Acyl-CoA

Anaerobe NADH-Regeneration: Gärung
Milchsäure-Gärung
COO
Lactat-DH
C O
CH3
COO
H C OH
NADH+H+
CH3
NAD+
Pyruvat
Montag, 1. Februar 2010
Lactat
Anaerobe NADH-Regeneration: Gärung
Milchsäure-Gärung
COO
COO
Lactat-DH
C O
CH3
H C OH
CH3
NADH+H+
NAD+
Pyruvat
Lactat
Alkoholische Gärung
COO
C O
CH3
Pyruvat
Montag, 1. Februar 2010
PyruvatDecarboxylase
CO2
H
Alkohol-DH
C O
CH3
H2C OH
CH3
NADH+H+
NAD+
Acetaldehyd
Ethanol
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
Glykolyse
ATP
NADH + H+
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
Mitochondrien
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Mitochondrium: "Energiefabrik" der Zelle
Montag, 1. Februar 2010
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
Glykolyse
ATP
ATP
NADH + H+
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
COOH
H
C O
C O
CH3
Pyruvat
Montag, 1. Februar 2010
H+
CO2
CH3
O
H3C
C S CoA
NAD+
+
HS-CoA NADH+H
Acetyl-CoA
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Thiaminpyrophosphat (TPP;
Vitamin B1)
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Thiaminpyrophosphat (TPP;
Vitamin B1)
Liponsäure
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Thiaminpyrophosphat (TPP;
Vitamin B1)
Liponsäure
CoASH
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Thiaminpyrophosphat (TPP;
Vitamin B1)
Liponsäure
CoASH
FAD
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex
Thiaminpyrophosphat (TPP;
Vitamin B1)
Liponsäure
CoASH
FAD
NAD+
Montag, 1. Februar 2010
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
COOH
H
C O
C O
CH3
H+
CO2
CH3
O
C S CoA
NAD+
+
HS-CoA NADH+H
Pyruvat
Acetyl-CoA
Bilanz pro Hexose:
2 Acetyl-CoA
2 NADH + H+
Montag, 1. Februar 2010
H3C
Oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
COOH
H
C O
C O
CH3
H+
CO2
CH3
O
C S CoA
NAD+
+
HS-CoA NADH+H
Pyruvat
Acetyl-CoA
beteiligte Koenzyme:
Thiaminpyrophosphat
Liponsäure
HS-CoA
NAD+
FAD
Montag, 1. Februar 2010
H3C
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
NADH + H+
ATP
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Fettsäuren
ω
β α
H3C–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–COO–
16
1
O
C
Palmitinsäure 16:0
O
O
C
9
ω-6
ω-3
ω-6
Montag, 1. Februar 2010
O
Stearinsäure 18:0
O
C
O
Ölsäure 18:1
cis-Δ9
O
C
O
Linolsäure 18:2
O
C
O
Linolensäure 18:3
O
C
O
Arachidonsäure 20:4
Neutralfette (Lipide; Triglyceride)
HO CH2
1
HO CH
2
HO CH2
3
Montag, 1. Februar 2010
Glycerol
Neutralfette (Lipide; Triglyceride)
O
HO CH2
1
C HO CH
2
HO CH2
3
Montag, 1. Februar 2010
Glycerol
Monoacylglycerol
Neutralfette (Lipide; Triglyceride)
O
C HO CH2
1
O
C HO CH
2
HO CH2
3
Montag, 1. Februar 2010
Glycerol
Monoacylglycerol
Diacylglycerol
Neutralfette (Lipide; Triglyceride)
O
C HO CH2
1
O
C HO CH
2
O
C HO CH2
3
Montag, 1. Februar 2010
Triacylglycerol
Glycerol
Monoacylglycerol
Diacylglycerol
Neutralfette (Lipide; Triglyceride)
O
C HO CH2
1
O
C HO CH
2
O
C HO CH2
3
Pankreas-Lipase
HO CH2
O
C O CH
Monoacylglycerol-Lipase
Fettsäuren + Glycerin
Montag, 1. Februar 2010
HO CH2
Triacylglycerol
Glycerol
Monoacylglycerol
Diacylglycerol
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
NADH + H+
ATP
ATP
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
Aktivierung der Fettsäure
O
C
Acyl-CoASynthetase
O
ATP
PPi
O
C
Acyl-CoASynthetase
O AMP
HS-CoA
AMP
O
C
"Acyl-CoA"
Montag, 1. Februar 2010
S-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
