Welche reaktion katalysiert hexokinase?

Gefragt von: Liane Haase  |  Letzte Aktualisierung: 3. Oktober 2021
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Allgemeine Reaktion
Die Hexokinase katalysiert den ersten Schritt der Glycolyse, die Phosphorylierung von Glucose zu Glucose-6-phosphat. ... Um katalytisch aktiv sein zu können, benötigt die Hexokinase zweiwertige Metallionen, zum Beispiel Mg2+, das einen Komplex mit ATP bildet.

Welche enzymklasse hexokinase?

Hexokinasen sind zur Gruppe II der EC-Klassifikation gehörende phosphorylierende Enzyme; sie übertragen in Anwesenheit von zweiwertigen Ionen Phosphatgruppen von ATP auf das C6-Atom von Hexosen, besonders Glucose und verhindern damit eine Rückdiffusion von Glucose aus dem Zytoplasma ins Blut.

Was passiert mit Pyruvat nach Glykolyse?

Die Glykolyse benötigt keinen Sauerstoff, verläuft also anaerob. Je nach Schicksal des Pyruvats unterscheidet man: aerobe Glykolyse: Pyruvat wird in Acetyl-CoA umgewandelt, welches dann im Citratzyklus weiter abgebaut wird; dabei entstehen CO2 und die Reduktionsäquivalente NADH und FADH.

Welche Substrate kann eine hexokinase Phosphorylieren?

Die Hexokinasen sind Enzyme aus dem Kohlenhydratstoffwechsel, die Hexosen (Zucker mit sechs Kohlenstoffatomen) phosphorylieren und damit jeweils in ein Hexose-Phosphat überführen, etwa Glucose in Glucose-6-phosphat. Hexokinasen gehören zu den Phosphotransferasen (EC 2.7).

Wie wird hexokinase reguliert?

Die Hexokinasen in Muskel und Gehirn werden durch das Produkt der von ihnen katalysierten Reaktion, Glucose-6-phosphat, allosterisch gehemmt (Produkthemmung; bei dem Isoenzym Glucokinase in der Leber fehlt eine solche Regulation).

Die Hexokinase-Reaktion | Glykolyse und Gluconeogenese (5.2.2)

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Wie wird Glykolyse reguliert?

Die Hemmung erfolgt durch Alanin, ATP, Kohlenhydratmangel und Citrat. Schließlich gehört auch das Enzym Pyruvatdehydrogenase zur Regulation der Glykolyse. Sie wird durch Kohlenhydratüberschuss aktiviert, wie auch ADP, Pyruvat und weitere. ... Bei der inaktiven Form sind es ATP, NADH+H+, Insulin und Acety-CoA.

Warum muss die Glykolyse reguliert werden?

Wenn ein Enzym für einen bestimmten Schritt aktiv ist, kann dieser schnell ablaufen. Ist es aber inaktiv, läuft der Schritt langsam oder sogar gar nicht ab. Wenn eine Zelle also die Aktivität eines Stoffwechselweges kontrollieren will, muss sie die Aktivität von einem oder mehreren Enzymen in diesem Weg regulieren.

Warum unterscheiden sich die Km Werte der glucokinase und der Hexokinase derart?

Im Gegensatz zur Hexokinase hat die Glucokinase eine deutlich niedrigere Affinität zu ihrem Substrat und dementsprechend einen höheren Km-Wert (10 mM). Folglich arbeitet die Glucokinase nicht immer mit maximaler Geschwindigkeit, wie es bei der Hexokinase der Fall ist.

Welches ist das Schlüsselenzym des glukosemetabolismus?

Die Familie der Hexokinase-Isoenzyme, zu der die Hexokinase II gehört, phosphoryliert Glukose zu Glukose-6-Phosphat. Damit stellen die Hexokinasen Schlüsselenzyme des Glukosemetabolismus dar.

Wie kommt es zur unterschiedlichen Umsetzung von Glucose?

Glucose ist reaktionsträge. Durch Übertragung einer Phosphatgruppe von ATP auf Glucose durch das Enzym Hexokinase entsteht das reaktionsfreudigere Glucose-6-phosphat. Diese Reaktion nennt man Phosphorylierung. ... Bisher wurden zwei ATP-Moleküle verbraucht.

Was entsteht aus Pyruvat?

Die α-Ketosäure Pyruvat entsteht beim Abbau von Glucose (Glycolyse), aus Lactat (durch Oxidation), Alanin (durch Transaminierung), Serin (durch Desaminierung), Cystein oder dem Citratzyklus-Intermediat Malat (durch Decarboxylierung). ... Für die Energiegewinnung wird Pyruvat oxidativ zu Acetyl-CoA decarboxyliert.

Was geschieht mit den Produkten der Glykolyse?

