Unter Stoffwechselwegen (engl. metabolic pathways) versteht man die durch Enzyme katalysierten Auf-/Ab- und Umbauprozesse in den Zellen, wobei die Edukte in der Regel in einen biochemischen Zyklus eingeschleust werden.

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Biochemische Zyklen

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Reaktionsfolgen, in die Metabolite eintreten und denen solche entnommen werden können. Der Ringschluss erfolgt durch Regenerierung oder Nachlieferung des Startmoleküls. Bekanntestes Beispiel: Citratzyklus, die "Drehscheibe des Stoffwechsels", in dem anabole und katabole Wege der Kohlenhydrate, Proteine und Fette zusammenlaufen. Viele dieser Zyklen wurden nach ihren Entdeckern benannt (Namensreaktionen) und repräsentieren damit ein Stück Biochemie-Geschichte.

Calvin-Zyklus

• lichtunabhängige Reaktion (Dunkelreaktion) der Photosynthese, in der aus fünf Molekülen einer C3-Verbindung (3-Phosphoglycerat) drei Moleküle des CO₂-Akzeptors Ribulose-1,5-bisphosphat, regeneriert werden
  • benannt nach Melvin Calvin

Citratzyklus

• Endabbau einer C2-Verbindung (aktivierte Essigsäure = Acetyl-CoA) unter Bildung von CO₂ sowie den Reduktionsäquivalenten NADH,H⁺ und FADH₂, die in der Atmungskette unter Bildung von H₂O) oxidiert werden
  • auch "Krebs-Zyklus" genannt, benannt nach Sir Hans-Adolf Krebs

Cori-Zyklus

• Wege des Glukose-Metabolismus unter Beteiligung von Leber und Skelettmuskel
  • nach Gerty und Carl Cori

Harnstoff-Zyklus

• Ammoniak-Entgiftung in der Leber durch einen Metabolite-Zyklus zwischen Mitochondrien und Cytosol

Hatch Slack Zyklus

• C4 Dicarboxylatweg über zwei Zelltypen der C4-Pflanzen
  • benannt nach Marshall Hatch und Roger Slack

Lynen-Zyklus

• Bildung von Ketonkörpern (Acetacetat und Folgeprodukte) bei gestörtem Kohlenhydratstoffwechsel (z.B. Diabetes)
  • benannt nach Feodor Lynen

Pentosephosphat-Zyklus

• erweiterte Version des Calvin-Zyklus: Auf- und Abbau von Pentosephosphaten

Q-Zyklus

• zyklischer Elektronenfluss in der Atmungskette; Verdopplung der Energieausbeute

Substratzyklus

• Leerlaufzyklus durch wiederholte Phosphorylierung/Dephosphorylierung eines Metaboliten. Regulatorische Funktion; mögliche Bedeutung bei Wärmeerzeugung

Stoffwechselwege, geordnet nach Funktion

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Wege der Zellatmung

• Fettsäureoxidation (Beta-Oxidation)
• Cori-Zyklus
• Glycolyse (formale Umkehr: Gluconeogenese)
• Anaerobe Atmung
• Krebszyklus (Citratzyklus)
  • Glyoxylat-Zyklus
• Atmungskette (Oxidative Phosphorylierung)
• Q-Zyklus

Andere Wege

• HMG-CoA-Reductase-Weg (Cholesterin)
• Pentosephosphatweg (Hexosemonophosphate shunt)
• Porphyrinsynthese (oder Hämsynthese)
• Harnstoffzyklus

Siehe auch

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Fließgleichgewicht, Bioenergetik, Enzymkinetik, Energiekopplung, Photosynthese, offenes System, Cofaktor, Cosubstrat, Coenzym

Weblinks

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Im WWW sind etliche elektronische Datenbanken mit Stoffwechseldaten frei verfügbar. Eine der wichtigsten ist KEGG:

• http://www.genome.jp/kegg/pathway.html

Unter

• http://www.genome.jp/kegg/kegg4.html

findet man Verweise auf weitere verwandte Datenbanken.

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