CH2
NAD+
NADH+H+
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
CH2
NAD+
NADH+H+
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
CH2
NAD+
NADH+H+
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
Hydroxyacyl-CoA-DH
NAD+
NADH+H+
CH2
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
CH2
NAD+
NADH+H+
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Abbau von Fettsäuren (β-Oxidation)
1. Oxidation
O
Wasseranlagerung
O
S-CoA
C
CH2
CH2
CH2
R
Acyl-CoA-DH
FAD
Acyl-CoA
O
S-CoA
C
Enoyl-CoAHydratase
CH
HC
CH2
FADH2
CH2
HO CH
CH2
H2O
R
S-CoA
C
R
trans-Δ2 Enoyl-CoA
L-3-Hydroxyacyl-CoA
2. Oxidation
Thiolytische Spaltung
O
S-CoA
O
C
CH2
NAD+
NADH+H+
O C
CH2
R
3-Ketoacyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Thiolase
CH2
HS-CoA
O
S-CoA
C
S-CoA
C
+
CH3
R
Acyl-CoA
Acetyl-CoA
Bilanz der β-Oxidation
pro abgespaltenem C2-Körper:
1 FADH2
1 NADH + H+
1 Acetyl-CoA
Beispiel Palmitinsäure (C16):
7 FADH2
7 NADH + H+
8 Acetyl-CoA
Montag, 1. Februar 2010
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
NADH + H+
ATP
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Abbau von Aminosäuren
Transaminierung
COOH
H2N CH
R
Aminosäure
Montag, 1. Februar 2010
COOH
+
C O
COOH
Transaminasen
CH2
C O
R
COOH
+
H2N CH
CH2
CH2
CH2
COOH
COOH
2-Oxoglutarat
2-Ketosäure
Glutaminsäure
Abbau von Aminosäuren
Transaminierung
COOH
COOH
H2N CH
R
Aminosäure
Transaminasen
C O
+
COOH
CH2
C O
COOH
H2N CH
+
R
CH2
CH2
CH2
COOH
COOH
2-Oxoglutarat
2-Ketosäure
Glutaminsäure
Oxidative Desaminierung von Glutaminsäure
COOH
H2N CH
CH2
CH2
COOH
Glutaminsäure
Montag, 1. Februar 2010
COOH
Glutaminsäure-DH
NH+3
NH4
NAD+
H2O NADH+H+
C O
CH2
CH2
COOH
2-Oxoglutarat
Abbau von Aminosäuren
Transaminierung
COOH
COOH
H2N CH
R
Aminosäure
Transaminasen
C O
+
COOH
CH2
C O
COOH
H2N CH
+
R
CH2
CH2
CH2
COOH
COOH
2-Oxoglutarat
Aminosäure + NAD+ + H2O
2-Ketosäure
Glutaminsäure
2-Ketosäure + NADH + H+ + NH3
Oxidative Desaminierung von Glutaminsäure
COOH
H2N CH
CH2
CH2
COOH
Glutaminsäure
Montag, 1. Februar 2010
COOH
Glutaminsäure-DH
NH+3
NH4
NAD+
H2O NADH+H+
C O
CH2
CH2
COOH
2-Oxoglutarat
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
NADH + H+
ATP
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Citratzyklus: Teil 1 der "Endoxidation"
AcetylCoA
NADH+H+
Oxalacetat
NAD+
Citrat
Isocitrat
Malat
NAD+
NADH+H+ + CO2
2-Ketoglutarat
NAD+
Fumarat
FADH2
FAD
Succinat
NADH+H+ + CO2
Succinyl-CoA
GDP
GTP
Montag, 1. Februar 2010
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
Citrat-Synthase
C O
CH2
COO–
O
CH2
COO–
HO CH
COO–
CH3
COO–
Citrat
COO–
Isocitrat-DH
CH2
COO–
HC
CH2
S-CoA HS-CoA
C
Oxalacetat
Aconitase
CH2
HO C
H2O
COO–
NAD+
CO2
NADH+H+
Isocitrat
CH2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
HS-CoA
NAD+
NAD+
2-Ketoglutarat-DH
Malat-DH
CO2
NADH+H+
NADH+H+
Succinyl-CoASynthetase
COO–
HO CH
COO–
Fumarase
CH2
COO–
CH
COO–
Succinat-DH
HC
H2O
COO–
CH2
Montag, 1. Februar 2010
Fumarat
COO–
GDP
CH2
CH2
FAD
COO–
FADH2
Malat
GTP
Succinat
CH2
HS-CoA
Pi
C
O
S-CoA
Succinyl-CoA
Citratzyklus
COO–
COO–
CH2
HC COO–
HO CH
COO–
Isocitrat
Montag, 1. Februar 2010
Isocitrat-DH
CH2
COO–
Isocitrat-DH
HC COO–
NAD+
NADH+H+
C O
COO–
Oxalsuccinat
CH2
CH2
CO2
C O
COO–
2-Ketoglutarat
Citratzyklus
AcetylCoA
NADH+H+
Oxalacetat
NAD+
Citrat
Isocitrat
Malat
NAD+
NADH+H+ + CO2
2-Ketoglutarat
NAD+
Fumarat
FADH2
FAD
Succinat
