Question 1

Was passiert während der Oxidation von Glycerinaldehyd-3-phosphat in der Glykolyse?

Accepted Answer

Glycerinaldehyd-3-phosphat wird durch das Enzym Glycerinaldehydphosphat-Dehydrogenase oxidiert, das eine Phosphatgruppe auf den Zucker überträgt und dabei 1,3-Bisphosphoglycerat bildet. Während dieser Oxidation werden zwei Elektronen und ein Proton freigesetzt und von NAD+ aufgenommen, wobei NADH entsteht. Diese gekoppelte Oxidation und Phosphorylierung setzt Energie frei, die die ATP-Produktion antreibt.

Question 2

Wie viele ATP-Moleküle werden in der energiefreisetzenden Phase der Glykolyse produziert?

Accepted Answer

Die energiefreisetzende Phase produziert insgesamt vier ATP-Moleküle. Phosphoglyceratkinase überträgt eine Phosphatgruppe von 1,3-Bisphosphoglycerat auf ADP und erzeugt dabei zwei ATP-Moleküle. Später entfernt Pyruvatkinase Phosphatgruppen von Phosphoenolpyruvat und überträgt sie auf ADP, wodurch zwei zusätzliche ATP-Moleküle entstehen.

Question 3

Was ist die Rolle der Phosphoglycerat-Mutase in der Glykolyse?

Accepted Answer

Phosphoglycerat-Mutase katalysiert die Umwandlung von 3-Phosphoglycerat in sein Isomer, 2-Phosphoglycerat. Diese Umlagerung der Phosphatgruppenposition bereitet das Molekül für den nächsten Schritt vor, bei dem Enolase ein Wassermolekül entfernt, um Phosphoenolpyruvat zu bilden, ein instabiles Zwischenprodukt, das sein Phosphat leicht an ADP abgibt.

Question 4

Warum wird Phosphoenolpyruvat als instabiles Molekül betrachtet?

Accepted Answer

Phosphoenolpyruvat ist instabil, da es schnell seine Phosphatgruppe an ADP verliert und Pyruvat bildet und ATP. Diese hochenergetische Phosphatbindung macht PEP zu einem ausgezeichneten Substrat für die Pyruvatkinase. Die Instabilität gewährleistet eine effiziente Energieaufnahme und treibt den letzten Schritt der energiefreisetzenden Phase zum Abschluss.

Question 5

Was ist der Netto-Energieertrag aus einem Glukosemolekül nach der Glykolyse?

Accepted Answer

Die Glykolyse produziert einen Nettogewinn von zwei ATP-Molekülen und zwei NADH-Molekülen pro Glukose. Obwohl die energiefreisetzende Phase vier ATP und zwei NADH erzeugt, verbraucht die energie-Erforderliche Schritte zwei ATP, was zu einem Nettogewinn von zwei ATP führt. Die beiden NADH-Moleküle können wieder in NAD+ umgewandelt werden, um weitere Glykolyse zu ermöglichen, oder in nachfolgenden Stoffwechselwegen verwendet werden.

Question 6

Wie unterscheidet sich die energiefreisetzende Phase von der energieerfordernden Phase der Glykolyse?

Accepted Answer

Die energieverbrauchende Phase verbraucht zwei ATP-Moleküle, um Glucose und Fructose-6-phosphat zu phosphorylieren, während die energiefreisetzende Phase vier ATP und zwei NADH durch Oxidations- und Phosphorylierungsreaktionen produziert. Die energiefreisetzende Phase findet zweimal statt – einmal für jeden 3-Kohlenstoff-Zucker, der in der ersten Phase produziert wird – was sie zum netto energieerzeugenden Teil der Glykolyse macht.

Question 7

Was passiert mit Pyruvat nach der Glykolyse in Anwesenheit von Sauerstoff?

Accepted Answer

Bei Anwesenheit von Sauerstoff kann Pyruvat durch Pyruvatoxidation und den Citratzyklus weiter abgebaut werden und zusätzliche ATP-Moleküle freisetzen. Das während der Glykolyse produzierte NADH sammelt sich in der Zelle an und kann für eine fortgesetzte Glykolyse wieder in NAD+ umgewandelt werden, oder es kann im Elektronentransportkette zur Erzeugung von mehr ATP durch oxidative Phosphorylierung verwendet werden.

Energiefreisetzende Schritte der Glykolyse

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