- Informationen
- KI Chat
03a Zellatmung im Überblick & Ablauf der Glykolyse
Zellatmung Zusammenfassung
Fach
Biologie
40 Dokumente
Studierenden haben 40 Dokumente in diesem Kurs geteilt
Akademisches Jahr: 2018/2019
Hochgeladen von:
Anonymer Student
Dieses Dokument wurde von einer bzw. einem Studierenden hochgeladen, die/der wie du beschlossen hat, anonym zu bleiben.
Gymnasium Schloß Neuhaus - Sekundarstufen I und II - Gymnasium
Kommentare
Bitte logge dich ein oder registriere dich, um Kommentare zu posten.
Ähnliche Studylists
BiologieText Vorschau
ZELLATMUNG IM ÜBERBLICK
Bei der Zellatmung, die formal einer
Oxidation von Glucose entspricht, wird
Energie freigesetzt. 1 Mol 1 Glucose
ergibt beim vollständigen Abbau 2822
kJ Energie. Ein Teil dieser Energie wird
in Form von ATP gespeichert und kann
so für energieverbrauchende, also
endergonische Reaktionen in der Zelle
genutzt werden.
Die Zellatmung umfasst die drei
wesentlichen Abschnitte Glykolyse,
Citratzyklus und Atmungskette. Die
Glykolyse läuft im Cytoplasma ab. Der
Citratzyklus sowie die Atmungskette
laufen hingegen in den Mitochondrien
der Zelle ab (siehe Abbildung unten).
Abb. 1
Die Glykolyse ist einer der
ältesten energielieferenden
Reaktionswege überhaupt
(griechisch: glykys = süß; lysis =
auflösen) und findet in allen
Zellen statt. Sie benötigt keinen
Sauerstoff und läuft somit ohne
Einschränkungen unter
anaeroben Bedingungen ab.
Dabei wird der C 6 -Körper (also
Glucose, ein Molekül mit
insgesamt 6 C-Atomen)
schrittweise zerlegt. Die dabei
entstehenden C 3 -Körper
(Pyruvat) werden dann unter
aeroben Bedingungen in die
Mitochondrien transportiert.
Dort erfolgt die Abspaltung je
eines Moleküls Kohlen-
stoffdioxid. Die so gebildeten C 2 -
Körper (Acetyl-CoA) werden
im Citratzyklus vollständig zu Abb. 2
Kohlenstoffdioxid abgebaut. Unter anaeroben Bedingungen reagieren die C 3 -Körper (Pyruvat) zu
Lakat. Dieser Reaktionsschritt ermöglicht es, die Glykolyse auch unter weiter vorherrschenden
1 Das Mol (Einheitenzeichen: mol) ist die Basiseinheit der Stoffmenge. Sie dient der Mengenangabe bei
chemischen Reaktionen. Ein Mol enthält etwa6,022 * 10 23 Teilchen. Diese Zahl ist so definiert, dass Kohlenstoff
mit dem Isotop C-12 genau einem Mol entsprechen. Der Zahlenwert der Masse eines Mols eines Stoffs
angegeben in Gramm ist identisch mit der Atommasse der Atome oder der Molekülmasse der Moleküle, aus
denen der Stoff besteht, angegeben in der Atomaren Masseneinheit (u). So sind z. B. 1 Mol Glucose 180,16 g.
Beim ATP entspricht ein Mol der Masse 507,18g
Brenztraubensäure = Pyruvat / Essigsäure = Acetyl (hier dann Acetyl-CoA)
Ess
anaeroben Bedingungen noch ein wenig länger ablaufen zu lassen. Es handelt sich allerdings um eine
„Sackgasse“ im Stoffwechsel. Laktat kann jedoch z. B. in der Leber wieder abgebaut werden.
Im Verlauf der Glykolyse und des Citratzyklus entstehen nur geringe Menge an ATP jedoch einige
NADH + H+ sowie FADH 2 -Moleküle. Im Rahmen der Atmungskette, die an der inneren
Mitochondrienmembran abläuft, werden die Elektronen von NADH + H+ sowie FADH 2 („Taximodell“)
auf Sauerstoff übertragen. Zusammen mit Protonen entsteht Wasser (siehe Schema links). Die bei
dieser Reaktion freiwerdende Energie wird genutzt, um eine Phosphatgruppne an ADP-Moleküle zu
binden um ATP wieder zu regenerieren. Diese sog. oxidative Phosphorylierung liefert den größten
Teil des bei der Zellatmung entstehenden ATPs. Da dies in den Mitochondrien erfolgt, werden sie
auch als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet. Weil Sauerstoff als Elektronenakzeptor (Atom, an das die
Elektronen abgegeben werden) benötigt wird, läuft die Atmungskette nur unter aeroben
Bedingungen ab. Ist die Sauerstoffversorgung der Zellen bzw. des betrachteten Gewebes (z. B. ein
Muskel unter hoher Belastung) nicht ausreichend, fällt die Atmungskette als Stoffwechselweg aus.
REAKTIONSWEGE DER KOHLENHYDRATE I –
GLYKOLYSE
Glucose wird in den Zellen entweder abgebaut
(Glykolyse), aufgebaut 2 oder gespeichert (in Form von
Glykogen 3 in der Leber sowie in den Muskeln).
Abb. 3
2 Gluconeogenese Einige Zellen und Gewebe im Körper sind zwingend auf Glucose als Energielieferant
angewiesen und können z. B. keine Fette nutzen, sodass manchmal auch Glucose aufgebaut werden muss.
