Die Rolle von Phosphoenolpyruvat

Phosphoenolpyruvat ist ein relativ häufiges biochemisches Molekül in biologischen Zellen. Gleichzeitig ist Phosphoenolpyruvat nicht nur ein Produkt der Glykolyse, sondern auch ein Produkt der Gluconeogenese. Viele Menschen wissen nicht viel darüber. Wenn Sie Phosphoenolpyruvat im Detail verstehen möchten, können Sie mir dabei helfen, den folgenden Inhalt vorzustellen, der uns beim Verständnis hilft.

Erstens wird dieses Molekül bei der Glykolyse unter Katalyse der Enolase durch 2-Phosphoglycerat erzeugt und ist ein energiereiches Phosphatmolekül. Phosphoenolpyruvat tritt dann in den 10. und letzten Schritt der Glykolyse ein. Im letzten Schritt der Glykolyse wird Phosphoenolpyruvat durch Pyruvatkinase katalysiert, um die ursprünglich an das Sauerstoffatom gebundene Phosphatgruppe auf ADP zu übertragen und so ATP und Pyruvat zu erzeugen. Bei dieser Reaktion wird eine große Menge Energie freigesetzt, und sie ist schwer umzukehren. Ihre Standardänderung der freien Energie beträgt 31,4 kJ/mol (in Wasser mit pH = 7 und einer Konzentration von 55,5 M). Darüber hinaus erfordert diese Reaktion auch die Beteiligung von Kaliumionen und Magnesiumionen (oder anderen zweiwertigen Kationen).

Zweitens ist der letzte Schritt der Glykolyse eine schwer umkehrbare Reaktion, sodass ein alternativer Weg erforderlich ist, um Pyruvat während der Gluconeogenese zu Phosphoenolpyruvat zu reduzieren. Zunächst muss Pyruvat ATP-Moleküle verbrauchen und unter Katalyse der Pyruvat-Carboxylase in Oxalacetat umgewandelt werden. Oxalacetat wird dann durch Katalyse der Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase in Phosphoenolpyruvat umgewandelt. Bei dieser Reaktion wird ATP verbraucht und ADP und Kohlendioxid erzeugt.

Drittens finden die beiden oben genannten Reaktionen im Gegensatz zur vorherigen und nächsten Reaktion in Chloroplasten statt. Neben der direkten Umwandlung kann Oxalacetat auch einen anderen Weg nutzen, der mehr Schritte erfordert, um Phosphoenolpyruvat zu produzieren. Darüber hinaus ist der intermediäre Prozess der Gluconeogenese von der Bildung von Phosphoenolpyruvat bis zur Produktion von Fructose-1,6-bisphosphat die Umkehrreaktion der Glykolyse.

Phosphoenolpyruvat ist ein häufiges biochemisches Molekül in biologischen Zellen und ein Zwischenprodukt der Glykolyse und Gluconeogenese. In C4-Pflanzen reagiert Phosphoenolpyruvat unter Einwirkung der Phosphoenolpyruvat-Carboxylase mit Kohlendioxid zu Oxalacetat.