Lactat ist die dissoziierte Form der Milchsäure, Pyruvat diejenige der Brenztraubensäure. Bei physiologischen pH-Werten liegen beide Säuren dissoziiert vor.
Chemische Strukturen:
CH3 - CHOH - COOH ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾® CH3 - CHOH - COO- + H+
Milchsäure Lactat
CH3 - CO - COOH ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾® CH3 - CO - COO- + H+
Brenztraubensäure Pyruvat
Der Abbau der Glucose über Pyruvat zum Lactat (anaerobe Glycolyse) ist ein entwicklungsgeschichtlich alter Stoffwechselweg. Er kommt in allen bekannten Zellen vor und benötigt weder Sauerstoff noch Mitochondrien. Er ist im Zytosol lokalisiert; pro Molekül Glucose werden 2 Moleküle Lactat und 2 ATP gebildet.
Lactat entsteht auch bei Proteinabbau: aus den Aminosäuren Alanin, Serin, Glycin, Cystein und Tryptophan entsteht Pyruvat, das zu Lactat reduziert werden kann.
Lactat ist im Gleichgewicht mit Pyruvat
Lactatdehydrogenase Lactat + NAD+ ¬¾¾¾¾¾¾¾¾® Pyruvat + NADH + H+
Lactat wird im Stoffwechsel nicht direkt weiterverarbeitet, sondern muss erst mit NAD+ zu Pyruvat oxidiert werden. Die "Drehscheibe" ist Pyruvat; es kann:
- unter aeroben Verhältnissen in die Mitochondrien eingeschleust und unter Sauerstoffverbrauch im Zitronensäurecyclus und der Atmungskette zu CO2 und H2O abgebaut werden
- zu Alanin transaminiert werden und in die Proteinsynthese eingehen
- als Ausgangsmaterial für die Gluconeogenese in der Leber dienen
Erhöhte Lactatspiegel entstehen, wenn:
- ungewöhnlich viel Lactat anfällt: bei erhöhter Muskelarbeit, bei epileptischen Anfällen, bei Infusion von Lactat oder Glucose
- die Weiterverarbeitung blockiert ist, weil Sauerstoff oder NAD+ fehlt oder ein für die weitere Metabolisierung des Pyruvats nötiges Enzym vermindert ist, sowie bei Minderperfusion von Geweben.
Beispiele: Myokardinfarkt, Kreislaufzusammenbruch, Ischämie, Schock, Sepsis, aber auch bei Intoxikationen, Vitamin B2-Mangel und bei einigen genetisch bedingten Stoffwechselstörungen.
Genau genommen entsteht beim Glucoseabbau nicht Lactat, sondern Milchsäure: pro Lactat fällt auch ein H+ an. Wenn diese Protonen die Pufferkapazität des Blutes übersteigt, ergibt sich eine Azidose, die sog. Lactazidose. |
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