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Geprüfte Studiennote
Die Zellatmung einfach erklärt ist ein fundamentaler biologischer Prozess der Energiegewinnung in Zellen. Die Dissimilationsprozesse umfassen die Glykolyse, den Citratzyklus und die Atmungskette.
• Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt und wandelt Glucose in Pyruvat um
• Der Citratzyklus und die Atmungskette laufen in den Mitochondrien ab
• Die Zellatmung Endprodukte sind CO₂, H₂O und ATP
• Die Gesamtbilanz ergibt 38 ATP-Moleküle pro Glucose-Molekül
30.5.2021
4875
Die Gesamtbilanz der Glykolyse zeigt, dass nur ein kleiner Teil der in Glucose gespeicherten Energie direkt genutzt wird:
Pro Molekül Glucose entstehen:
Highlight: Der Großteil der Energie ist noch im Pyruvat enthalten und wird in den folgenden Schritten der Zellatmung genutzt.
Unter aeroben Bedingungen wird Pyruvat in die Mitochondrien transportiert, wo es in der Matrix weiter abgebaut wird:
Vocabulary: Oxidative Decarboxylierung - Abspaltung von CO₂ unter gleichzeitiger Oxidation
Pro Glucose-Molekül entstehen hier zwei weitere NADH + H⁺.
Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus genannt, findet in der Mitochondrienmatrix statt und ist ein zyklischer Prozess, bei dem pro Durchgang zwei Kohlenstoffatome zu CO₂ oxidiert werden.
Ablauf des Citratzyklus:
Example: Das bei der Oxidation entstehende CO₂ diffundiert aus den Zellen, gelangt über das Blut in die Lunge und wird ausgeatmet.
Hauptgewinn des Citratzyklus sind Reduktionsäquivalente in Form von NADH + H⁺ und FADH₂, die in der Atmungskette zur ATP-Produktion genutzt werden.
Pro Molekül Acetyl-CoA entstehen im Citratzyklus:
Highlight: Da pro Glucose-Molekül zwei Acetyl-CoA in den Citratzyklus eingeschleust werden, muss diese Bilanz verdoppelt werden.
Die Atmungskette ist der letzte Schritt der Zellatmung und findet an der inneren Mitochondrienmembran statt. Hier wird die in den Reduktionsäquivalenten NADH + H⁺ und FADH₂ gespeicherte Energie zur ATP-Synthese genutzt.
Ablauf der Atmungskette:
Vocabulary: Oxidative Phosphorylierung - ATP-Bildung durch Kopplung von Elektronentransport und Protonengradient
Die Atmungskette ist hocheffizient und produziert den Großteil des in der Zellatmung gewonnenen ATPs.
Definition: Die Zellatmung ist ein mehrstufiger Prozess des Energiestoffwechsels, bei dem Nährstoffe wie Glucose unter Sauerstoffverbrauch zu CO₂ und H₂O abgebaut und dabei große Mengen ATP gewonnen werden.
Die Gesamtbilanz der Zellatmung zeigt, dass theoretisch bis zu 38 ATP-Moleküle pro Glucose-Molekül entstehen können, in der Praxis sind es aufgrund von Verlusten etwa 30-32 ATP.
Der Citratzyklus einfach erklärt ist ein zyklischer Prozess in der Mitochondrienmatrix.
Definition: Die oxidative Decarboxylierung verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyklus durch Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA.
Die Citratzyklus Bilanz pro Glucose-Molekül ergibt:
Highlight: Die Atmungskette ist der finale Schritt der Glykolyse Citratzyklus Atmungskette und erzeugt den Großteil des ATP.
Mitochondrien sind die Organellen der Zellatmung, in denen der Großteil der zellulären Energie in Form von ATP produziert wird. Sie besitzen eine charakteristische Struktur, die optimal für ihre Funktion angepasst ist.
Definition: Mitochondrien sind die "Kraftwerke der Zelle", in denen durch oxidativen Abbau von Nährstoffen Energie in Form von ATP gewonnen wird.
Mitochondrien sind von zwei Membranen umgeben:
Diese Struktur unterteilt das Mitochondrium in zwei Bereiche:
Highlight: In der Matrix befinden sich Ribosomen, mitochondriale DNA und zahlreiche Enzyme des Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsels.
