Anaerober Glykolyse
Abbildung 17.1 zeigt den anaeroben Stoffwechsel von Glukose und Glykogen zur Gewinnung von ATP. Im Anaerobios, also bei Sauerstoffmangel, können aus Glukose lediglich 2 ATP-Moleküle gewonnen werden. Zunächst müssen jedoch ATP-Moleküle in den Hexokinase- und Phosphofructokinase-Reaktionen verbraucht werden. Fructose-6-Phosphat wird schließlich in 2 Moleküle Glycerinaldehyd-3-Phosphat gespalten, die dann durch die Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase unter Bildung von 2 NADH-Molekülen oxidiert werden. Weitere 2 ATP-Moleküle entstehen in der Phosphoglycerat-Kinase-Reaktion und 2 weitere in der Pyruvatkinase-Reaktion.
Wichtig zu beachten ist, dass im Aerobios die NADH-Moleküle in der Atmungskette oxidiert werden und so NAD+ zurückgebildet wird, das dann erneut von der Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase verwendet werden kann. Im Anaerobios wird das NADH stattdessen von der Lactatdehydrogenase zur Reduktion von Pyruvat zu Laktat verwendet, wobei NAD+ wieder bereitgestellt wird.
Das gebildete Laktat wird über den Blutkreislauf in die Leber transportiert und dort im Cori-Zyklus wieder zu Glukose umgewandelt.
Tabelle 17.1 und 17.2 fassen den ATP-Ertrag im anaeroben Glykolyseweg zusammen.
Stoffwechsel von Laktat: Der Cori-Zyklus
Laktat wird ständig im Prozess der anaeroben Glykolyse in Erythrozyten, der Netzhaut und der Nierenmarksubstanz gebildet. Dieses Laktat wird im Cori-Zyklus wieder zu Glukose umgewandelt. Dafür sind 6 ATP-Moleküle erforderlich. Ist der Cori-Zyklus aufgrund einer Leberschädigung blockiert, kommt es zu einer Anreicherung von Laktat im Körper und einer Laktatazidose. Diese verläuft oftmals symptomlos und ist ein weit verbreiteter, aber ungefährlicher Zustand. Nur in seltenen Fällen entwickelt sich daraus eine Laktatazidose, mit der die Puffersysteme des Körpers nicht mehr fertig werden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist anaerobe Oxidation von Glukose?
Anaerobe Oxidation von Glukose ist der Prozess der Glukoseverstoffwechselung unter Sauerstoffmangel, bei dem letztendlich Laktat als Endprodukt entsteht.
Wie läuft der anaerobe Glukosestoffwechsel ab?
Im Anaerobios können aus Glukose lediglich 2 ATP-Moleküle gewonnen werden. Zunächst müssen jedoch ATP-Moleküle in den Hexokinase- und Phosphofructokinase-Reaktionen verbraucht werden. Fructose-6-Phosphat wird dann in 2 Moleküle Glycerinaldehyd-3-Phosphat gespalten, die durch die Glycerinaldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase unter Bildung von 2 NADH-Molekülen oxidiert werden. Weitere 2 ATP-Moleküle entstehen in der Phosphoglycerat-Kinase-Reaktion und 2 weitere in der Pyruvatkinase-Reaktion.
Was passiert mit dem gebildeten Laktat?
Das gebildete Laktat wird über den Blutkreislauf in die Leber transportiert und dort im Cori-Zyklus wieder zu Glukose umgewandelt.
Was ist der Cori-Zyklus?
Im Cori-Zyklus wird Laktat in der Leber wieder zu Glukose umgewandelt. Dafür sind 6 ATP-Moleküle erforderlich. Ist der Cori-Zyklus aufgrund einer Leberschädigung blockiert, kommt es zu einer Anreicherung von Laktat im Körper und einer Laktatazidose.
Wann tritt eine Laktatazidose auf?
Eine Laktatazidose tritt nur in seltenen Fällen auf, wenn die Puffersysteme des Körpers mit der Laktatanreicherung nicht mehr fertig werden.