www.medi-learn.de 47 3 3.2 Gluconeogenese phat den Phosphatrest an Position 1 abspal- tet, wodurch Fructose-6-Phosphat entsteht. 6. Nach der Umlagerung von Fructose-6-Phos- phat zu Glucose-6-Phosphat spaltet die Glu- cose-6-Phosphatase den letzten Phosphat- rest ab und es entsteht Glucose. Übrigens … Glucose-6-Phosphat kann die Zellmem- bran NICHT überqueren. Daher kann die Muskulatur in der Gluconeogene- se entstandenes Glucose-6-Phosphat auch nicht an das Blut abgeben, um es dem Körper zur Verfügung zu stellen, wie Leber und Nieren es tun. Ziel der Gluconeogenese im Muskel ist daher die Deckung seines Eigenbedarfs. Die Energiebilanz der Gluconeogenese beträgt -6 ATP (bzw. GTP), es muss also Energie aufge- wendet werden. Merke! Erklärung zu Abb. 53, S. 46 1. Im ersten Schritt wird Pyruvat mit Hilfe der Pyruvatcarboxylase Biotin- und ATP-abhän- gig zu Oxalacetat carboxyliert. 2. Um durch die Mitochondrienmembran zu gelangen, wird Oxalacetat zu Malat redu- ziert oder durch die GOT (s. Skript Bioche- mie 2) zu Aspartat transaminiert. 3. Im Zytosol reagieren Malat/Aspartat durch die gleiche Reaktion wie bei Punkt 2 zu Oxal- acetat zurück. 4. Die Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase wandelt Oxalacetat unter Verbrauch von GTP zu Phosphoenolpyruvat um. Dabei wird CO 2 abgespalten. 5. Vom Phosphoenolpyruvat aus läuft im Prinzip die Glykolyse rückwärts ab, bis zur Stelle des Fructose-1,6-Bisphosphats. Hier muss in der Gluconeogenese die Phosphofructokinase- Reaktion der Glykolyse rückgängig gemacht werden. Dies gelingt, indem die Fructose-1,6- Bisphosphatase von Fructose-1,6-Bisphos- Enzym Induktor Repressor Aktivator Inhibitor Glykolyse Glucokinase Insulin cAMP / / Hexokinase / / / Glucose- 6-Phosphat Phosphofructokinase 1 Insulin, Glucose cAMP Fructose-2,6- Bisphosphat, ADP, AMP ATP, Citrat Pyruvatkinase Insulin, Glucose cAMP Fructose-1,6- Bisphosphat Alanin Gluconeogenese Pyruvat-Carboxylase / Insulin Acetyl-CoA / Phosphoenolpyruvat- Carboxykinase Glucocorticoide, cAMP Insulin / / Fructose-1,6- Bisphosphatase Glucocorticoide Insulin / Fructose-2,6- Bisphosphat, AMP Glucose- 6-Phosphatase Glucocorticoide Insulin / / Tab. 5: Zusammenfassung Regulation von Glykolyse und Gluconeogenese

3.2 Gluconeogenese - medi-learn.de · 47 3 3.2 Gluconeogenese phat den Phosphatrest an Position 1 abspal-tet, wodurch Fructose-6-Phosphat entsteht. 6. Nach der Umlagerung von Fructose-6-Phos

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3.2 Gluconeogenese

phat den Phosphatrest an Position 1 abspal-tet, wodurch Fructose-6-Phosphat entsteht.

6. Nach der Umlagerung von Fructose-6-Phos-phat zu Glucose-6-Phosphat spaltet die Glu-cose-6-Phosphatase den letzten Phosphat-rest ab und es entsteht Glucose.

Übrigens …Glucose-6-Phosphat kann die Zellmem-bran NICHT überqueren. Daher kann die Muskulatur in der Gluconeogene-se entstandenes Glucose-6-Phosphat auch nicht an das Blut abgeben, um es dem Körper zur Verfügung zu stellen, wie Leber und Nieren es tun. Ziel der Gluconeogenese im Muskel ist daher die Deckung seines Eigenbedarfs.

Die Energiebilanz der Gluconeogenese beträgt -6 ATP (bzw. GTP), es muss also Energie aufge-wendet werden.

Merke!

Erklärung zu Abb. 53, S. 46

1. Im ersten Schritt wird Pyruvat mit Hilfe der Pyruvatcarboxylase Biotin- und ATP-abhän-gig zu Oxalacetat carboxyliert.

2. Um durch die Mitochondrienmembran zu gelangen, wird Oxalacetat zu Malat redu-ziert oder durch die GOT (s. Skript Bioche-mie 2) zu Aspartat transaminiert.

3. Im Zytosol reagieren Malat/Aspartat durch die gleiche Reaktion wie bei Punkt 2 zu Oxal-acetat zurück.

4. Die Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase wandelt Oxalacetat unter Verbrauch von GTP zu Phosphoenolpyruvat um. Dabei wird CO2 abgespalten.

5. Vom Phosphoenolpyruvat aus läuft im Prinzip die Glykolyse rückwärts ab, bis zur Stelle des Fructose-1,6-Bisphosphats. Hier muss in der Gluconeogenese die Phosphofructokinase-Reaktion der Glykolyse rückgängig gemacht werden. Dies gelingt, indem die Fructose-1,6-Bisphosphatase von Fructose-1,6-Bisphos-

Enzym Induktor Repressor Aktivator Inhibitor

Gly

koly

Glucokinase Insulin cAMP / /

Hexokinase / / / Glucose-6-Phosphat

Phosphofructokinase 1 Insulin, Glucose

cAMP Fructose-2,6-Bisphosphat, ADP, AMP

ATP, Citrat

Pyruvatkinase Insulin, Glucose

cAMP Fructose-1,6-Bisphosphat

Alanin

Glu