Die Glykolyse dient der Energiegewinnung der Zelle. Durch den Abbau eines Glucosemoleküls (Kohlenhydrate) entstehen vier ATP. ... Die Zelle gewinnt also pro Glucosemolekül zwei ATP-Moleküle. Fast alle Lebewesen der Erde gewinnen über den Glucose-Stoffwechsel Energie.

Was macht Pyruvat?

Pyruvat spielt im Organismus als Zwischenprodukt verschiedener Stoffwechselwege eine wichtige Rolle. So kann es als Endprodukt der aeroben Glykolyse in den Zitratzyklus eingespeist werden oder zu Alanin transaminiert werden. Ebenfalls bildet Pyruvat das Ausgangsprodukt der Gluconeogenese.

Welche Enzymklassen gibt es?

Man unterteilt die Enzyme in sechs Enzym-Klassen:
  • Klasse 1: Oxidoreduktasen (katalysiert Redoxreaktionen)
  • Klasse 2: Transferasen (überträgt Atomgruppen von einem auf das andere Substrat)
  • Klasse 3: Hydrolasen (spaltet chemische Verbindungen unter Einsatz von Wasser)

Was versteht man unter gluconeogenese?

Die Gluconeogenese ist ein Stoffwechselweg zur Synthese von Glucose aus Nicht-Kohlenhydraten und dient der Aufrechterhaltung eines konstanten Blutglucosespiegels auch in Hunger- und Fastenzeiten.

Welche enzymklasse verwendet ATP?

Ein Beispiel: die ATP-Glucose-Phosphotransferase katalysiert die Reaktion ATP + D-Glucose → ADP + Glucose-6-phosphat. Der Klassifizierungscode für dieses Enzym lautet 2.7.1.1. Bei dem Enzyme handelt es sich also um eine Transferase (2.) der Subklasse Phosphotransferase (2.7.)

Ist das Enzym Phosphofructokinase ein Schlüsselenzym?

Das Schlüsselenzym Phosphofructokinase verhindert, dass Körpersubstanz über das notwendige Maß hinaus veratmet wird. Steigt die ATP- und Citratproduktion an, dann wird sie durch das Enzym gehemmt.

Wann kommt es zur gluconeogenese?

Bei den biochemischen Prozessen stellt der Körper auf die Bildung von Glucose aus Eiweiß und Fett (Gluconeogenese) um, wenn die Glykogenreserven in der Leber erschöpft sind. Auf diese Weise werden zuerst die Fettdepots aufgebraucht. Später beginnt die Eiweißverdauung von Muskeleiweiß.

In welchem Organ findet die Glykolyse statt?

Die Glykolyse findet im Zytosol der Zelle sowohl unter anaeroben, als auch aeroben Bedingungen statt. Dabei wird Glucose schrittweise zu Pyruvat abgebaut.

Was versteht man unter km-wert?

Der KM-Wert beschreibt die Affinität des Enzyms zum Substrat – je niedriger der KM eines Enzyms für ein Substrat ist, desto spezifischer erfolgt die Reaktion d.h. es genügen bereits niedrige Substratkonzentrationen, um das Enzym mit halbmaximaler Geschwindigkeit arbeiten zu lassen.

Was ist eine Gruppenspezifität?

Nicht selten haben Enzyme auch eine so genannte Gruppenspezifität, was impliziert, dass deren aktive Zentren Substrate mit zum Teil verschiedensten Strukturen binden können, die lediglich die gleiche Anordnung einzelner funktioneller Gruppen besitzen.

Warum Glucokinase?

Die Glucokinase weist eine geringere Affinität auf, ihr Km-Wert liegt im Bereich der Serum-Glucosekonzentration, sie ist durch G-6P nicht hemmbar und zeigt (positiv) kooperatives Bindungsverhalten. Dies ist für ihre Rolle im Blutzucker-Sensorsystem des Pankreas von entscheidender Bedeutung.

Warum muss bei der Glykolyse Erst Energie investiert werden?

Energiebilanz. Pro Molekül Glucose bildet die Glykolyse 2 Moleküle ATP. Zunächst werden in der Vorbereitungsphase 2 Moleküle ATP „investiert“, um dann in der Ertragsphase 2 mal 2 ATP-Moleküle zu gewinnen. ... Ist jedoch kein Sauerstoff vorhanden, dann kann die Energie hier lediglich über die Glykolyse gewonnen werden.

Wieso hemmt Alanin die pyruvatkinase?

Durch eine hohe Energieladung in der Zelle (hohe ATP-Konzentration) und die Anwesenheit von Alanin wird die Pyruvatkinase inhibiert. Somit läuft die Reaktion nicht ab, wenn keine weitere Energie von der Zelle benötigt wird.

Was passiert wenn die Zellatmung geblockt wird?

Wenn Sauerstoff nicht vorhanden ist, um Elektronen aufzunehmen (zum Beispiel, weil eine Person nicht genug Sauerstoff einatmet), wird die Elektronentransportkette stoppen und ATP wird nicht länger durch Chemiosmose produziert.