Grundlagen des Stoffwechsels
Man unterscheidet bei Stoffwechselprozessen prinzipiell anabole,
d.h. aufbauende und katabole, d.h. abbauende Prozesse. In fast allen
Fällen sind anabole und katabole Prozesse (z.B. über ATP) miteinander
gekoppelt.
Durch die Kopplung von Reaktionen mit einer positiven und einer
negativen Enthalpie laufen erstere freiwillig ab.
Der Katabolismus dient dem Abbau der Nahrung zu einfachen Bausteinen
wie Aminosäuren, Fetten, etc.. Über einen weiteren Abbau zu Acetyl-CoA
und einer Oxidation zu NADH und ATP gewinnt der Körper Energie.
Die Regulation der anabolen und katabolen Reaktionen verläuft häufig
über ein negatives Feedback der Produkte. Die exakte Kontrolle ist
wichtig, da nur so ,,futile cycles`` wie beispielsweise den
gleichzeitigen Ablauf von Glycolyse und Gluconeogenese zu verhindern.
Eine Inaktivierung kann auch durch die Phosphorylierung eines Enyzms
durch eine Phosphokinase geschehen. Der Block wird durch eine
Phosphoprotein-Phosphatase aufgehoben.
Ein weiterer Kontrollmechanismus ist die räumliche Trennung der
einzelnen Prozesse: Die Glucose kommt aus dem Extrazellulärraum in das
Cytosol, wo sie durch die Glycolyse in Pyruvat umgewandelt
wird. Dieses wird in Acetyl-CoA umgewandelt und in die Mitochondrien
transportiert. Dort erfolgt die Oxidation, die aus dem
Extrazellulärraum Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid dorthin
abgibt.
|
