Regulation des Glucoseabbaus?

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Hallo,

hast du dir die Glykolyse schon mal angesehen im Biobuch. Es ist ein Stoffwechselweg, in dem Glucose abgebaut wird, um ATP zu bilden. ATP ist so etwas wie das energetische Wechselgeld der Zelle. Überall wo Reaktionen in der Zelle Energie benötigen, können sie kein Zucker (Glucose) gebrauchen, aber ATP schon. Daher wird Glucose im Stoffwechsel abgebaut, um energiereiches ATP aus ADP zu bilden.

Wenn viel ADP und AMP vorliegen, also Stoffe, aus denen ATP aufgebaut werden könnte bzw. die nach dem "Verbrauch" von ATP übrig bleiben, spricht das für eine niedrige Versorgung der Zelle mit Energie. Oder Energienachfrage. Daher macht es Sinn, wenn ADP die Geschwindigkeit der Glykolyse steigern kann, um neues ATP zu bilden.

Wenn reichlich von dem gebildeten ATP vorliegt, macht es keine Sinn mehr davon zu bilden und die Glykolyse kann gebremst werden (Energieüberangebot). Durch Hemmung eines Enzyms in dem Stoffwechselweg, wird der gesamte Stoffwechselweg heruntergefahren. Die Phosphofructokinase ist so ein Schlüsselenzym der Glykolyse. Sie reagiert also variabel auf die Anforderungen der Zelle. Benötigt sie Energie (viel ADP, AMP vorhanden) regelt sie den Durchsatz der Glykolyse hoch, benötigt die Zelle hingegen wenig Energie (viel ATP vorhanden), regelt sie die Geschwindigkeit der Glykolyse runter, die dann unnütze ATP-Bildung wird verringert.

Die Regulation erfolgt über ein allosterisch regulierbares Enzym (Phosphofructokinase). Solche Enzyme haben neben ihrem aktiven Zentrum, wo ihr Substrat bindet (Fructose-6-phosphat) noch ein zweites allosterisches Zentrum. Eine Bindestelle, über die sie durch reversible Bindung von bestimmten Molekülen (AMP, ADP/ ATP), sog. allosterischen Effektoren, in ihrer Aktivität gesteigert oder gehemmt werden können. LG

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologielehrer SI/II a. D.

Glykolyse und Gluconeogenese werden reziprok, reguliert. Ergo fehlt Glucose, wird die Gluconeogenese angeregt. Ist zu viel Glucose vorhanden, wird die Glykolyse aktiviert.

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Erläutern Sie den biologischen Sinn dieser Regulation des Glucoseabbaus

Der biologische Sinn ist Effizienz. Es soll nur Glucose vermehrt produziert werden, wenn es wirklich gebraucht wird.

geben Sie den Enzymtyp an, der bei der Phosphofructokinase vorliegt.

Es gibt 8 Enzymhauptklassen:

  1. Oxidoreduktasen
  2. Transferasen
  3. Hydrolasen
  4. Lyasen
  5. Isomerasen
  6. Ligasen
  7. Translokasen

-> PFK ist eine Transferase.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung – Biologiestudent (B.Sc.)