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Citratzyklus als Zentrum des Katabolismus

Überblick

Der Citratzyklus als Zentrum des katabolen Stoffwechsels

Der Citratzyklus als Zentrum des katabolen Stoffwechsels

Kohlenhydrate

Den aeroben Kohlenhydrat-Abbau haben wir bereits ausführlich beschrieben: Glycolyse - Citratzyklus - Atmungskette. Die meisten Kohlenhydrate werden zunächst zu Glucose umgewandelt, die Glucose wird gespalten, als erste Spaltprodukte taucht Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) auf, das dann in mehreren Schritten zu Pyruvat oxidiert wird. Unter CO2-Abgabe wird aus dem Pyruvat das Acetyl-Coenzym A, das eine Schlüsselrolle im katabolen (abbauenden) Stoffwechsel spielt. Das Acetyl-Coenzym A ist dann der Ausgangspunkt für den Citratzyklus

Fette

Fette werden zunächst in Glycerin und Fettsäuren zerlegt. Das Glycerin wird dann von bestimmten Enzymen in Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) umgewandelt, welches dann über Pyruvat und Acetyl-Coenzym A in den Citratzyklus einfließt.

Die Fettsäuren werden in einem komplizierten Prozess oxidiert, bei jedem Oxidationsschritt werden zwei C-Atome abgespalten und finden sich dann als Acetyl-Coenzym A wieder, das dann in den Citratzyklus einfließt.

Proteine

Proteine werden in die Aminosäuren zerlegt, die dann an verschiedenen Stellen des Stoffwechsels weiter verwertet werden. Alanin, Cystein, Glycin, Serin, Threonin und Tryptophan können direkt in Pyruvat umgewandelt werden, das dann über Acetyl-Coenzym A in den Citratzyklus einfließt. Asparagin und Aspartat werden in Oxalacetat umgewandelt, einem Bestandteil des Citratzyklus. Aspartat, Phenylalanin und Tyrosin werden zu Fumarat abgebaut, ebenfalls Bestandteil des Citratzyklus. Isoleucin, Methionin, Threonin und Valin werden zu Succinat - wieder ein Teil des Citratzyklus. Arginin, Glutamat, Glutamin, Histidin und Prolin werden zu Ketoglutarat - Sie ahnen es schon: wieder eine Komponente des Citratzyklus.

Die anderen Aminosäuren, die hier noch nicht genannt wurden, werden direkt in Acetyl-Coenzym A umgewandelt und fließen dann in den Citratzyklus ein.

Die Daten zum Protein-Abbau habe ich dem Schulbuch MARKL, Biologie Oberstufe (2010) entnommen, das ich selbst mit Begeisterung im Unterricht einsetze. Die Abbildung oben habe ich selbst entwickelt und erkläre sie hiermit als Public domain.