADP

Answer 4

3) Phosphofructokinase-1

Question 5

Glykolyse im Detail:

Fruktose-1,6-biphosphat ⇌ Dihydroxyacetonphosphat + Glycerinaldehyd-3-phosphat

Answer 5

4) Aldolase A

Spaltung in zwei C3-Körper

Question 6

Glykolyse im Detail:

Dihydroxyacetonphosphat ⇌ Glycerinaldehyd-3-phosphat

Answer 6

5) Triosephosphat_isomerase

Question 7

Glykolyse im Detail:

Glycerinaldehyd-3-phosphat + Pi + NAD+ ⇌ 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH + H+

Answer 7

6) Glycerinaldehyd-3-phpsphat-Dehydrogenase

Oxidation

GAP-DH Mechanismus

Question 8

Glykolyse im Detail:

1,3-Bisphosphoglycerat + ADP ⇌3-Phosphoglycerat + ATP

Answer 8

7) Phosphoglycerat_kinase

Question 9

Glykolyse im Detail:

3-Phosphoglycerat ⇌ 2-Phosphoglycerat

Answer 9

8) Phosphoglycerat_mutase

Question 10

Glykolyse im Detail:

2-Phosphoglycerat ⇌ Phosphoenolpyruvat + H2O

Answer 10

9) Enolase

Question 11

Glykolyse im Detail:

Phosphoenolpyruvat + ADP → Pyruvat + ATP

Answer 11

10) Pyruvatkinase

Question 12

Ertragsphase Glykolyse

Besonderheiten:
Aufspaltung der Hexose in … .
Im … Modus der Glykolyse kann … in … reduziert werden.

Phase:

Answer 12

Besonderheiten:
Aufspaltung der Hexose in zwei Triosen.
Im anaeroben Modus der Glykolyse kann Pyruvat in Laktat reduziert werden.

Triosephase 6-10

Glycerin_aldehyd-3-phpsphat-Dehydrogenase:
Glycerinaldehyd-3-phosphat + Pi + NAD+ ⇌ 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH + H+

Pyruvatkinase: Phosphoenolpyruvat + ADP → Pyruvat + ATP

7.-10.: zweifache Gewinnung von ATP (Substratkettenphosphorylierung)

Question 13

Vorbereitungsphase Glykolyse

Besonderheiten:
Glukose wird direkt nach Eintritt in die Zelle in … umgewandelt.
Die Glykolyse verbraucht in der Vorbereitungsphase … .

Answer 13

Hexosephase 1-5

Besonderheiten:
Glukose wird direkt nach Eintritt in die Zelle in Glukose-6-phosphat umgewandelt.
Die Glykolyse verbraucht in der Vorbereitungsphase 2 ATP

Hexokinase: Glukose + ATP → Glukose-6-phosphat + ADP

Triose_phosphat_isomerase: Dihydroxyacetonphosphat ⇌ Glycerinaldehyd-3-phosphat

Question 14

Hexokinase vs. Glukokinase

Hexokinase kommt in allen Zellen vor - in der Leber heißt das entsprechende Isoenzym … .

Wichtig: … kann die Zellen verlassen, Glukose-6-phosphat … (…).

Answer 14

Hexokinase kommt in allen Zellen vor - in der Leber heißt das entsprechende Isoenzym Glukokinase.

Wichtig: Glukose kann die Zellen verlassen, Glukose-6-phosphat nicht (es gibt keinen Transporter).

Question 15

Glykolyse im Detail: Hexokinase

-
-
-
-
-

Answer 15

Phospphoryliert Hexosen
Hohe Affinität für Glukose
Feedback-Hemmung (Glukose-6-P-)
Kommt in allen Zellen vor
Keine Induktion

Question 16

Glykolyse im Detail: Glukokinase

Answer 16

Phosphoryliert Glukose
Niedrige Affinität für Glukose
Keine Feedback-Hemmung
Leber und Pankreas (B-Zellen)
Induktion der Expression durch Insulin

Question 17

Glykolyse im Detail:

NAD+ und NADP+ dienen als …- und … bei Oxidationsvorgängen.