NADH+H+ + CO2
Succinyl-CoA
GDP
GTP
Montag, 1. Februar 2010
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Stärke/Glykogen
Fette
Proteine
Glukose
Fettsäuren
Aminosäuren
Glykolyse
ATP
NADH + H+
FADH2
Pyruvat
Pyruvat
Glutaminsäure
AcetylCoA
NADH + H+
NADH + H+
CitratZyklus
FADH2
α-Ketoglutarat
GTP
NADH + H+
GDP
NADH + H+
Atmungskette
4 [H] + O2 ATP 2 H2O
Montag, 1. Februar 2010
Biologische Elektronentransport-Ketten
Montag, 1. Februar 2010
Atmungskette: Teil 2 der "Endoxidation"
H+
Komplex I
H+
Komplex III
Komplex II
O
H+
Komplex IV
H3CO
CH3
H3CO
H
O
CH3 n = 6-10
Ubichinon (Koenzym Q)
Montag, 1. Februar 2010
Atmungskette: Teil 2 der "Endoxidation"
AcetylCoA
NADH+H+
Oxalacetat
Citrat
NAD+
Isocitrat
NAD+
Malat
H+
NADH+H+ + CO2
Komplex I
2-Ketoglutarat
NAD+
Fumarat
Komplex II
NADH+H+ + CO2
FADH2
FAD
Succinat
Succinyl-CoA
GDP
GTP
H+
Komplex III
O
H+
Komplex IV
H3CO
CH3
H3CO
H
O
CH3 n = 6-10
Ubichinon (Koenzym Q)
Montag, 1. Februar 2010
Atmungskette
Intermembran-Raum
Komplex IV
Komplex I
Komplex III
Komplex II
Matrix
Montag, 1. Februar 2010
Atmungskette
Enzym-Name
Substrat
Komplex I
Komplex II
Komplex III
NADH-Dehydrogenase
Succinat-Dehydrogenase
Ubichinon-Cytochrom c-Reduktase
NADH
Succinat
UbH2
Komplex IV
Cytochrom c-Oxidase
Cytochrom c
Montag, 1. Februar 2010
ProtonenTransport ?
ja
nein
ja
ja
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
Montag, 1. Februar 2010
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
1 NADH + H+
1 FADH2
Montag, 1. Februar 2010
äquivalent zu
äquivalent zu
3 ATP
2 ATP
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
1 NADH + H+
1 FADH2
1 Acetyl-CoA liefert
Montag, 1. Februar 2010
3 NADH + H+
1 FADH2
1 GTP
äquivalent zu
äquivalent zu
3 ATP
2 ATP
äquivalent zu
äquivalent zu
äquivalent zu
9 ATP
2 ATP
1 ATP
---------12 ATP
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
1 NADH + H+
1 FADH2
1 Acetyl-CoA liefert
Glykolyse + Gärung
1 Hexose liefert
Montag, 1. Februar 2010
3 NADH + H+
1 FADH2
1 GTP
2 ATP
2 NADH + H+
äquivalent zu
äquivalent zu
3 ATP
2 ATP
äquivalent zu
äquivalent zu
äquivalent zu
9 ATP
2 ATP
1 ATP
---------12 ATP
2 ATP
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
1 NADH + H+
1 FADH2
1 Acetyl-CoA liefert
Glykolyse + Gärung
1 Hexose liefert
3 NADH + H+
1 FADH2
1 GTP
äquivalent zu
äquivalent zu
3 ATP
2 ATP
äquivalent zu
äquivalent zu
äquivalent zu
9 ATP
2 ATP
1 ATP
---------12 ATP
2 ATP
2 NADH + H+
Glykolyse + oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
1 Hexose liefert
2 NADH + H+
äquivalent zu
2 ATP
2 Acetyl-CoA
äquivalent zu
Pyruvat 2 NADH + H+
äquivalent zu
Montag, 1. Februar 2010
2 ATP
6 ATP
2 ATP
24 ATP
6 ATP
---------38 ATP
Energieausbeuten verschiedener kataboler Wege
1 NADH + H+
1 FADH2
1 Acetyl-CoA liefert
Glykolyse + Gärung
1 Hexose liefert
3 NADH + H+
1 FADH2
1 GTP
äquivalent zu
äquivalent zu
3 ATP
2 ATP
äquivalent zu
äquivalent zu
äquivalent zu
9 ATP
2 ATP
1 ATP
---------12 ATP
2 ATP
2 NADH + H+
2 ATP
Glykolyse + oxidative Decarboxylierung von Pyruvat
1 Hexose liefert
2 NADH + H+
äquivalent zu
2 ATP
2 Acetyl-CoA
äquivalent zu
Pyruvat 2 NADH + H+
äquivalent zu
β-Oxidation von Fettsäuren
C16-Fettsäure
Montag, 1. Februar 2010
7 NADH + H+
7 FADH2
8 Acetyl-CoA
äquivalent zu
äquivalent zu
äquivalent zu
6 ATP
2 ATP
24 ATP
6 ATP
---------38 ATP
21 ATP
14 ATP
96 ATP
-----------131 ATP
Bakterienzelle
Montag, 1. Februar 2010