Metabolic Pathways – Metabolism and Regulation

00:01 Wenn wir über den Stoffwechsel nachdenken, kommen wir zwangsweise auf Stoffwechselwege. Stoffwechselwege sind so etwas wie Straßenkarten oder eine Autobahn, wir können uns eine Autobahn vorstellen, die mehrere Städte verbindet und jede Stadt ist ein Zwischenstopp auf dem Weg. Eine Stadt folgt einer anderen Stadt und dasselbe passiert mit Stoffwechselwegen.

00:21 In diesem Fall können wir den Stoffwechselweg der Glykolyse analysieren. Glucose wird in Glucose-6-phosphat umgewandelt, das wiederum in Fruktose-6-Phosphat umgewandelt wird, usw. Insgesamt gibt es zehn Reaktionen in der Glykolyse. Nun ist es sehr wichtig, zu bedenken, dass wir zwar über den Weg als eigenständige und von allem anderen isolierte Einheit sprechen, aber es ist es sehr wichtig sich daran zu erinnern, dass das nicht der Fall ist. Die Reaktionen, die ablaufen, finden in der buchstäblichen Suppe der Zelle statt und in dieser Suppe der Zelle gibt es Tausende von miteinander verbundenen Reaktionen, die zur gleichen Zeit ablaufen.

01:00 Auf der linken Seite habe ich die verschiedenen Stoffwechselwege gezeigt, an denen auch einige der Moleküle der Glykolyse beteiligt sind. So wird zum Beispiel Glukose im Stoffwechsel des Glykogens verwendet und produziert.

01:13 Glucose-6-phosphat wird in der Gluconeogenese, im Calvin-Zyklus, dem Pentosephosphatweg usw. verwendet. Keines dieser Moleküle funktioniert also isoliert. Es ist lehrreich und organisatorisch wichtig für uns, diese Wege als getrennt zu betrachten, aber man muss auch bedenken, dass sie nicht isoliert innerhalb von Zellen vorkommen. Hier ist die zweite Hälfte der Glykolyse und man kann sehen, dass jedes Zwischenprodukt in der Glykolyse sich mit mindestens einem weiteren Weg und in einigen Fällen drei oder vier kreuzt.

01:45 Dieses Diagramm zeigt nicht die Verbindung von Molekülen, sondern tatsächlich die Bahnen, die diese miteinander verknüpfen, sodass man einen besseren Überblick über Zwischenprodukte eines Weges hat. Also zum Beispiel, der Pfad hier, der anfängt und sagt Zucker ist der Glykolyse-Weg, den ich gerade beschrieben habe, dann können wir sehen, dass die Zucker- Stoffwechselwege zu Zwischenprodukten führen, die im Citratzyklus entstehen. Der Citratzyklus kann wiederum zu einer Vielzahl von Dingen führen, einschließlich, sagen wir mal, Aminosäuren, auf der linken Seite gezeigt. Sie werden auch feststellen, dass diese Pfeile, die zwischen den Pfaden eingezeichnet sind, in beide Richtungen gehen. Das bedeutet also zum Beispiel, dass Zellen Aminosäuren aufnehmen können, die sie von Proteinen abbauen und diese im Citratzyklus zur Energiegewinnung, zur Erzeugung von Fettsäuren oder sogar Zuckern, nutzen, je nach Zelle.