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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Anpassung an verminderten O2-Gehalt



wanci
23.06.2007, 18:43
Hier eine Klausurfrage:

Zur kurzfristigen Anpassung an den verminderten O2-Gehalt der Luft in großer Höhe steigt der 2,3-Bisphosphoglycerat-Spiegel der Erythrozyten. Durch welche Veränderung des Säure-Basen-Haushalts wird diese Erhöhung ausgelöst?

Die richtige Antwort ist: respiratorische Alkalose.

Aber warum? Ich verstehe das System dahinter nicht. Durch den geringen O2-Gehalt beginnt man zu hyperventilieren und so kommt es zu der respiratorischen Alkalose. Aber was hat die mit dem BPG-Spiegel zu tun?

Weiß da jemand bescheid?

Vielen Dank!

Linda.1001
23.06.2007, 18:57
hab da was gefunden, vielleicht ists ja hilfreich

http://www.elsevier.de/blatt/d_bs_download&_id=906301

ClooneyGeorge
23.06.2007, 19:33
Große Höhe -> verminderter PaO2 -> PO2-Chemorezeptoren werden stimuliert und führen zu (permanenter) Hyperventilation.
Durchs hyperventilieren vermindert sich der PACO2 und PaCO2 -> H+ fällt ->
ph steigt -> respiratorische Alkalose.

So, nun glaub ich führt der sinkende ph-Wert zu einer Linksverschiebung, d.h. Sauerstoff wird schlechter ans Gewebe abgegeben da die Affinität hoch ist.
(klingt logisch, wenig Sauerstoff ist da, und die wenigen Sauerstoffe die binden werden nur ungern wieder losgelassen).

Da ich nun aber Sauerstoff ins Gewebe bekommen will und somit runter von den Erys, muss ich die Affinität senken --> 2,3 BPG senkt die Affinität.

Grübler
23.06.2007, 20:03
Genaugenommen steigt der pH, weil die [H+] sinkt ;-) Sonst wärs ja keine Alkalose.

Aber müsste schon stimmen. Wir haben durch die Hyperventilation eine Linksverschiebung, O2-Affinität nimmt zu; das Gewebe bekommt weniger O2. Damit eine gute Versorgung aber sichergestellt wird, muss die Kurve wieder in einen "normalen" Bereich verschoben werden, also nach rechts. Und da praktisch nur das 2,3BPG eine solche Rechtsverschiebung auslösen kann (pCO2 und Temperatur fallen ja logischerweise raus), kommt es halt zu einer vermehrten Bildung dieses Stoffes.

ClooneyGeorge
23.06.2007, 20:32
Genaugenommen steigt der pH, weil die [H+] sinkt Sonst wärs ja keine Alkalose.

:-oopss

Hab mich wohl beim zweiten Mal verschrieben.

War wohl bisschen viel Sauerstoff-Dissoziationskurven-Diskussion für einen Tag, siehe CO-Vergiftung. (vllt. hast Du dort ja noch ne gute Idee)

wanci
23.06.2007, 20:40
Vielen Dank!

Kann es denn sein, dass der erhöhte pH-Wert irgendwie dazu beiträgt, dass mehr BPG in der Glykolyse gebildet oder die Glykolyse allgemein gesteigert wird?

ClooneyGeorge
23.06.2007, 20:56
Hm, wahrscheinlich schon.

1,3 DPG wir in der Glykolyse gebildet und ist die Vorstufe zu 2,3 DPG.
Kann mir gut vorstellen das die Erys nun um der Linksverschiebung entgegenzuwirken die Glykolyse intensivieren, wahrscheinlich haben sie jedoch auch noch einen gewissen Vorrat an 2,3 DPG.

Wenn ich mich richtig erinnere meine ich mal gelesen zu haben das Erys die in Blutkonserven gelagert werden 2,3 DPG verlieren.
Ob das stimmt und warum weiss ich nicht genau...

Scheint zu stimmen mit dem Lagerungsverlust, der wohl nach 21 Tagen eintritt.

Grübler
23.06.2007, 20:58
Im Löffler gibts ein schönes Schaubild für diesen Vorgang, sehe ich gerade. S. 996, 7. Auflage. Ich versuch es aber mal zusammenzufassen.

