View
231
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Gliederung
• Funktion und Lokalisation des Citratzyklus• Teilschritte des Citratzyklus• Stöchiometrie• Oxidative Phosporylierung• Energiebilanz• Kontrollpunkte des Citratzyklus• Literatur (Stryer; 5. Auflage)
Funktion und Lokalisation des Citratzyklus
• Citratzyklus = Tricarbonsäure-(TCA) - Zyklus, Krebs - Zyklus
Fette Polysaccharide Proteine
Fettsäuren undGlycerin
Glucose undandere Zucker
Aminosäuren
Citrat-zyklus 2 CO2
oxidativePhosphorylierung
O2
H2O
ATP
oxidativePhosphorylierung
O2
H2O
ATP
CoA
Acetyl-CoA
Stufe I
Stufe III
Stufe II
8 e-
Stufen des Katabolismus
Funktion und Lokalisation des Citratzyklus
• Citratzyklus → mitochondriale Matrix• oxidative Phosphorylierung
→ innere Mitochondrienmembran
• Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen
Citratzyklus 1. Schritt
Citrat-Synthase
Acetyl-CoA+ H2O
CoA
Oxalacetat Citrat
• Oxalacetat wirkt katalytisch
• Kondensation: Oxalacetat + Acetyl-CoA → Citryl-CoA
• Hydrolyse: Citryl-CoA + H2O → Citrat + CoA
Citratzyklus 2. Schritt
Aconitase
Citrat Isocitrat
•Isomerisierung:
•Dehydratisierung → cis-Aconitat
•Hydratisierung → Isocitrat
Citratzyklus 3. Schritt
Isocitrat-Dehydrogenase
NAD+ NADH + H+ + CO2
α-KetoglutaratIsocitrat
• oxidative Decarboxylierung:
•NAD+ = Wasserstoffakzeptor
•Oxidation: Isocitrat + NAD+ → Oxalsuccinat + NADH + H+
• Decarboxylierung: Oxalsuccinat → α-Ketoglutarat + CO2
Citratzyklus 4. Schritt
α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex
NAD+ + CoA
NADH + H+ + CO2
α-Ketoglutarat Succinyl-CoA
• oxidative Decarboxylierung
•NAD+ = Wasserstoffakzeptor
• α-Ketoglutarat + NAD+ +CoA → Succinyl-CoA + NADH +
H+ + CO2
Citratzyklus
CitratIsocitrat
α-Ketoglutarat
Fumarat
Succinat
Oxalacetat
Malat
Succinyl-CoA
1 2
3
4
5
Citratzyklus 5. Schritt
Succinyl-CoA-Synthetase
GDP + Pi
GTP + CoA
Succinyl-CoA Succinat
• Spaltung der Thioesterbindung
• Phosphorylierung von GDP
• Succinyl-CoA + GDP + Pi → Succinat + GTP + CoA
Citratzyklus
CitratIsocitrat
α-Ketoglutarat
Fumarat
Succinat
Oxalacetat
Malat
Succinyl-CoA
1 2
3
4
56
Citratzyklus 6. Schritt
Succinat-Dehydrogenase
FAD FADH2
Succinat Fumarat
• Oxidation
• FAD (enzymgebunden) = Wasserstoffakzeptor
• Succinat + FAD → Fumarat + FADH2
Citratzyklus
CitratIsocitrat
α-Ketoglutarat
Fumarat
Succinat
Oxalacetat
Malat
Succinyl-CoA
1 2
3
4
56
7
Citratzyklus 7. Schritt
Fumerase
H2O
Fumarat Malat
• Hydratisierung:
• Fumarat + H2O → chirales 2S-Malat
Citratzyklus
CitratIsocitrat
α-Ketoglutarat
Fumarat
Succinat
Oxalacetat
Malat
Succinyl-CoA
1 2
3
4
56
7
8
Citratzyklus 8. Schritt
Malat-Dehydrogenase
NAD+ NADH + H+
Malat Oxalacetat
• Oxidation
• NAD+ = Wasserstoffakzeptor
• Malat + NAD+ → Oxalacetat + NADH + H+
Stöchiometrie / oxidative Phosphorylierung
• NettoreaktionAcetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O →2 CO2 + 3 NADH/H+ + FADH2 + GTP + CoA
oxidative Phosphorylierung:
NADH/H+ → 3 ATPFADH2 → 2 ATP
⇒ 12 ATP pro Citratzyklus
Recommended