KDPG-Weg

Entner-Doudoroff-Weg des Abbaus von Glucose zu Pyruvat

Der Entner-Doudoroff-Weg (nach Nathan Entner und Michael Doudoroff; auch 2-Keto-3-desoxy-phosphogluconat-Weg oder KDPG-Weg genannt) ist ein Weg des Abbaus von Zuckern in Lebewesen zum Zweck der Energiegewinnung. Er kommt bei einigen Bakterien vor und ist eine Alternative zum Embden-Meyerhof-Weg der Glykolyse, der von den meisten anderen Lebewesen beschritten wird. Die Energieausbeute in Form von Adenosintriphosphat (ATP) beträgt nur 1 ATP, während sie beim Embden-Meyerhof-Weg 2 ATP beträgt.

$\mathrm{Glucose + 2\ NAD(P)^+ + ADP + P_i \longrightarrow 2\ Pyruvat + 2\ NAD(P)H + ATP}$

Bei dem Stoffwechselweg wird Glucose zunächst zu Glucose-6-phosphat unter ATP-Verbrauch aktiviert. Durch eine 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase wird dieses in 6-Phosphogluconat oxidiert, dabei wird NADPH gebildet. 6-Phosphogluconat wird durch eine Phosphogluconat-Dehydratase in die für den Stoffwechselweg charakteristische Verbindung 2-Keto-3-desoxy-6-phosphogluconat überführt. Eine KDPG-Aldolase spaltet dieses in Pyruvat und in Glycerinaldehyd-3-phosphat. Letzteres wird schließlich auch in Pyruvat überführt, wobei zwei Moleküle ATP und ein Molekül NADH gebildet werden.

Der Entner-Doudoroff-Weg wird beispielsweise bei der Alkoholischen Gärung des Bakteriums Zymomonas mobilis beschritten. Das gebildete Pyruvat wird dabei zu Acetaldehyd decarboxyliert und dieser mit dem aus Glucose-6-phosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat abgespaltenen Wasserstoff zu Ethanol reduziert. Industriell wird diese Gärung für die Herstellung von Pulque benutzt. Die Geschwindigkeit der Gärung und die Produkt-Ausbeute sind deutlich höher als bei der Alkoholischen Gärung durch Hefen, die Zucker über den Embden-Meyerhof-Weg abbauen.

Literatur

• Georg Fuchs (Hrsg.), Hans. G. Schlegel (Autor): Allgemeine Mikrobiologie. Thieme Verlag Stuttgart; 8. Auflage 2007; ISBN 3-13-444608-1; S. 204ff.
• Katharina Munk (Hrsg.): Taschenlehrbuch Biologie: Mikrobiologie. Thieme Verlag Stuttgart 2008; ISBN 978-3-13-144861-3; S. 352f.

Weblinks

• Entner-Doudoroff-Weg bei Escherichia coli K12, mehrere Detailstufen wählbar