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Schritt 5: Bildung von Succinat, Teil 1

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alpha-Ketoglutarat + CoA + NAD+ ==> Succinyl-CoA + CO2 + NADH/H+

Dieser Schritt ist sehr kompliziert, weil eine Vielzahl chemischer Reaktionen gleichzeitig ablaufen. Ein einzelnes Enzym reicht zur Beschleunigung der Reaktion nicht aus, es werden mehrere Enzyme benötigt, die Hand in Hand arbeiten, ein sogenannter Multienzymkomplex, der α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex.

alpha-Ketoglutarat + CoA + NAD+ ==> Succinyl-CoA + CO2 + NADH/H+

Dieser erste Schritt der Succinat-Bildung ähnelt in vieler Hinsicht der Einstiegsreaktion in den Citratzyklus. Dort wird Pyruvat auf CoA übertragen, verliert dabei eine Carboxylgruppe in Form von CO2, und wird gleichzeitig oxidiert, so dass Reduktionsäquivalente in Form von NADH freiwerden.

Genauso ist es hier: es wird Ketoglutarat auf CoA übertragen, auch hier wird CO2 freigesetzt, und das Substrat wird ebenfalls oxidiert, so dass NADH gebildet werden kann. Das Endprodukt dieses Schrittes heißt Succinyl-CoA.

Die Oxidation und die Decarboxylierung sind exotherm. Die Aufgabe des Coenzym A ist es, den bei der Decarboxylierung des Ketoglutarats entstandenen C4-Körper "Succinyl-" zu binden und den zweiten Teilschritt der Succinatbildung zu ermöglichen.

Für Chemie-Experten

Betrachten Sie das Ketoglutarat-Molekül. Unten im Molekül sehen wir eine Carboxy-Gruppe, darüber eine Carbonylgruppe. Wenn die Carboxy-Gruppe (COOH) im Laufe der Decarboxylierung abgespalten wird, entsteht aus der Carbonyl-Gruppe (C=O) eine neue Carboxy-Gruppe. Bei diesem Vorgang handelt es sich um eine typische Oxidation, und zwar um zwei Stufen; es werden also zwei Elektronen freigesetzt.

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