Man kann einem Menschen nichts lehren,

man kann ihm nur helfen,

es [in sich] selbst zu entdecken.

Galileo Galilei

Stufen der Glykolyse: Vorbereitungsstufe

Investition von2 ATP Molekülen

Aldolase hydrolysiert Fructose-1,6-bisphosphat zu Triosehosphaten

Triosephosphatisomerase isomerisiert die Triosehosphate

C-Atome der Glucose in den Triosehosphaten

Stufen der Glykolyse: Ertragsstufe

2

2

2

Energiegewinnung durchOxidation von Glycerinaldehyd-3-phosphat

unter Bildung von ATP und NADH

Entdecken die Rolle von ATP bei der Glycolyse (1941)

Glyderinaldehyd-3-phosphat Dehydrogenase oxidiert Aldehyd zur Carbonsäure NAD+ wird reduziert und anorganisches Phosphat wird angelagert

Molekularer Mechnismus der Glyderinaldehyd-3-phosphat Dehydrogenase Reaktion

Zunächst entsteht ein Thiohalbacetal, dann ein Thioester, gefolgt von einem nucleophilen Angriff des organischen Phosphats

Reaktion von Aldehyden bzw. Ketonen mit Alkoholen führen zu Halbacetalen und Halbketalen

Bei Thioacetalen reagieren Aldehyde bzw. Ketone mit Sulfhydrylresten

Die Weiterreaktion führt zu Vollacetalen

Die hohe Energie des gemischten Phosphosäureanhydrids wird bei derPhosphoglycerat Kinase Reaktion zur ATP-Gewinnung genutzt

GAP + Pi + NAD+ 1,3-P2G + NADH + H+

ΔG‘0 = 6,3 kJ / mol (endergon)

1,3-P2G + ADP 3-PG + ATPΔG‘0 = - 18,5 kJ / mol (exergon)

Die Summe beider Reaktionen ist exergon:

Energiebilanz der Glycerinaldehyd-3-Phosphat Oxidation

Umlagerung des Phosphats durch die Phosphoglycerat Mutase

Molekularer Mechanismus der Phosphoglycerat Mutase Reaktion

Einleitend wird die Phosphoglycerat Mutase durch 2,3-Bisphosphoglycerat an einem Histidinrest phosphoryliert

Molekularer Mechanismus der Phosphoglycerat Mutase Reaktion

Das 3-Phosphoglycerat bildet dann mit dem enzymgebundenen Phosphorylresteinen Phosphosäureester und es entsteht Histidingebundenes 2,3-Bisphosphoglycerat

Molekularer Mechanismus der Phosphoglycerat Mutase Reaktion

Im letzten Schritt wird dann der Phosphosäureester von C2 auf das C3-Atom umgeestert und danach 2-Phosphoglycerat freigesetzt. Es verbleibt das Enzymphosphat

Die Enolase katalysiert eine Wasserabspaltung

Es entsteht eine Doppelbindung und der Phosphatabgang wird erleichtert

Die Doppelbindung im PEP erleichtert den Phosphatabgang und die Übertragung auf ADP

Die Pyruvatkinase setzt PEP zu Pyruvat unter ATP-Gewinn um

Die sofortige Tautomerisierung der Enolform in die Ketoform (Keto-Enoltautomerie) begünstigt die Pyruvat Kinase Reaktion,

indem das Reaktionsprodukt (Enolform) sofort aus demReaktionsgleichgewicht entfernt werden.

Tautomerisierung begünstigt die Pyruvat-Kinase Reaktion

Freie Standardenthalphie der Phosphatgruppenhydrolyse

Bilanz der Glykolyse

Energiegewinn der Glykolyse