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Glykolyse

Zellatmung leicht erklärt: Was, Warum und Wie viel ATP?

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Zellatmung leicht erklärt: Was, Warum und Wie viel ATP?

H.H

@worth.learning

75 Follower

Die Zellatmung ist ein komplexer biochemischer Prozess, bei dem Glucose abgebaut und Energie in Form von ATP gewonnen wird. Der Prozess beginnt mit der Glykolyse im Cytoplasma und setzt sich in den Mitochondrien fort. Die Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen ablaufen und liefert wichtige Zwischenprodukte für den weiteren Energiestoffwechsel. Warum ist die Zellatmung für uns so wichtig? Sie stellt die Hauptenergiequelle für alle Lebensprozesse in unseren Zellen dar.

• Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt und spaltet Glucose in zwei Pyruvat-Moleküle
• Pro Glucose-Molekül werden netto 2 ATP und 2 NADH+H+ gebildet
• Unter aeroben Bedingungen wird Pyruvat weiter in den Mitochondrien abgebaut
• Der gesamte Prozess der Zellatmung liefert bis zu 38 ATP pro Glucose-Molekül

20.4.2023

1300

ABITUR: ZELLATMUNG
Biologie Leistungskurs in Niedersachsen
@worth.learning-H.H Ziel: Gewinn von Energie in Form von ATP durch den katabolen

Ablauf und Energiebilanz der Glykolyse

Die Glykolyse ist ein komplexer Prozess, der in mehreren Schritten abläuft. Zunächst wird Glucose unter ATP-Verbrauch zu Glucose-6-phosphat aktiviert. Dieses wird dann über mehrere Zwischenschritte zu Fructose-1,6-bisphosphat umgewandelt.

Example: Die Glykolyse Reaktionsgleichung lässt sich vereinfacht so darstellen: Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

In der Energiefreisetzungsphase wird Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P) zu Phosphoenolpyruvat (PEP) umgewandelt. Dabei findet eine stark exergonische Oxidationsreaktion statt, bei der NAD+ zu NADH+H+ reduziert wird.

Vocabulary: Exergonisch bedeutet, dass bei einer Reaktion Energie freigesetzt wird.

Die Energiebilanz Glykolyse zeigt, dass pro Glucose-Molekül netto 2 ATP gewonnen werden. Obwohl 4 ATP gebildet werden, werden 2 ATP in der Aktivierungsphase verbraucht.

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Aerobe und anaerobe Glykolyse

Die Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen ablaufen. Dies macht sie zu einem vielseitigen Prozess im Energiestoffwechsel.

Definition: Aerobe und anaerobe Glykolyse unterscheiden sich in der weiteren Verarbeitung des Pyruvats.

Bei der aeroben Glykolyse wird das entstandene Pyruvat in die Mitochondrien transportiert und dort weiter abgebaut. Dies geschieht durch die oxidative Decarboxylierung und den anschließenden Citratzyklus.

Highlight: Die anaerobe Glykolyse einfach erklärt: Unter Sauerstoffmangel wird Pyruvat zu Milchsäure oder Ethanol umgewandelt.

Wo findet die Glykolyse statt? Mitochondrien sind nicht der Ort der Glykolyse. Sie findet im Cytoplasma statt, was sie von den nachfolgenden Schritten der Zellatmung unterscheidet.

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Energiestufendiagramm und Gesamtbilanz der Zellatmung

Das Energiestufendiagramm der Glykolyse zeigt anschaulich, wie sich der Energiegehalt der Moleküle im Verlauf des Prozesses ändert. In der Energieaufwendungsphase steigt der Energiegehalt zunächst an, um dann in der Energiefreisetzungsphase schrittweise abzufallen.

Example: Im Energiestufendiagramm sieht man, wie Glucose über Fructose-1,6-bisphosphat zu Pyruvat umgewandelt wird.

Die Gesamtbilanz Zellatmung zeigt, dass die Glykolyse nur der Anfang eines viel umfassenderen Prozesses ist. Während die Glykolyse selbst nur 2 ATP liefert, können in der gesamten Zellatmung bis zu 38 ATP pro Glucose-Molekül gewonnen werden.

Highlight: Zellatmung 32 oder 38 ATP? Die genaue Ausbeute hängt von verschiedenen Faktoren ab, aber theoretisch können bis zu 38 ATP pro Glucose-Molekül entstehen.

Wie viel ATP wird in der Zellatmung gewonnen? Die Gesamtausbeute setzt sich aus den 2 ATP der Glykolyse, 2 ATP aus der oxidativen Decarboxylierung und dem Citratzyklus sowie etwa 34 ATP aus der Atmungskette zusammen.

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Zellatmung für Kinder erklärt

Zellatmung für Kinder erklärt kann man sich wie eine Art "Energiefabrik" in unserem Körper vorstellen. Jede Zelle hat so eine kleine Fabrik, die aus unserem Essen Energie macht, die wir zum Leben brauchen.

Example: Stell dir vor, du isst ein Stück Brot. Das Brot enthält Zucker (Glucose), und dein Körper baut diesen Zucker Schritt für Schritt ab, um daraus Energie zu gewinnen.

Die Zellatmung Schritte kann man vereinfacht so erklären:

Zuerst wird der Zucker in kleinere Teile zerlegt (Glykolyse).
Dann werden diese Teile in speziellen "Kraftwerken" der Zelle (Mitochondrien) weiter verarbeitet.
Am Ende entsteht viel Energie, die die Zelle für alle möglichen Aufgaben nutzen kann.

Highlight: Die Zellatmung Formel für Kinder könnte lauten: Zucker + Sauerstoff = Energie + Wasser + Kohlendioxid

Was sind die Zellatmung Ausgangsstoffe? Hauptsächlich braucht unser Körper Zucker (aus dem Essen) und Sauerstoff (aus der Luft, die wir atmen), um Energie zu produzieren.

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Zellatmung und Glykolyse

Die Zellatmung ist ein zentraler Stoffwechselweg, bei dem Glucose zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut wird, um Energie in Form von ATP zu gewinnen. Der erste Schritt dieses Prozesses ist die Glykolyse, die im Cytoplasma stattfindet.

Definition: Die Glykolyse ist der erste Schritt der Zellatmung, bei dem Glucose zu Pyruvat abgebaut wird.

Die Glykolyse lässt sich in zwei Phasen unterteilen: die Energieaufwendungsphase und die Energiefreisetzungsphase. In der ersten Phase wird ATP verbraucht, um Glucose zu aktivieren und in Fructose-1,6-bisphosphat umzuwandeln. In der zweiten Phase wird Energie freigesetzt und in Form von ATP und NADH+H+ gespeichert.

Highlight: Die Glykolyse einfach erklärt: Ein Glucose-Molekül wird in zwei Pyruvat-Moleküle gespalten, wobei netto 2 ATP und 2 NADH+H+ entstehen.

Was braucht man für die Zellatmung? Neben Glucose als Ausgangsstoff sind auch Enzyme und Coenzyme wie NAD+ für den Ablauf der Glykolyse erforderlich.

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Definition: Die Glykolyse ist der erste Schritt der Zellatmung, bei dem Glucose zu Pyruvat abgebaut wird.

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