Detaillierter Ablauf der Glykolyse

Die Glykolyse ist ein komplexer Prozess, der in mehreren Schritten abläuft. Hier ist eine detaillierte Beschreibung des Glykolyse Ablaufs:

1. Glucose wird durch Phosphorylierung zu Glucose-6-phosphat aktiviert. Dieser Schritt verbraucht ATP.
2. Glucose-6-phosphat wird zu Fructose-6-phosphat umstrukturiert.
3. Fructose-6-phosphat wird durch eine weitere Phosphorylierung zu Fructose-1,6-bisphosphat aktiviert. Auch dieser Schritt verbraucht ATP.
4. Fructose-1,6-bisphosphat wird in zwei C3-Körper gespalten: Dihydroxyacetonphosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat.
5. Glycerinaldehyd-3-phosphat wird zu Glycerinsäure-1,3-bisphosphat oxidiert. Dabei wird NAD+ zu NADH + H+ reduziert.
6. Glycerinsäure-1,3-bisphosphat wird zu Glycerinsäure-3-phosphat umgewandelt, wobei ATP gewonnen wird.
7. Glycerinsäure-3-phosphat wird zu Glycerinsäure-2-phosphat umgelagert.
8. Aus Glycerinsäure-2-phosphat entsteht Phosphoenolbrenztraubensäure.
9. Schließlich wird Phosphoenolbrenztraubensäure zu Brenztraubensäure (Pyruvat) umgewandelt, wobei erneut ATP gewonnen wird.

Highlight: Bei der Glykolyse werden insgesamt 2 ATP-Moleküle verbraucht und 4 ATP-Moleküle produziert, was zu einem Nettogewinn von 2 ATP führt.

Diese detaillierte Beschreibung des Glykolyse-Ablaufs zeigt, wie komplex und fein abgestimmt die biochemischen Prozesse in unseren Zellen sind. Jeder Schritt wird durch spezifische Enzyme katalysiert und ist genau reguliert, um eine effiziente Energiegewinnung zu gewährleisten.

Vocabulary: Pyruvat (Brenztraubensäure) ist das Endprodukt der Glykolyse und dient als Ausgangsstoff für den nächsten Schritt der Zellatmung.

Oxidative Decarboxylierung - Übergang zum Citratzyklus

Die oxidative Decarboxylierung ist der Übergangsschritt zwischen der Glykolyse und dem Citratzyklus. Dieser Prozess findet in der Matrix der Mitochondrien statt und ist entscheidend für die Vorbereitung des Pyruvats auf den Citratzyklus.

Hauptmerkmale der oxidativen Decarboxylierung:

1. Ort: Matrix der Mitochondrien
2. Ausgangsstoffe: Pyruvat, Coenzym A (CoA-SH), NAD+
3. Endprodukte: CO2, Acetyl-CoA, NADH + H+

Der Ablauf der oxidativen Decarboxylierung:

1. Das in der Glykolyse gebildete Pyruvat wandert aus dem Zytoplasma in die Mitochondrien.
2. In Anwesenheit von Sauerstoff wird von dem Pyruvat ein CO2-Molekül abgespalten (Decarboxylierung). Dies führt zur Bildung eines C2-Körpers (aktivierte Essigsäure).
3. Gleichzeitig wird NAD+ zu NADH + H+ reduziert, während der C2-Rest oxidiert wird.
4. Der entstandene C2-Körper reagiert mit Coenzym A (CoA-SH) und bildet die energiereiche Verbindung Acetyl-CoA.

Highlight: Die oxidative Decarboxylierung ist der Verbindungsschritt zwischen Glykolyse und Citratzyklus. Sie bereitet das Pyruvat für den weiteren Abbau im Citratzyklus vor.

Vocabulary: Acetyl-CoA ist das Endprodukt der oxidativen Decarboxylierung und der Ausgangsstoff für den Citratzyklus.

Dieser Schritt ist von großer Bedeutung für die Gesamteffizienz der Zellatmung, da er das in der Glykolyse produzierte Pyruvat in eine Form umwandelt, die direkt in den Citratzyklus eingeschleust werden kann. Zudem wird hier bereits ein Molekül CO2 freigesetzt und ein Molekül NADH + H+ gebildet, was zur Gesamtenergiebilanz der Zellatmung beiträgt.

Example: Bei der anaeroben Glykolyse, wie sie in Muskelzellen bei intensiver Belastung stattfindet, wird dieser Schritt übersprungen. Stattdessen wird Pyruvat direkt zu Laktat umgewandelt, was zur Übersäuerung der Muskeln führen kann.