Gluconeogenese PDF

5. Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi ---\> 2 Pyruvat + 2 NADH/H+ + 2 ATP + 2 H2O 1. **Gluconeogenese** **Edukte:** 2 Pyruvat + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O + 2 NADH/H+ **Produkte:** Glucose + 2 GDP + 2 P + 4 ADP + 4 P + 2 NAD+ - Pyruvat ist nur eine Ausgangssubstrat der Gluconeoge...

5. Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi ---\> 2 Pyruvat + 2 NADH/H+ + 2 ATP + 2 H2O 1. **Gluconeogenese** **Edukte:** 2 Pyruvat + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O + 2 NADH/H+ **Produkte:** Glucose + 2 GDP + 2 P + 4 ADP + 4 P + 2 NAD+ - Pyruvat ist nur eine Ausgangssubstrat der Gluconeogenese - Lactat ist der quantitativ wichtigste Ausgangsstoff der Gluconeogenese 6 -- -- --- 6 4 2 3 verschiedene Zellkompartimente sind an der Gluconeogenese beteiligt: *Cytosol - Mitochondrien - ER* 1. Leber 2. Niere (Nierenrinde) --- Zellen des proximalen Tubulus 3. Darm --- Epithelzellen des Dünndarms -- -- -- -- A. Pyruvat-Carboxylase, Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase --- *Mitochondriale Matrix* - Der Transport des Stoffes (Oxalacetat) ins Cytosol ist notwendig - *Mitochondriale Innenmembran hat keinen Transporter für Oxalacetat* - Über Oxalacetat wird das Substrat zunächst durch **NADH/H+ reduziert** - Antiport: alpha Ketoglutarat - Malat wird zu Oxalacetat zurückoxidiert (NAD+) **Phosphoenolpyruvat: ERKENNEN! Pyruvat: ERKENNEN!**  B. Fructose-1,6-Bisphosphatase  C. G6Phosphatase 1. *Mitochondrien ---* Pyruvat-Carboxylase 2. *Cytoplasma* --- andere Reaktionen 3. *ER* ---Glucose-6-Phosphatase - *Pyruvat ---\> Oxalacetat (2 ATP)* - *Oxalacetat ---\> Phosphoenolpyruvat (2 ATP)* - *3-Phosphoglycerat ---\> 1,3 Bisphosphoglycerat (2 ATP)* *Verwendet man als Substrat nicht Pyruvat sondern steigt weiter oben ein, kostet die Gluconeogenese dann also weniger ATP!* 2. **[Gluconeogenese über glucogene AS (Alanin,...)]** - Umwandlung in Pyruvat und und Oxalacetat durch Aminotransferasen a) - bei Nahrungsmangel: Abbau von Proteinen; Alanin wird in der Leber zur Gluconeogenese verwendet. A. [Glucogene AS] - können Glucose bilden - Abbau zu Pyruvat und Metabolite des Citratzyklus - AS, die im Fasten zur Gluconeogenese beitragen - werden über Pyruvat und Oxalacetat in die Gluconeogenese eingeschleust - alle *außer* **Lysin**, **Leucin** B. - werden zu **Acetyl-CoA** abgebaut - können nicht zur Gluconeogenese beitragen - bilden beim Fasten **Ketonkörper** - rein ketogen: **Lysin**, **Leucin** 3. **[Gluconeogenese: Glycerin aus TAGs]** 1. TAG (Triacylglycerine) ---\> Lipolyse ---\> Fettsäuren + Glycerin 2. 3. Dihydroxyacetonphosphat wird dann in die Gluconeogenese eingeschleust. 1. Sie katalysieren 2. Sie katalysisieren **irreversible** (stark exergone) Reaktionen 3. Sie kontrollieren **enzymbegrenzte** Reaktionen: enzymatische Aktivität limitiert Substratfluss. 4. Sie kontrollieren häufig einen frühen Schritt im Stoffwechselweg und kontrollieren Verzweigungsstellen im Stoffwechsel. 5. Ihre Enzymaktivität wird allosterisch reguliert. - - - - hemmend: Citrat (spiegelt Zustand des Citratzyklus - Anwesenheit Biosynthesevorstufen und hoher Energieladung) **[+Hormonelle Regulation der Fructose-2,6-Bisphosphat über das bifunktionelle Enzym]** **Insulin**: (wir wollen Glykolyse) 1. Insulin ausgeschüttet bei hohem Glucosegehalt im Blut cAMP geht kaputt 2. Aktiviert Proteinphosphatase 1 3. Bifunktionelles Enzym wird dephosphoryliert 4. Fructose-2,6-bisphosphat entsteht 5. Das aktiviert Phosphofructokinase-1 Mehr Glykolyse Blutzucker sinkt! **Glucagon**: (wir wollen keine Glykolyse, weil eh schon wenig Glucose im Blut) 1. Glucagon ausgeschüttet weil geringer Blutzucker --cAMP wird gebildet 2. Aktiviert Proteinkinase A 3. Bifunktionelles Enzym wird phosphoryliert 4. Fructose-2,6.Bisphosphat wird NICHT gebildet 5. Phosphofructokinase-1 wird nicht aktiviert! Glykolyse sinkt! - **Energie Gewinnen aus Fettsäureabbau** - - gebildet von der ***Phosphofructokinase 2*** durch Phosphorylierung von Fructose-6-Phosphat - [Glykolyse:] F2,6-BP aktiviert PFK 1 - [Gluconeogenese]: F2,6-BP hemmt Fructose-1,6-Bisphosphatase - Insgesamt fördert F2,6-BP also den Abbau von Glucose - hemmend: ATP (viel Energie schon da), Alanin (Indikator von Anwesenheit von Biosynthesevorstufen) - hemmend: ADP (Indikator niedriger Energieladung - ***Stimulation d. Glykolyse:** wenn Energie benötigt wird (niedrige Energieladung; AMP hoch, ATP niedrig)* - ***Stimulation d. Gluconeogenese:** bei ausreichender Versorgung mit Biosynthesevorstufen und bei hoher Energieladung* a. **Insulin**: Ausschüttung bei Überangebot von Glucose im Blut (hemmt Gluconeogenese, fördert Glykolyse) b. **Glucagon**: Ausschüttung bei Glucosemangel im Blut (hemmt Glykolyse, stim. Gluconeogenese)