Wie kann man belegen, dass durch den Abbau eines Fettmoleküls (aus Glycerin und Sterinsäureeinheiten) 460 ATP-Moleküle aufgebaut werden?

1 Antwort

PeterJohann
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Chemie
17.06.2015, 23:20
Einfach die Energiebilanzen der verschiedenen Stoffwechselpfade aufstellen. I.e., Das Triglycerid wird erst zu Glycerin und Fettsäure hydrolysiert. Beide Stoffe werden dann weiter abgebaut:


Fettsäure:

  1. Aktivierung: Aus Stearinsäure -> Stearyl-CoA: das kostet 2 ATP
  2. β-Oxidation: Stearyl-CoA -> C16-CoA + 1Acetyl-CoA + 1 FADH2 +1 NADH/H+ :        Dieser Schritt findet 8 mal statt wobei jedesmal eine Kettenverkürzung um 2C vorgenommen wird (beim letzten Schritt mit C4 entstehen 2 Acetyl-CoA
  3. Citratzyklus: Acetyl-CoA -> 2 CO2 + 1 FADH2 + 3 NADH/H+ + 1 ATP (GTP)

Es entstehen also insgesamt je 8 FADH2 und NADH/H+ und 9 Acetyl-CoA bei der β-Oxidation .

Im Citratcyclus entstehen aus den 9 Acetyl-CoA nochmal 9 FADH2 und 27 NADH/H+ plus 9 ATP .Insgesamt also 17 FADH2 und 35 NADH/H+ und 9 ATP

1 FADH2 gibt 2 ATP und 1 NADH/H+ gibt 3ATP
Insgesamt also 17*2 + 35*3 + 9 = 148 ATP abzüglich der 2 ATP zur Aktivierung ergibt sich also eine ATP Ausbeute von 146 ATPs pro Stearinsäuremolekül.
Da das Trigclycerid 3 Stearinsäuren enthält ergibt sich also 3*146 = 438 ATP nur für den Fettsäureanteil.

Glycerinanteil: 

Das Glycerin wird der Glykolyse zugeführt (über die Phosphorylierung zu Glycerin-3-phosphat) und bis zum Pyruvat abgebaut: ATP Bilanz: 7 ATP (2* NADH/H+ + 2 ATP minus 1 ATP aus der Phosphorylierung).

Das Pyruvat wird zu Acetyl-CoA +1 NADH/H+ abgebaut das Acetyl-CoA ergibt wiederum 1 FADH2 + 3NADH/H+ + 1ATP. Insgesamt also 1 FADH2 + 4 NADH/H+ + 1 ATP. was wiederum einer ATP Bilanz von 15 ATP entspricht.

Insgesamt ergeben sich also 22 ATP aus dem Glycerinabbau.

Summe für ein Stearyltriglycerid: 460 ATP

Allerdings sind die Zahlen sowieso etwas fiktional, weil je nach Lage auch mit 1.5 bzw. 2.5 ATP pro FADH2 und NADH/H+ gerechnet wird um Membraneffekte (z.B. vom Cytosol zum Mitochondrium) zu berücksichtigen.