Pharmazeutische Biologie Grundlagen der Biochemie

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1 harmazeutische Biologie Grundlagen der Biochemie A Enzyme E1 E2 E3 E4 Biosynthese A B D E B E7 E2 E6 E1 E3 E5 E4 E1 E2 E5 E4 rof. Dr. Theo Dingermann Institut für harmazeutische Biologie Goethe-Universität Frankfurt

2 Glykolyse Abbau von Glukose zu yruvat H H 2 H H H H Glukose Hexokinase AT AD H 2 H H H H Glukose-6- Glc-6-- Isomerase H 2 hosphofructokinase H 2 H 2 H H 2 H H H AT H AD H Fructose-6- Fructose-1,6-bisphosphat Aldolase H 2 H H H H H H H 2 H H H 2 3-hosphoglycerin- 1-phosphat i H H H 2 S GADH NADH+H + H H H S GADH H H 2 GADH 4% H H H H 2 Dihydroxyacetonphosphat Glycerinaldehyd-3- phosphat H 2 96% H 2 H AD AT Triosephosphat- Isomerase H H H H 2 3-hosphoglycerat H H H 2 H 2-hosphoglycerat Enolase H 2 H 2 H hosphoglyceratkinase hosphoglyceratmutase hosphoenolpyruvat yruvatkinase AD AT H H 3 yruvat

3 Glykolyse Energiebilanz hosphorylierung von Glucose hosphorylierung von Fructose-6-1 AT 1 AT pro Hexose entstehen 2 Triosen: GADH-Reaktion 1 x2 Substratketten-hosphorylierung 1 AT x2 + 2 AT E-Kinase-Reaktion 1 AT x2 + 2 AT pro Hexose in Summe + 2 AT + 2

4 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glykolyse Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

5 Glykolyse Abbau von Glukose zu yruvat H H 2 H H H H Glukose Hexokinase AT AD H 2 H H H H Glukose-6- Glc-6-- Isomerase H 2 hosphofructokinase H 2 H 2 H H 2 H H H AT H AD H Fructose-6- Fructose-1,6-bisphosphat Aldolase H 2 H H H H H H H 2 H H H 2 3-hosphoglycerin- 1-phosphat i H H H 2 S GADH NADH+H + H H H S GADH H H 2 GADH 4% H H H H 2 Dihydroxyacetonphosphat Glycerinaldehyd-3- phosphat H 2 96% H 2 H AD AT Triosephosphat- Isomerase H H H H 2 3-hosphoglycerat H H H 2 H 2-hosphoglycerat Enolase H 2 H 2 H hosphoglyceratkinase hosphoglyceratmutase hosphoenolpyruvat yruvatkinase AD AT H H 3 yruvat

6 xidative Decarboxylierung von yruvat yruvat-dehydrogenase-komplex Thiaminpyrophosphat (T; Vitamin B 1 ) Liponsäure oash FAD

7 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glykolyse Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure Mitochondrien GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

8 Mitochondrium: "Energiefabrik" der Zelle

9 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

10 Fettsäuren ω" H 3 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H 2 H almitinsäure 16:0 β" α" Stearinsäure 18:0 9 Ölsäure 18:1 cis-δ 9 " ω-6 Linolsäure 18:2 ω-3 ω-6 Linolensäure 18:3 Arachidonsäure 20:4

11 Neutralfette (Lipide; Triglyceride) H H 2 1 H H 2 3 H H 2 Glycerol Monoacylglycerol Triacylglycerol Diacylglycerol ankreas-lipase H H 2 H Monoacylglycerol-Lipase! H H 2 Fettsäuren + Glycerin!

12 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

13 Abbau von Fettsäuren (ß-xidation) Aktivierung der Fettsäure! Acyl-oA- Synthetase AT i AM Acyl-oA- Synthetase HS-oA AM S-oA "Acyl-oA"

14 Abbau von Fettsäuren (ß-xidation) 1. xidation Wasseranlagerung H 2 H 2 H 2 R S-oA Acyl-oA-DH FAD H H H 2 R S-oA Enoyl-oA- Hydratase H 2 H 2 H H H 2 R S-oA Acyl-oA trans-δ 2 Enoyl-oA L-3-Hydroxyacyl-oA 2. xidation Thiolytische Spaltung NADH+H + H 2 H 2 R S-oA Thiolase HS-oA S-oA H 2 R Acyl-oA + S-oA H 3 Acetyl-oA 3-Ketoacyl-oA

15 Bilanz der ß-xidation pro abgespaltenem 2-Körper: Acetyl-oA Beispiel almitinsäure (16): Acetyl-oA

16 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

17 Abbau von Aminosäuren Transaminierung! H 2 N H H R H H Transaminasen + + H 2 R H 2 N H H H 2 H 2 H H 2 H Aminosäure 2-xoglutarat 2-Ketosäure Glutaminsäure Aminosäure + + H 2 2-Ketosäure + + NH 3! xidative Desaminierung von Glutaminsäure H H H 2 N H Glutaminsäure-DH H 2 H 2 H 2 H NH 3 NH 4 + H NADH+H + 2 H 2 H Glutaminsäure 2-xoglutarat

18 Energiegewinnung bei Heterotrophen Stärke/Glykogen Fette roteine Glukose Fettsäuren Aminosäuren AT yruvat Acetyl- oa Glutaminsäure GT GD itrat- Zyklus α-ketoglutarat Atmungskette 4 [H] + 2 AT 2 H 2

19 itratzyklus: Teil 1 der "Endoxidation" Acetyl- oa NADH+H + FAD xalacetat Malat Fumarat Succinat itrat Isocitrat 2-Ketoglutarat Succinyl-oA GD GT NADH+H NADH+H + + 2

20 itratzyklus H 2 itrat-synthase H 2 S-oA HS-oA H H 2 H 2 Aconitase H 2 H H H Isocitrat-DH 2 NADH+H + H 2 H 2 xalacetat H 3 itrat Isocitrat 2-Ketoglutarat HS-oA Malat-DH 2-Ketoglutarat-DH NADH+H + H H H 2 Fumarase H 2 H H Succinat-DH FAD H 2 H 2 Succinyl-oA- Synthetase GT HS-oA GD i H 2 H 2 S-oA 2 NADH+H + Malat Fumarat Succinat Succinyl-oA

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