Anaplerotische Reaktion
Synonym: Auffüllreaktion
Englisch: anaplerotic reaction
1. Definition
Anaplerotische Reaktionen sind Stoffwechselwege, die Substrate produzieren, welche dem Citratzyklus zugeliefert werden. Sie werden auch als "Auffüllreaktionen" bezeichnet.
Die Entnahme von Substraten aus dem Citratzyklus für Biosynthesen wird demgegenüber als kataplerotische Reaktion bezeichnet.
2. Hintergrund
Der Citratzyklus hat sowohl anabole als auch katabole Funktionen. Intermediate dienen als Substrate für die Synthese von Aminosäuren, Fettsäuren und Glukose. Werden Stoffe entnommen, müssen sie wieder aufgefüllt werden, um den Zyklus aufrechtzuerhalten.
3. Reaktionen
Wichtige Reaktionen, die den Citratzyklus auffüllen, sind:
- die Carboxylierung von Pyruvat zu Oxalacetat durch die Pyruvatcarboxylase; diese Reaktion ist besonders wichtig für die Gluconeogenese
- die Transaminierung von Aspartat zu Oxalacetat durch die Aspartat-Aminotransferase
- die Desaminierung von Glutamat zu α-Ketoglutarat durch die Glutamat-Dehydrogenase
- die E1cb-Elimination von Adenylosuccinat zu Fumarat durch die Adenylosuccinat-Lyase
- die Spaltung von Argininosuccinat zu Arginin und Fumarat durch die Argininosuccinase
4. Klinik
Bei Patienten mit Pyruvatcarboxylase-Mangel ist die anaplerotische Versorgung des Citratzyklus deutlich reduziert. Diese seltene Erkrankung macht sich u.a. durch eine verzögerte Entwicklung mit metabolischer Azidose und rezidivierende Krampfanfällen bemerkbar.