Pentose-Phosphat-Weg lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Pentose-Phosphat-Weg


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wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Pentose-Phosphat-Weg lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Pentose-Phosphat-Weg

Inhaltliche Einleitung
“Pentosephosphatweg? Was war das noch gleich? Muss irgendein unwichtiger Stoffwechselweg sein - wenn ich ehrlich bin, weiß ich gar nicht mehr, was der überhaupt macht.” – Leider geht der Pentosephosphatweg bei vielen Studierenden oft in der Flut an Biochemie-Lernstoff unter. Eigentlich ist der Pentosephosphatweg aber ein äußerst wichtiger Stoffwechselweg, dessen Fehlfunktion bis zum Tode führen kann. Der Pentosephosphatweg hat eine große Bedeutung für die Replikation unserer DNA, für viele anabole Stoffwechselwege (z.B. der Fettsäurebiosynthese) und für den Schutz unserer Erythrozyten vor Oxidation. Alle spannenden Details erfahrt ihr in diesem Meditrick.

Basiswissen

  • Pentosephosphatweg (PPW): Ausgangssubstrat Glucose-6-phosphat der Hexokinase

    Penthouse-Party: Hexen-Kinn-Nase-Konditorin verabschiedet Zöglinge

    Der PPW (hier die Penthouse-Geburtstags-Party) ist ein von der Glykolyse abzweigender Abbauweg der Glucose. Die Hexokinase der Glykolyse (Hexen-Kinn-Nase-Konditorin) produziert Glucose-6-phosphat, das Ausgangssubstrat des PPWs (Hexen-Kinn-Nase verabschiedet hier ihre Zöglinge, die sechs Gluckenkamm-Zuckerwürfel mit Pfirsich, für Glucose-6-phosphat).

  • Oxidative Phase

    Ochsenhörner im linken Raum

    Der PPW teilt sich in zwei Phasen, die beide ihr eigenes Ziel haben: erstens die oxidative Phase (Ochsenhörner im linken Raum) zur Gewinnung von Reduktionsäquivalenten und zweitens die nicht-oxidative Phase zur Bildung von Pentosen (rechte Raumhälfte ohne Ochsenhörner). In der oxidativen Phase wird Glucose oxidiert, daher der Name. Es finden drei Reaktionen statt.

  • Oxidative Phase: Gewinnung von NADPH + H+ u.a. für Fettsäuresynthese

    Ochsenhörner-Raum: Nadel-Puppen mit 2-Haar-Helferlein und fettigen Fritten

    In der oxidativen Phase (Raum mit Ochsenhörnern) entsteht aus einem Molekül Glucose-6-phosphat (6 Gluckenkamm-Zuckerwürfel mit Pfirsich) das Reduktionsmittel NADPH + H+ (die NADel-Puppen mit 2-Haar-Helferlein). Dieses dient bspw. als Reduktionsmittel in der Fettsäuresynthese (die Nadel-Puppen halten fettige Fritten).

  • R1 Enzym: Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase

    Dehydrator mit Pfirsich, 6 Gluckenkamm-Zuckerwürfel vor sich

    Reaktion 1 (R1) des PPW: Die Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase (Dehydrator, Vater der Nadel-Puppen-Zwillinge) katalysiert die Reaktion von Glucose-6-phosphat zu 6-Phosphogluconolacton. Dazu empfängt der Vater die Gluckenkamm-Zuckerwürfel-Kinder (Glucose-6-phosphat) mit einem Glas Milch (“lacton” für Milch, 6-Phosphogluconolacton).

  • R1 Schlüsselenzym: Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase

    Schlüssel um Hals des Dehydrators

    Als stolzer (und etwas prolliger) Penthouse-Besitzer trägt der Vater (Dehydrogenase) auch seinen Hausschlüssel (Schlüsselenzym) um den Hals. Über dieses Enzym findet die Regulation des PPWs statt.

  • ...

Expertenwissen

  • R1: NADPH + H+ reguliert Schlüsselenzym-Aktivität

    Nadel-Puppe mit 2-Haar-Helferlein am Schlüsselbund

    Wenn die Nadel-Puppe (NADP+) kein Helferlein zum Spielen hat, wird sie sofort quengelig, kreischt und heult. Der Vater (Dehydrogenase) muss ihr dann schnell wieder ein Helferlein geben. Eine erniedrigte NADPH + H+ -Konzentration (Sinnbild quengelige Nadel-Puppe) steigert die Enzymaktivität der Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase (Vater).

  • R4a Enzym: Pentosephosphat-Isomerase

    Isodrink-Meer

    Ribulose-5-phosphat (5er-Pfirsich-Zuckerwürfelkette am Rubellose-Stand) kann durch zwei unterschiedliche Enzyme weiterverarbeitet werden: Eines ist die Pentosephosphat-Isomerase (phon. ISOdrink-MEeR). Sie isomerisiert Ribulose-5-phosphat zu Ribose-5-phosphat: Die beiden Moleküle sind Isomere.

  • R4b Enzym: Phospho-Pentose-Epimerase

    Epi-Meer = viele Eppendorf-Gefäße auf einem Haufen

    Das zweite Enzym zur Weiterverarbeitung von Ribulose-5-phosphat ist die Phospho-Pentose-Epimerase (phon. Epi-Meer). Es entsteht Xylulose-5-phosphat, ein Epimer von Ribulose-5-phosphat.

  • ...

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