Stoffwechsel: Krebs-Zyklus, Lipide und Glykolyse

Der Krebs-Zyklus (Citratzyklus)

Der Prozess beginnt mit der oxidativen Decarboxylierung von Pyruvat, wobei Acetyl-CoA und CO2 entstehen. Acetyl-CoA reagiert mit einem Molekül Oxalacetat (4C), um durch eine Kondensationsreaktion Citrat (6C) zu bilden.

Durch eine Reihe von Reaktionen wird Citrat wieder in Oxalacetat umgewandelt. Ein Zyklus verbraucht 1 Acetyl-CoA und produziert 2 CO2. Zudem werden 3 NAD+ und 1 FAD verbraucht, was zur Herstellung von 3 NADH + H+ und 1 FADH2 führt.

Das Ergebnis pro Zyklus (pro Molekül Pyruvat):

• 1 GTP
• 3 NADH
• 1 FADH2
• 2 CO2

Je Molekül Glukose (aus der Glykogenolyse) entstehen zwei Moleküle Pyruvat, die wiederum zwei Acetyl-CoA produzieren. Daher treten für jedes Molekül Glukose im Krebs-Zyklus folgende Mengen auf: 2 NADPH, 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH2 und 4 CO2.

Verseifbare Lipide

Diese können durch eine Verseifungsreaktion in Fettsäuren und einen Alkohol, wie Glycerin, hydrolysiert werden.

2.1 Einfache Lipide

Sie sind diejenigen, die Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) in ihrer Zusammensetzung enthalten.

Fettsäuren

Sie bestehen aus einer Kohlenwasserstoffkette mit einer Carboxylgruppe (COOH) an einem Ende. In der Regel haben sie eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen von 14 bis 22, wobei 16 oder 18 C-Atome in der Natur besonders häufig vorkommen.

Glykogen und Glykogenolyse

In Bezug auf das Glykogen lässt sich sagen:

• Die Glykogenolyse wird bei niedrigem Blutzuckerspiegel induziert.
• Die Glykogenolyse produziert direkt Glukose-1-Phosphat.

Die Glykolyse im Stoffwechsel

Die Glykolyse ist ein wichtiger Weg im Stoffwechsel des Körpers:

• Sie tritt in die Matrix der Mitochondrien ein.
• Verschiedene Dehydrogenasen katalysieren die Reaktionen.

Fermentationen (Gärungsprozesse)

Fermentationen sind häufige und wichtige Prozesse:

• In ihnen wird das Pyruvat reduziert.
• Ihre Rolle in der Zelle ist es, NAD+ zu regenerieren.
• Es werden 2 ATP pro Molekül Glukose generiert.

Acetyl-CoA als zentrales Stoffwechselmolekül

• Der Pyruvatdehydrogenase-Komplex liefert Acetyl-CoA.
• Acetyl-CoA reagiert mit Oxalacetat, um Citrat zu produzieren.
• Acetyl-CoA kann für die Synthese von Lipiden verwendet werden.