Zellen mit hoher Stoffwechselaktivität, wie beispielsweise Leberzellen, besitzen besonders viele Mitochondrien - über 1000 pro Zelle.
Die Glykolyse ist der wichtigste Abbauweg für Kohlenhydrate im Stoffwechsel und findet im Cytoplasma statt.
Vocabulary: Glykolyse - Abbau von Glucose zu Pyruvat unter Energiegewinnung
Ablauf der Glykolyse:
Wichtige Schritte:
Example: Die Phosphorylierung der Glucose zu Glucose-6-phosphat verhindert, dass diese die Zellmembran wieder passieren kann.
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• Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt und wandelt Glucose in Pyruvat um
• Der Citratzyklus und die Atmungskette laufen in den Mitochondrien ab
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Pro Molekül Glucose entstehen:
Highlight: Der Großteil der Energie ist noch im Pyruvat enthalten und wird in den folgenden Schritten der Zellatmung genutzt.
Unter aeroben Bedingungen wird Pyruvat in die Mitochondrien transportiert, wo es in der Matrix weiter abgebaut wird:
Vocabulary: Oxidative Decarboxylierung - Abspaltung von CO₂ unter gleichzeitiger Oxidation
Pro Glucose-Molekül entstehen hier zwei weitere NADH + H⁺.
Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus genannt, findet in der Mitochondrienmatrix statt und ist ein zyklischer Prozess, bei dem pro Durchgang zwei Kohlenstoffatome zu CO₂ oxidiert werden.
Ablauf des Citratzyklus:
Example: Das bei der Oxidation entstehende CO₂ diffundiert aus den Zellen, gelangt über das Blut in die Lunge und wird ausgeatmet.
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Pro Molekül Acetyl-CoA entstehen im Citratzyklus:
Highlight: Da pro Glucose-Molekül zwei Acetyl-CoA in den Citratzyklus eingeschleust werden, muss diese Bilanz verdoppelt werden.
Die Atmungskette ist der letzte Schritt der Zellatmung und findet an der inneren Mitochondrienmembran statt. Hier wird die in den Reduktionsäquivalenten NADH + H⁺ und FADH₂ gespeicherte Energie zur ATP-Synthese genutzt.
Ablauf der Atmungskette:
Vocabulary: Oxidative Phosphorylierung - ATP-Bildung durch Kopplung von Elektronentransport und Protonengradient
Die Atmungskette ist hocheffizient und produziert den Großteil des in der Zellatmung gewonnenen ATPs.
Definition: Die Zellatmung ist ein mehrstufiger Prozess des Energiestoffwechsels, bei dem Nährstoffe wie Glucose unter Sauerstoffverbrauch zu CO₂ und H₂O abgebaut und dabei große Mengen ATP gewonnen werden.
Die Gesamtbilanz der Zellatmung zeigt, dass theoretisch bis zu 38 ATP-Moleküle pro Glucose-Molekül entstehen können, in der Praxis sind es aufgrund von Verlusten etwa 30-32 ATP.
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Definition: Die oxidative Decarboxylierung verbindet die Glykolyse mit dem Citratzyklus durch Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA.
Die Citratzyklus Bilanz pro Glucose-Molekül ergibt:
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Mitochondrien sind die Organellen der Zellatmung, in denen der Großteil der zellulären Energie in Form von ATP produziert wird. Sie besitzen eine charakteristische Struktur, die optimal für ihre Funktion angepasst ist.
Definition: Mitochondrien sind die "Kraftwerke der Zelle", in denen durch oxidativen Abbau von Nährstoffen Energie in Form von ATP gewonnen wird.
Mitochondrien sind von zwei Membranen umgeben:
Diese Struktur unterteilt das Mitochondrium in zwei Bereiche:
Highlight: In der Matrix befinden sich Ribosomen, mitochondriale DNA und zahlreiche Enzyme des Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsels.
Zellen mit hoher Stoffwechselaktivität, wie beispielsweise Leberzellen, besitzen besonders viele Mitochondrien - über 1000 pro Zelle.
Die Glykolyse ist der wichtigste Abbauweg für Kohlenhydrate im Stoffwechsel und findet im Cytoplasma statt.
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