Die Gluconeogenese läuft hauptsächlich in der Leber ab.
3 In der Resorptionsphase, also direkt nach einer Mahlzeit, liegt mehr Glucose vor, als zur Grundversorgung
unseres Körpers erforderlich ist. Dann nutzen vor allem die Leber und die Muskulatur die überschüssige
Glucose, um daraus den Speicherstoff Glykogen herzustellen. Über Nacht und in Notzeiten, also wenn wir
nichts essen, ist zu wenig Glucose im Blut, um damit das Gehirn und die Erythrozyten (rote Blutkörperchen)
versorgen zu können – beide sind absolut auf Glucose als Energielieferanten angewiesen. In solchen
Situationen wird in der Leber Glykogen wieder zur Glucose abgebaut und zur Versorgung dieser Organe bzw.
Zellen an das Blut abgegeben. Der Muskel hingegen baut sein Glykogen ab, wenn er arbeiten muss und
verbraucht die entstehende Glucose selbst.
GRUNDSÄTZLICHES:
Ist von Kohlenhydraten die Rede, geht es in erster Linie
um die Glucose, die im Zentrum des
Kohlenhydratstoffwechsels steht. Zum einen, weil sie –
meist als Bestandteil größerer Moleküle –
mengenmäßig den Hauptanteil in unserer Nahrung
ausmacht, zum anderen, weil sich in unserem Körper
alle Kohlenhydrate in Glucose umwandeln lassen.
WICHTIGE TIPPS:
Zwei Dinge sollte man grundsätzlich bei jedem
Stoffwechselweg im Blick haben:
- In welchem Organ läuft der Stoffwechselweg
überhaupt ab: Nur wenige der möglichen
„Wege“, welche die Glucose einschlagen kann,
laufen in jeder Zelle unseres Körpers ab.
- In welchem Kompartiment (in welcher
Zellorganelle) ein bestimmter Stoffwechselweg
„entlangführt“.
Ein Blick für diese beiden Aspekte hilft dabei, die
Komplexität des Stoffwechsels zu durchdringen und die
Interaktion zwischen den verschiedenen
Stoffwechselwegen zu verstehen.
Das Pyruvat kann dann in die Mitochondrien
transportiert werden, wo es im Citratzyklus
weiter abgebaut wird.
Übungsmaterial 1:
Übungsmaterial 2:
War dieses Dokument hilfreich?
03a Zellatmung im Überblick & Ablauf der Glykolyse
Fach: Biologie
40 Dokumente
Studierenden haben 40 Dokumente in diesem Kurs geteilt
War dieses Dokument hilfreich?
EL – Q1
ZELLATMUNG IM ÜBERBLICK
Bei der Zellatmung, die formal einer
Oxidation von Glucose entspricht, wird
Energie freigesetzt. 1 Mol1 Glucose
ergibt beim vollständigen Abbau 2822
kJ Energie. Ein Teil dieser Energie wird
in Form von ATP gespeichert und kann
so für energieverbrauchende, also
endergonische Reaktionen in der Zelle
genutzt werden.
Die Zellatmung umfasst die drei
wesentlichen Abschnitte Glykolyse,
Citratzyklus und Atmungskette. Die
Glykolyse läuft im Cytoplasma ab. Der
Citratzyklus sowie die Atmungskette
laufen hingegen in den Mitochondrien
der Zelle ab (siehe Abbildung unten).
Abb. 1
Die Glykolyse ist einer der
ältesten energielieferenden
Reaktionswege überhaupt
(griechisch: glykys = süß; lysis =
auflösen) und findet in allen
Zellen statt. Sie benötigt keinen
Sauerstoff und läuft somit ohne
Einschränkungen unter
anaeroben Bedingungen ab.
Dabei wird der C6-Körper (also
Glucose, ein Molekül mit
insgesamt 6 C-Atomen)
schrittweise zerlegt. Die dabei
entstehenden C3-Körper
(Pyruvat) werden dann unter
aeroben Bedingungen in die
Mitochondrien transportiert.
Dort erfolgt die Abspaltung je
eines Moleküls Kohlen-
stoffdioxid. Die so gebildeten C2-
Körper (Acetyl-CoA) werden
im Citratzyklus vollständig zu Abb. 2
Kohlenstoffdioxid abgebaut. Unter anaeroben Bedingungen reagieren die C3-Körper (Pyruvat) zu
Lakat. Dieser Reaktionsschritt ermöglicht es, die Glykolyse auch unter weiter vorherrschenden
1 Das Mol (Einheitenzeichen: mol) ist die Basiseinheit der Stoffmenge. Sie dient der Mengenangabe bei
chemischen Reaktionen. Ein Mol enthält etwa6,022 * 1023 Teilchen. Diese Zahl ist so definiert, dass Kohlenstoff
mit dem Isotop C-12 genau einem Mol entsprechen. Der Zahlenwert der Masse eines Mols eines Stoffs
angegeben in Gramm ist identisch mit der Atommasse der Atome oder der Molekülmasse der Moleküle, aus
denen der Stoff besteht, angegeben in der Atomaren Masseneinheit (u). So sind z. B. 1 Mol Glucose 180,16 g.
Beim ATP entspricht ein Mol der Masse 507,18g
1
Brenztraubensäure = Pyruvat / Essigsäure = Acetyl (hier dann Acetyl-CoA)
Ess
