Alpha-Ketoglutarat (2-Oxoglutarat): der Weg im Körper

Alpha-Ketoglutarat (2-Oxoglutarat) ist Teil des Weges „Citratzyklus“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Alpha-Ketoglutarat (2-Oxoglutarat) ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Alpha-Ketoglutarat — 2-Oxoglutarat. Die Isocitrat-Dehydrogenase spaltet CO₂ ab und lädt NAD⁺ zu NADH. Alpha-Ketoglutarat ist zugleich Ausgangsstoff für die Aminosäure Glutamat. Quelle 1, 2

Kurz erklärt

Der Citratzyklus ist eine Kette von Enzymschritten im Mitochondrium, in der Zitrat, Alpha-Ketoglutarat, Succinat, Fumarat und Malat entstehen. Er baut Acetyl-CoA zu CO₂ ab und lädt dabei Elektronenträger für die Atmungskette.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Pyruvat → Acetyl-CoA PDH-Komplex · Vitamin B1 (TPP), Liponsäure Der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex entfernt ein Kohlenstoffatom als CO₂ und überträgt den Rest auf Coenzym A. Er braucht Thiamin (Vitamin B1) und Liponsäure. Quelle 3
2. Acetyl-CoA → Zitrat Citrat-Synthase · Oxalacetat Die Citrat-Synthase verbindet Acetyl-CoA mit Oxalacetat zu Zitrat. Mit sechs Kohlenstoffatomen ist es die größte Station des Zyklus. Quelle 1
3. Zitrat → Isocitrat Aconitase · Eisen-Schwefel-Cluster Die Aconitase verschiebt eine OH-Gruppe im Molekül. Es entsteht Isocitrat, das sich im nächsten Schritt leichter umbauen lässt. Quelle 1
4. Isocitrat → Alpha-Ketoglutarat Isocitrat-DH · NAD⁺ Die Isocitrat-Dehydrogenase spaltet CO₂ ab und lädt NAD⁺ zu NADH. Alpha-Ketoglutarat ist zugleich Ausgangsstoff für die Aminosäure Glutamat. Quelle 1, 2
5. Alpha-Ketoglutarat → Succinyl-CoA α-KG-Dehydrogenase · Vitamin B1 (TPP), NAD⁺ Ein zweiter Enzymkomplex spaltet erneut CO₂ ab; auch er arbeitet mit Thiamin. Succinyl-CoA ist außerdem Baustein für den roten Blutfarbstoff. Quelle 1
6. Succinyl-CoA → Succinat Succinat-Thiokinase · GDP Beim Lösen der Bindung zu Coenzym A wird Energie frei; die Zelle speichert sie zunächst als GTP. Übrig bleibt Succinat. Quelle 1
7. Succinat → Fumarat Succinat-DH · FAD Die Succinat-Dehydrogenase sitzt zugleich in der Atmungskette. Sie entnimmt zwei Wasserstoffatome und überträgt sie auf FAD. Quelle 1
8. Fumarat → Malat Fumarase · Wasser Die Fumarase lagert ein Wassermolekül an die Doppelbindung an. So entsteht Malat. Quelle 1
9. Malat → Oxalacetat Malat-DH · NAD⁺ Die Malat-Dehydrogenase lädt noch einmal NAD⁺ zu NADH. Das entstandene Oxalacetat nimmt das nächste Acetyl-CoA auf – der Kreis beginnt von vorn. Quelle 1

Cofaktoren dieses Weges

• Vitamin B1 (Thiamin) — Als Thiaminpyrophosphat Cofaktor des PDH-Komplexes und der α-Ketoglutarat-Dehydrogenase Quelle 3, 1
• NAD⁺ — Nimmt an drei Schritten des Zyklus Elektronen auf und wird dabei zu NADH Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid)
• Vitamin B2 (FAD) — Als FAD Elektronenträger der Succinat-Dehydrogenase und der Dehydrogenase-Komplexe Quelle 1, 3
• Coenzym A — Trägt die Acetyl- und Succinyl-Reste zwischen den Enzymen des Zyklus Quelle 1, 3
• Liponsäure — Cofaktor im PDH-Komplex und in der α-Ketoglutarat-Dehydrogenase Quelle 3
• Eisen — Teil der Eisen-Schwefel-Zentren von Aconitase und Succinat-Dehydrogenase Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
• Magnesium — Bindet Thiaminpyrophosphat im aktiven Zentrum des PDH-Komplexes Quelle 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium

Quellen

1. Arnold PK, Finley LWS. Regulation and function of the mammalian tricarboxylic acid cycle. J Biol Chem 2023 · PubMed 36581208
2. Martínez-Reyes I, Chandel NS. Mitochondrial TCA cycle metabolites control physiology and disease. Nat Commun 2020 · PubMed 31900386
3. Patel MS, Nemeria NS, Furey W et al. The pyruvate dehydrogenase complexes: structure-based function and regulation. J Biol Chem 2014 · PubMed 24798336

Ganzer Weg: Citratzyklus

Verwandte Wege

• Verzweigtkettige Aminosäuren — succinyl-coa
• GABA, Glutamat und Glutamin — succinat
• Laktat und Pyruvat — oxalacetat
• Threonin — succinyl-coa
• Vitamin B12 — succinyl-coa

Stand 2026-09-16. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
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