Hypoxie --> Desoxyhämoglobin (steigt) --> freies 2,3BPG (sinkt; weil es ans dHb bindet) --> 2,3BPG-Mutaseaktivität (steigt) --> mehr 2,3BPG

Ein weiterer Weg führt über den pH

Blut-pH (steigt) --> Ery-pH (steigt) --> 2,3BPG-Phosphatase (wird gehemmt); PFK-Aktivität (steigt) --> 1,3BPG (steigt) --> 2,3BPG (steigt)

Bleibt nur noch zu klären, warum ein hoher pH die PFK-Aktivität steigert.


EDIT: Also ja, die Glykolyse würde damit gesteigert!

ClooneyGeorge
23.06.2007, 21:07
Hm, wahrscheinlich hat die PFK einfach ein leicht alkalisches pH-Optimum, die meisten Enzyme sind ja pH-sensitiv.

Die biochemischen und physikalischen Hintergründe kenne ich jedoch nicht :-oopss

Per Google gefunden:
Jedes Enzym besitzt ein charakteristisches und eng begrenztes pH-Optimum. Liegt der pH-Wert der Reaktion außerhalb dieses pH-Optimums, so verringert sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Der Grund dafür liegt in einer pH-bedingten Veränderung der Raumstruktur des Enzyms und in der pH-bedingten Veränderung der elektrischen Ladung der Seitengruppen der Aminosäuren im aktiven Zentrum des Enzyms.

http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/8/bc/vlu/biokatalyse_enzyme/enzyme.vlu/Page/vsc/de/ch/8/bc/biokatalyse/enzym_ph.vscml.html

Grübler
23.06.2007, 21:11
Oh, daran hab ich gar nicht gedacht :-) Dann haben wir doch alles, oder?

ClooneyGeorge
23.06.2007, 21:12
Hehe, ja müssten alles haben :-top

wanci
23.06.2007, 21:23
Danke, hört sich gut an! ;)

Bleibt nur die Frage, warum die PFK ihr Optimum nicht beim normalen pH hat. Gibts denn sonst Gründe, warum man bei einem alkalischen pH mehr stoffwechseln sollte?

ClooneyGeorge
23.06.2007, 21:33
Wahrscheinlich weil bei normalem ph die PFK Leistung für den Ery-Metabolismus ausreichend ist.

Gesteigerte Glykolyse brauche ich ja bei der Linksverschiebung nur, um gleichzeitig 1,3 DPG (bzw. 2,3 DPG) und den Glykolysestoffwechsel zur Eryversorung aufrechtzuerhalten.

Ist einfach Ökonomischer, bei höherer PFK-Aktivität hab ich ja auch nen höheren Glukoseverbrauch.

Sayadia
27.01.2011, 14:34
Hey,

ich sitze gerade an einer Biochemie-Altfrage und komm nicht so richtig klar.

Weshalb steigen bei Hypoxie Glykolysegeschwindigkeit und Laktatproduktion an?

A) Die Glucosetransporter sind sauerstoffabhängige Hämoproteine.
B) Die Fructose-6-phosphat-2-Kinase wird durch Azidose aktiviert.
C) Die Phosphofructokinase wird durch AMP und ADP allosterisch aktiviert.
D) Die Glykogenphosphorylase wird durch ATP allosterisch aktiviert.
E) Die Phosphorylasekinase wird durch den Abfall der Ca2+-Konzentration aktiviert.

Ich habe A, D und E ausgeschlossen. Bleiben noch B und C. Es stimmt ja, dass die PFK1 durch AMP/ADP (niedrige Energieladung der Zelle) aktiviert wird und sie als Schlüsselenzym die Glykolyse ankurbelt, aber in welchem Zusammenhang steht das zur Hypoxie? Die Laktatproduktion steigt ja einfach, weil es anaerob ist. Dann wird bei B von Azidose gesprochen, meinen die die Laktatazidose? Ich hab nirgends eine Regulation der PFK2 über pH gefunden.
Es wurde ja vorher im Thread immer von einer Alkalose gesprochen, aber da bezog sich das ja auch eher auf 2,3BPG.

Es wäre super, wenn mir mal jemand meinen Gedankenfehler zeigen würde, ich würde jetzt nämlich C ankreuzen XD

Vielen Dank