Glykolyse - Hexokinase
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Galaktosestoffwechsel Enzymdefekt bei Hereditärer Galaktosämie Galaktokinase Galaktose Milchprodukte (Lactose) Galaktose-1-P-uridyltransferase Galaktose-1-P Glucose-1-P UDP-Glucose UDP-Galaktose UDP-Galaktose-Epimerase Galaktosestoffwechsel Grundüberlegung Glucose und Galaktose sind Epimere und werden durch Epimerisierung ineinander überführt. Epimere sind Zucker, die sich in der Anordnung der OH Gruppe an einem einzigen chiralen C-Atom (hier C4) unterscheiden. Galaktosestoffwechsel Galaktose kann nur dann durch die UDP-Galaktose-Epimerase zu Glucose epimerisiert werden, wenn der Zucker durch UDP (Uridyl-Gruppe) aktiviert ist. Die Galaktose-1-phosphatUridyltransferase katalysiert diesen Transfer auf Galaktose-1-phosphat, wobei die Uridylgruppe von der UDP-Glucose kommt und Glucose-1-phosphat freigesetzt wird. Glucose-1-phosphat kann dann in Glucose-6-phosphat umgewandelt werden und ist für die Glykolyse/Gluconeogenese verfügbar. Hereditäre Galaktosämie Defekt der Galaktose-1-phosphat-Uridyltransferase (UMP-TR) Die Anhäufung von Galaktose-1-P führt nach der Geburt (Lactosezufuhr durch Muttermilch!) zu einer toxischen Schädigung der Leber (Leberversagen) und der Niere (Schädigung der Nierentubulusepithelien), die ohne eine galaktosefreie Diät (Therapie) tödlich verläuft. Die Anhäufung von Galaktitol (ein Zuckeralkohol) führt zu einer osmotischen Quellung der Augenlinse und somit zur Linsentrübung (Katarakt) Fructosestoffwechsel Einschleusung in die Glykolyse auf der Ebene der C3 Körper 2 ATP Fructokinase (Leber) Fructose Dihydroxyaceton-P Aldolase B Fructose-1-PAldolase (Leber) Fructose-1-P ATP Glycerinaldehyd ATP Nettoausbeute bei Abbau von Fructose zu Pyruvat: 2 ATP Pyruvat Triosekinase Glycerinaldehyd-3-P 2 ATP Pyruvat Fructosestoffwechsel Aldolase-Isoformen • • • • • Die Aldolase besteht aus 4 Untereinheiten, die aus den Isoformen A, B und C zusammengesetzt sind. Die Isoformen A und C haben eine hohe Spezifität für Fructose-1,6bisphosphat. Nur die Isoform B ist in der Lage Fructose-1-phosphat zu spalten und spielt daher eine zentrale Rolle im Fructosestoffwechsel. Die B Isoform der Aldolase wird in der Leber und der Niere exprimiert. Die hereditäre Fructose-Intoleranz wird durch einen Defekt der BIsoform der Aldolase (Fructose-1P-Aldolase) verursacht. Hereditäre Fructoseintoleranz Defekt der Aldolase-B Hypoglykämie nach Fructosebelastung ! Symptomatik: Schwitzen, Zittern, Krämpfe als Zeichen der Hypoglykämie nach Fructosegabe. Therapie: Vermeidung von fructosehaltiger Nahrung = kompletter Verzicht auf Süßigkeiten. Fructosestoffwechsel In der Samenflüssigkeit wird Fructose als Energielieferant benötigt und kommt dort in hohen Konzentrationen vor. Fructose wird hier aus Glucose neu synthetisiert. Hierzu wird Glucose NADPH-abhängig zu Sorbitol – einem Zuckeralkohol – reduziert und dann in der C2-Position durch NAD+ zu Fructose oxidiert.
