Biochemie 3
Prinzipien der metabolischen Regulation
Prinzipien der metabolischen Regulation
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E. K.
E. K.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die biochemischen Prozesse der Glykolyse und Gluconeogenese auf Universitätsniveau. Sie behandeln die Regulation von Enzymen wie der Glykogensynthase, PFK-1 und FBPase-1, sowie die Rolle von Glukose, Fruktose und ATP in diesen Stoffwechselwegen. Besonders hervorgehoben werden die Regulation durch Insulin und Glukagon sowie die Bedeutung von Fruktose-2,6-Bisphosphat. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende der Biochemie, die ein tiefes Verständnis der Stoffwechselregulation und ihrer physiologischen Bedeutung in der Leber und im Blut erlangen möchten.
Flashcards
14
Students
2
Language
German
Category
Biology
Level
University
Created / Updated
16.04.2015 / 21.03.2023
2 Typen enzymatischer Reaktionen
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- Substrat-limitierte Reaktionen --> delta G nahe dem GG, reversibel
- Enzym-limitierte Reaktionen --> delta G stark exergon, irreversibel
Regulierung enzymatischer Reaktionen
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- Regulierung über die Enzymmenge
- Regulierung über die Enzymaktivität
10 Faktoren, die die Aktivität der Enzyme beeinflusst
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- extrazelluläre Signale
- Transkription spezifischer Signale
- mRNA-Degradation
- mRNA-Translation im Ribosom
- Proteindegradation (Ubiquitin, Proteasom)
- Enzymsequestrierung in subzellulärem Organell --> Endoplasmatisches Reticulum
- Enzym bindet Substrat
- Enzym bindet Ligand
- Enzym wird phosphoryliert/dephosphoraliert
- Enzym verbindet sich mit regulatorischem Protein
Koordinierte Regulation von Glykolyse und Gluconeogenese
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
Hauptsächlich über die Enzyme, die die Umwandlungen machen
Regulation von Hexokinase
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- Muskel:
- Glukose wird für ATP-Produktion gebraucht für Mukselkontraktion
- Hexokinase II wird allosterisch inhibiert durch G6P
- Leber:
- sekretiert Glukose ins Blut für die anderen Organe
- reguliert das Glukose-Level, in dem sie Glukose aus dem Blut aufnimmt
- Hexokinase IV wird nicht durch G6P inhibiert
Regulierung von Phosphofruktokinase-1 (PFK-1)
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- macht aus Fruktose-6-Phosphat Fruktose-1,6-bisphosphat (Glykolyse) durch Phosphorylierung ---> erstes Glykolyse-spezifisches Enzym!
- unter Verwendung von ATP
- wird gehemmt durch ATP, NADH und Citrat ???? wieso, es braucht doch das ATP für die Reaktion????
- stimuliert durch ADP und AMP
Regulation der Fruktose-1,6-bisphosphatase (FBPase-1)
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- macht aus Fructose-1,6-bisphosphat Fruktose-6-Phosphat in der Gluconeogenese --> spezifisches Enzym!
- wird durch AMP gehemmt
- so können Glykolyse und Gluconeogenese effektiv voneinander getrennt werden, so dass die beiden nicht gleichzeitig ablaufen können
Glukagon und Insulin
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- regulieren auf höherem Level Glykolyse und Gluconeogenese
- Blutzuckerlevel niedrig ---> Glukagon signalisiert der Leber, Glukose zu produzieren
- Gluconeogenese
- Degradation von Glykogen
- Blutzuckerlevel hoch ---> Insulin signalisiert Leber Glukose zu verbrauchen
- Glykolyse
- Synthese von Glykogen
Fruktose-2,6-Bisphosphat (F26BP)
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- hat regulatorische Rolle
- fördert PFK-1 (Phosphofruktosekinase-1) (--> Glykolyse) und hemmt FBPase-1 (Fructose-1,6-bisphosphatase-1) (--> Gluconeogenese)
- PFK-2 macht aus F6P ein Zwischenprodukt --> Fruktose-2,6-Bisphosphat --> das ist starker allosterischer Aktivator für PFK-1
- PFK-2 und FBPase-2 (bei der Gluconeogenese) ist das selbe bifunktionale Protein
Regulation der Pyruvatkinase
Keyboard commands:
= turn,
= for-/backward,
= scroll
- macht aus Phosphoenolpyruvat Pyruvat ---> bei der Glykolyse
- wird stimuliert durch F16BP und gehemmt durch ATP, Acetyl-CoA, langkettige FS und durch Alanin
Regulierung der Pyruvatcarboxylase und der Pyruvatdehydrogenase
Acetyl-CoA hemmt die Pyruvatdehydrogenase und stimuliert die Pyruvatcarboxylase ----> Gluconeogenese