NAD+: …
NADP+: …

Answer 17

NAD+ und NADP+ dienen als Elektronen- und Protonenakzeptor bei Oxidationsvorgängen.

NAD+: katabole
NADP+: anabole Reaktionen

Question 18

Energiebilanz Glykolyse:

Es werden in der Vorbereitungsphase bzw. … … ATP pro Molekül Glukose verbraucht.

Es werden in der Ertragsphase bzw. … pro Molekül Glukose … ATP generiert

Insgesamt beträgt der Gewinn 2 ATP.

Answer 18

Es werden in der Vorbereitungsphase bzw. Hexophase 2 ATP pro Molekül Glukose verbraucht.

Es werden in der Ertragsphase bzw. Triosephase pro Molekül Glukose 4 ATP generiert

Insgesamt beträgt der Gewinn 2 ATP.

Question 19

Nettoreaktion der Glykolyse:

… → …

Energiebilanz der Glykolyse für die Oxidation eines Glukosemoleküls zu … Pyruvat lautet: …

Answer 19

Glukose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi

→

2 Pyruvat + 2 NADH + H+ + 2 ATP + 2 H2O

Energiebilanz der Glykolyse für die Oxidation eines Glukosemoleküls zu 2 Pyruvat lautet: 2 ATP und 2 NADH

Question 20

Energiebilanz aerober Glykolse:

Bei der aeroben Glykolyse schließt sich an die Glykolyse die Reaktionen der … (PDH), des … und der … an.

Insgesamt beträgt der Gewinn … ATP pro Glukose!

Answer 20

Bei der aeroben Glykolyse schließt sich an die Glykolyse die Reaktionen der Pyruvatdehydrogenase (PDH), des Citratzyklus und der Atmungskette an.

Insgesamt beträgt der Gewinn 32 ATP pro Glukose!

Question 21

Energiebilanz der anaeroben Glykolyse:

Bei der anaeroben Glykolyse wird im Regelfall … zu … reduziert - kein … und keine … .

Insgesamt beträgt der Gewinn … ATP pro Glukose - als nur … im Vergleich zur aeroben Glykolyse.

Answer 21

Bei der anaeroben Glykolyse wird im Regelfall Pyruvat zu Lactat reduziert - kein Citratzyklus und keine Atmungskette.

Insgesamt beträgt der Gewinn 2 ATP pro Glukose - als nur 1/16 im Vergleich zur aeroben Glykolyse.

Question 22

Regulation der Glykolyse:

Hexokinase wird durch … gehemmt (…-Hemmung)

Phosphofructokinase ist das … Enzym.
Es wird durch Hormone wie … induziert; … und … inhibieren während … und … das Enzym aktivieren.

… wird ebenfalls durch Insulin induziert und im Sinne einer … Regulation durch … aktiviert.

Allgemein in der Leber: Insulin induziert die … und … hemmt die Glykolyse.

Answer 22

Hexokinase wird durch Glukose-6-P gehemmt (Produkt- oder Feedback-Hemmung)

Phosphofructokinase ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym.
Es wird durch Hormone wie Insulin induziert; Citrat und ATP inhibieren während AMP und ADP das Enzym aktivieren.

Pyruvatkinase wird ebenfalls durch Insulin induziert und im Sinne einer Forward Regulation durch Fructose-1,6-bisphosphat aktiviert.

Allgemein in der Leber: Insulin induziert die Glykolyse und Glukagon hemmt die Glykolyse.

Question 23

Pyruvat zu Laktat:

Die … von Pyruvat zu Laktat (…) führt zur Regenerierung von … .

Answer 23

Die Reduktion von Pyruvat zu Laktat (Milchsäuregärung) führt zur Regenerierung von NAD+.