Übersicht Teil 1


Glucose

Glucose


Glucose wird mit der Nahrung über dem Darm (Insulinunabhängig) durch einen Natrium-Symport aufgenommen.
(Die Glucose in kann z.B. Schokolade, Säfte oder Getreide vorliegen und als solche auch über dem Blutweg gelangt sie
vor allem in die LEBER (auch Insulinunabhängig).

In den winzigen Zellen dieses tollen Organs, der LEBER wird die Glucose in der Glykolyse verstoffwechselt.



Aufnahme Glucose


(Zur Aufnahme der Glucose in die verschiedenen Organe sollte man sich klar machen das diese entweder abhängig von Insulin sein kann oder aber auch nicht!)



Abbau


Glucose



Das Endprodukt heißt: PYRUVAT (Vorraussetzung ist, das die Glykolyse aerob abläuft)


Was trifft nicht zu?

a) Als erstes wird die Glucose im ER phosphoryliert.
b) Ausgangssubstrat des Pyruvats ist die Glucose/ Fructose.
c) Das Pyruvat wird in der PDH (ein Multienzymkomplex) zu Acetyl-CoA umgewandelt.
d) Das Pyruvat wird zum Energiegewinn in den Citratcyklus gespeist.
e) Das Acetyl-CoA kann aber auch in die FS-de novo-Synthese.
f) Pyruvat ist u. a. an der umittelbaren Bildung an Phosphoenolpyruvat beteiligt.

Gesuchte Falschantwort: (mit der Maus über den schwarzen Balken fahren)

d) weil das Acetyl-CoA in den Citratcyklus eingespeist wird.

Dieses schlüpfrige Substrat Pyruvat gelangt von hier auf direktem Wege in die PDH!


Warum gerade hier?!


Na weil dieser Multienzymkomplex (=MEK) das Pyruvat in ein Substrat überführt, in das Acetyl-CoA!!
Dieser Durchlauf ist notwendig um die weitere Verstoffwechselung und somit u. a. Energiegewinnung gewährleisten zu können!

Das der PDH direkt entstammende Acetyl-CoA kommt vor allem für 3 Stoffwechsel in Frage!!!



In welchenStoffwechselwegen wird das Acetyl-CoA v. a. weiterverwertet?

a) Nukleinsäurebiosynthese b) FS-Synthese
c) ß-Oxidation (=Fettsäureabbau)
d) Citratcyklus (=Zitronensäurezyklus)
e) Cholesterolstoffwechsel

Gesuchte Falschantwort: (mit der Maus über den schwarzen Balken fahren)

Das Acetyl-CoA kann bis auf in C) und abhängig von der jeweiligen Stoffwechsellagen, in allen Stoffwechselwegen weiterverwertet. Die ß-Oxidation dient doch dem Gewinn von Acetyl-CoA durch den Abbau von Fettsäuren bzw. von Acyl-CoA!!

CAVE:
Ausgangssubstrat der Ketonkörpersynthese
(Bildung bei Energiemangel oder bei der Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus) ebenfalls das Acetyl-CoA,entstammt nicht der PDH!

Für welches der Beiden sich die Diva Acetyl-CoA entscheidet, hängt davon ab wie viel Energie (also ATP) die Zelle zur Verfügung hat.

Keine / wenig Energie (ATP) Zu viel Energie (ATP)
Acetyl-CoA ab in den Citrat-Cyklus

(dies ist der Grund, weshalb wir uns, nach einem guten, nicht übertriebenen Essen in der Lage befinden Bäume auszureißen 1.Schritt Citratcyklus: Oxalacetat + Acetyl-CoA = Citrat
Acetyl-CoA ab in die FS-Synthese

fast jede Zelle ist fähig zur FS- ist Synthese aber Hauptsyntheseort die Leber) Und dies ist der Grund weshalb die Wohlstandsgesellschaft von heute an jedem von uns zu erkennen ist =)


Glycoloyse


Hier darf man jetzt nicht den Denkfehler begehen und meinen, dass das ATP (ENERGIE) ausschließlich aus dem Citratcyklus gewonnen wird.
Wenn ein Molekül Acetyl-CoA in den Zitronensäurecyklus gespeist wird, so liefert dieses nach durchlaufen eines kompletten Cyklus, nur ein einziges Molekül GTP (also direkt verwertbare Energie).

Dieses GTP entspricht energetisch einem ATP : 1GTP = 1ATP

Das ist aber nicht alles was aus beim Durchlauf eines Acetyl-CoA "erwirtschaftet" wird.
Denn weiterhin kommt es v. a. zur Bildung von 3 NADH+H und 1 FADH2.
Diese Reduktionsäquivalente (H) können jetzt in die eng benachbarte Atmungskette gespeist werden.



Die Atmungskette-Komplex I-V

Atmungskette

Der Ort, an dem die eigentliche ATP-Synthese stattfindet, in den Komplexen I-V. Hier werden die H schrittweise oxidiert. Stark vereinfacht kann man sich diese Oxidation so vorstellen:

Die Übertragung des H´s inklusive seines Elektrons von Komplex I-IV (auf die Aufgabe von Komplex V, der ATP-Synthase, wird im entsprechendem Kapitel eingegangen).

Atmungskette 2

Zuletzt werden sie auf Sauerstoff übertragen.
H2 + ½ 02 --> H2O
"Ganz einfach: H geht zum ½ 02 und gibt Energie ab..."
(HIER SEI AUSDRÜCKLICH AUF DIE HERRAUSRAGENDEN EINFLUß DES 02 AUF DIE ATMUNGSKETTE HINGEWIESEN, DIE OHNE DEN SAUERSTOFF LOGISCHERWEISE NICHT ABLAUFEN KANN!!)

Dieses Zwischenspiel der Komplexe bewirkt die schrittweise und somit kontrollierte Freisetzung der (in dem H) natürlicherweise vorhandenen Energie in Form von Wärme.

Diese Energie wird dann mit Hilfe des V. Komplexes als Wärme konserviert in der Verbindung zwischen einem ADP und einem P als ATP als so genannte Esterbindung.

Was trifft nicht zu?

a) Citratcyklus und Atmungskette befinden sich im selben Kompartiment.
b) Aktivierung des Citratcyklus erfolgt bei erniedrigtem ATP-Spiegel.
c) Das Acetyl-CoA zur Synthese der Ketonkörper entstammt dem PDH.
d) Das Einspeisen des Acetyl-CoA in die FS-Synthase erfolgt bei Überschuss an Acetyl-CoA und somit auch ein Überschuss an Citrat.
e) Ein Überschuss an Citrat kann auch als gute Energieversorgung interpretiert werden.
f) Das Einspeisen des Acetyl-CoA in den Citratcyklus erfolgt bei Defizit an ATP.

Gesuchte Falschantwort: (mit der Maus über den schwarzen Balken fahren)

C) Die für die Ketonkörpersynthese notwendigen Acetyl-CoA entstammen aus dem Abbau der Acyl-CoAs aus der ß-Oxidation!

Die Fragen die sich jetzt noch klären ist: Wie kommt die Glucose aus dem Darm in die Leber, in das Pankreas, das ZNS und in den Muskel und was passiert dann.




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