Regulierung der Glukogen-Synthese
- Glykogen wird durch die Glykogenphosphorylase reguliert
- Glukose wird durch die Glykogensynthase reguliert
Regulierung der Glykogenphosphorylase
- Regulierung durch Phosphorylierung
- Stimulierung durch Epinephrin aus den Muskeln und Glucagon aus der Leber
Regulierung des Glykogenabbaus
- durch die Glykogensynthase durch Phosphorylierung
- durch CKII und GSK3 (das durch Insulin gehemmt wird) wird Glykogensynthase phosphoryliert und dadurch inaktiviert
- dadurch wird aus UDP-Glucose kein Glycogen gemacht
- Aktivierung der Glykogensynthase durch Insulin, G6P und Glukose
- Hemmung durch Glucagon und Epinephrin
-
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Flashcards
2 Typen enzymatischer Reaktionen
- Substrat-limitierte Reaktionen --> delta G nahe dem GG, reversibel
- Enzym-limitierte Reaktionen --> delta G stark exergon, irreversibel
Regulierung enzymatischer Reaktionen
- Regulierung über die Enzymmenge
- Regulierung über die Enzymaktivität
10 Faktoren, die die Aktivität der Enzyme beeinflusst
- extrazelluläre Signale
- Transkription spezifischer Signale
- mRNA-Degradation
- mRNA-Translation im Ribosom
- Proteindegradation (Ubiquitin, Proteasom)
- Enzymsequestrierung in subzellulärem Organell --> Endoplasmatisches Reticulum
- Enzym bindet Substrat
- Enzym bindet Ligand
- Enzym wird phosphoryliert/dephosphoraliert
- Enzym verbindet sich mit regulatorischem Protein
Koordinierte Regulation von Glykolyse und Gluconeogenese
Hauptsächlich über die Enzyme, die die Umwandlungen machen
Regulation von Hexokinase
- Muskel:
- Glukose wird für ATP-Produktion gebraucht für Mukselkontraktion
- Hexokinase II wird allosterisch inhibiert durch G6P
- Leber:
- sekretiert Glukose ins Blut für die anderen Organe
- reguliert das Glukose-Level, in dem sie Glukose aus dem Blut aufnimmt
- Hexokinase IV wird nicht durch G6P inhibiert
Regulierung von Phosphofruktokinase-1 (PFK-1)
- macht aus Fruktose-6-Phosphat Fruktose-1,6-bisphosphat (Glykolyse) durch Phosphorylierung ---> erstes Glykolyse-spezifisches Enzym!
- unter Verwendung von ATP
- wird gehemmt durch ATP, NADH und Citrat ???? wieso, es braucht doch das ATP für die Reaktion????
- stimuliert durch ADP und AMP
Regulation der Fruktose-1,6-bisphosphatase (FBPase-1)
- macht aus Fructose-1,6-bisphosphat Fruktose-6-Phosphat in der Gluconeogenese --> spezifisches Enzym!
- wird durch AMP gehemmt
- so können Glykolyse und Gluconeogenese effektiv voneinander getrennt werden, so dass die beiden nicht gleichzeitig ablaufen können
Glukagon und Insulin
- regulieren auf höherem Level Glykolyse und Gluconeogenese
- Blutzuckerlevel niedrig ---> Glukagon signalisiert der Leber, Glukose zu produzieren
- Gluconeogenese
- Degradation von Glykogen
- Blutzuckerlevel hoch ---> Insulin signalisiert Leber Glukose zu verbrauchen
- Glykolyse
- Synthese von Glykogen
Fruktose-2,6-Bisphosphat (F26BP)
- hat regulatorische Rolle
- fördert PFK-1 (Phosphofruktosekinase-1) (--> Glykolyse) und hemmt FBPase-1 (Fructose-1,6-bisphosphatase-1) (--> Gluconeogenese)
- PFK-2 macht aus F6P ein Zwischenprodukt --> Fruktose-2,6-Bisphosphat --> das ist starker allosterischer Aktivator für PFK-1
- PFK-2 und FBPase-2 (bei der Gluconeogenese) ist das selbe bifunktionale Protein
Regulation der Pyruvatkinase
- macht aus Phosphoenolpyruvat Pyruvat ---> bei der Glykolyse
- wird stimuliert durch F16BP und gehemmt durch ATP, Acetyl-CoA, langkettige FS und durch Alanin
Regulierung der Pyruvatcarboxylase und der Pyruvatdehydrogenase
Acetyl-CoA hemmt die Pyruvatdehydrogenase und stimuliert die Pyruvatcarboxylase ----> Gluconeogenese
Regulierung der Glukogen-Synthese
- Glykogen wird durch die Glykogenphosphorylase reguliert
- Glukose wird durch die Glykogensynthase reguliert
Regulierung der Glykogenphosphorylase
- Regulierung durch Phosphorylierung
- Stimulierung durch Epinephrin aus den Muskeln und Glucagon aus der Leber
Regulierung des Glykogenabbaus
- durch die Glykogensynthase durch Phosphorylierung
- durch CKII und GSK3 (das durch Insulin gehemmt wird) wird Glykogensynthase phosphoryliert und dadurch inaktiviert
- dadurch wird aus UDP-Glucose kein Glycogen gemacht
- Aktivierung der Glykogensynthase durch Insulin, G6P und Glukose
- Hemmung durch Glucagon und Epinephrin
