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Kompaktlexikon der Biologie: Glyoxylatzyklus

Glyoxylatzyklus, Krebs-Kornberg-Zyklus, eine bei bestimmten Pflanzen und Mikroorganismen vorkommende Variante des Citratzyklus. Der G. erlaubt eine Nettosynthese von Succinat (Bernsteinsäure) und Oxalacetat aus Acetyl-CoA (Acetyl-Coenzym A) und damit die Bildung von Kohlenhydraten über die Gluconeogenese. Der G. nutzt Teilreaktionen des Citratzyklus, wobei das Isocitrat aber durch die Isocitrat-Lyase in Succinat und Glyoxylat gespalten wird. Anschließend wird durch die Malat-Synthase Glyoxylat mit Acetyl-CoA zu Malat verknüpft, das danach zum Oxalacetat oxidiert wird. Durch den G. werden praktisch die beiden Decarboxylierungsreaktionen des Citratzyklus umgangen. Bei jedem Umlauf werden zwei Moleküle Acetyl-CoA eingespeist. Die Bilanz sieht folgendermaßen aus: ( vgl. Abb. )

2 Acetyl-CoA + NAD+ + 2 H2O → Succinat + 2 CoA + NADH + H+

Somit können höhere Pflanzen und Mikroorganismen, die vorrangig Lipide als Energiequelle nutzen, über den G. Kohlenhydrate aufbauen. Der G. dient Pflanzensämlingen zur Verwertung ihrer Fettreserven. Er ermöglicht das Wachstum von Mikroorganismen auf Fettsäuren oder Essigsäure als einziger Kohlenstoffquelle. Da bei Wirbeltieren die Isocitrat-Lyase und die Malat-Synthase fehlen, können sie keine Glucose aus Lipiden bilden.



Glyoxylatzyklus: Ablaufschema das Glyoxylatzyklus

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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