Biologie3,31 KB
Glykolyse: Abbau von Glucose im Cytosol
Vorbereitungsphase
1. Glucose + ATP → ADP + Glucose-6-Phosphat + Pi (Enzym: Hexokinase) – irreversibel
2. Glucose-6-Phosphat → Fructose-6-Phosphat (Enzym: Phosphoglucoseisomerase) – reversibel
3. Fructose-6-Phosphat + ATP → Fructose-1,6-Bisphosphat + ADP + Pi (Enzym: Phosphofructokinase) – irreversibel
4. Fructose-1,6-Bisphosphat → Glycerinaldehyd-3-Phosphat + Dihydroxyacetonphosphat (Enzym: Aldolase) – reversibel
5. Dihydroxyacetonphosphat → Glycerinaldehyd-3-Phosphat (Enzym: Triosephosphatisomerase)
Auszahlungsphase: Oxidation von Glycerinaldehyd-3-Phosphat und ATP-Gewinn
6. Glycerinaldehyd-3-Phosphat + NAD⁺ + H₃PO₄ → 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH + H⁺ (Enzym: Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase)
7. 1,3-Bisphosphoglycerat + ADP → ATP + 3-Phosphoglycerat (Enzym: Phosphoglyceratkinase)
8. 3-Phosphoglycerat → 2-Phosphoglycerat (Enzym: Phosphoglyceratmutase)
9. 2-Phosphoglycerat → Phosphoenolpyruvat + H₂O (Enzym: Enolase)
10. Phosphoenolpyruvat + ADP → Pyruvat + ATP (Enzym: Pyruvatkinase)
Bilanz der Glykolyse: 2 ATP (Nettogewinn) und 2 NADH, insgesamt 8 ATP über die Atmungskette
Atmungskette (Elektronentransportkette)
Komplex 1 und 2: Katalysieren den Elektronentransfer auf Ubichinon (Q). Elektronendonatoren sind NADH (Komplex 1) und Succinat (Komplex 2).
Komplex 3: Überträgt Elektronen von Ubichinolhydrochinon (QH₂) auf Cytochrom c.
Komplex 4: Überträgt Elektronen von Cytochrom c auf O₂: ½ O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻ → H₂O
Citratzyklus (Krebs-Zyklus)
1. Acetyl-CoA (2 C) kondensiert mit Oxalacetat (4 C) und H₂O zu Citrat (6 C) und CoA-SH (Enzym: Citrat-Synthase) – irreversibel
2. a) Citrat → cis-Aconitat + H₂O (Enzym: Aconitase) (Dehydratation)
b) cis-Aconitat + H₂O → Isocitrat (Enzym: Aconitase) (Hydratation)
3. Isocitrat + NAD⁺ → α-Ketoglutarat + CO₂ + NADH + H⁺ (Enzym: Isocitrat-Dehydrogenase) (oxidative Decarboxylierung) – irreversibel
4. α-Ketoglutarat + NAD⁺ + CoA-SH → Succinyl-CoA + NADH + CO₂ (Enzym: α-Ketoglutarat-Dehydrogenase) (oxidative Decarboxylierung) – irreversibel
5. Succinyl-CoA + GDP + Pi → GTP + Succinat + CoA-SH (Enzym: Succinyl-CoA-Synthetase) (Substratkettenphosphorylierung)
6. Succinat + FAD → Fumarat + FADH₂ (Enzym: Succinat-Dehydrogenase) (Dehydrierung)
7. Fumarat + H₂O → L-Malat (Enzym: Fumarase) (Hydratation)
8. L-Malat + NAD⁺ → Oxalacetat + NADH + H⁺ (Enzym: Malat-Dehydrogenase) (Dehydrierung)
Gesamtbilanz der Zellatmung
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA = 2 NADH = 6 ATP
Citratzyklus = 2 ATP + 6 NADH (18 ATP) + 2 FADH₂ (4 ATP) = 24 ATP (pro 2 Runden)
