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Was ist ATP? Zellatmung und Glykolyse einfach erklärt

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Was ist ATP? Zellatmung und Glykolyse einfach erklärt

Lena

@llenamd

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ATP ist der universelle Energieträger in Zellen, der bei der Verstoffwechselung von Kohlenhydraten hergestellt wird. Es besteht aus Adenin, Ribose und drei Phosphatgruppen. Die Zellatmung, bestehend aus Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette, ist der Hauptprozess zur ATP-Produktion. Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt und wandelt Glucose in Pyruvat um, während der Citratzyklus und die Atmungskette in den Mitochondrien ablaufen. Diese Prozesse beinhalten komplexe Redoxreaktionen und Energieumwandlungen im Stoffwechsel.

• Die ATP-Funktion umfasst die Bereitstellung von Energie für verschiedene zelluläre Prozesse.
• Der ATP-ADP-Kreislauf ermöglicht eine effiziente Energiespeicherung und -freisetzung.
• Die oxidative Phosphorylierung in der Atmungskette ist der Hauptmechanismus zur ATP-Synthese.
• Stoffwechselregulation auf Enzymebene spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle dieser Prozesse.
• Reduktionsäquivalente wie NADH und FADH2 sind entscheidend für den Elektronentransport.

2.6.2022

2716

Biologie Klausur-Lernzettel
ATP = Adenosintriphosphat
Definition: Energieträger, der bei der Verstoffwechselung von Kohlenhydraten hergestel

Oxidative Decarboxylierung

Diese Seite behandelt den Prozess der oxidativen Decarboxylierung, der die Glykolyse mit dem Citratzyklus verbindet.

Die oxidative Decarboxylierung wird als exergonische (energiefreisetzende) Reaktion beschrieben, bei der Pyruvat in Acetyl-CoA umgewandelt wird. Dieser Prozess findet in der Mitochondrienmatrix statt.

Definition: Eine oxidative Decarboxylierung ist eine irreversibel ablaufende chemische Reaktion, bei der eine Carboxylgruppe (-COOH) in Form von Kohlenstoffdioxid abgespalten wird, gefolgt von einer Oxidation des Moleküls.

Der Ablauf der oxidativen Decarboxylierung wird schrittweise erklärt:

Pyruvat wird über ein Transportprotein in die Mitochondrienmatrix aufgenommen.
Eine Carboxylgruppe wird als CO2 abgespalten (Decarboxylierung).
Das verbleibende Molekül wird oxidiert, wobei NAD+ zu NADH+ reduziert wird.
Coenzym A (CoA) bindet an den C2-Körper, wodurch Acetyl-CoA entsteht.

Highlight: Die Gesamtreaktion der oxidativen Decarboxylierung lautet: Pyruvat + NAD+ + CoA + H+ -> Acetyl-CoA + CO2 + NADH+H+

Eine grafische Darstellung veranschaulicht den Prozess, indem sie die Strukturänderungen des Moleküls während der Reaktion zeigt.

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ATP und Energiestoffwechsel

Der erste Teil des Lernzettels befasst sich mit dem Aufbau und der Funktion von ATP sowie der Verstoffwechselung von Makronährstoffen.

ATP (Adenosintriphosphat) wird als universeller Energieträger in Zellen definiert. Es besteht aus Adenin, Ribose und drei Phosphatgruppen. Die ATP-Funktion liegt in der Bereitstellung von Energie für verschiedene zelluläre Prozesse wie mechanische Arbeit, Wärme-, Licht-, chemische und elektrische Energie.

Definition: ATP ist ein Energieträger, der bei der Verstoffwechselung von Kohlenhydraten hergestellt wird.

Die Verstoffwechselung von Makronährstoffen wird detailliert dargestellt, wobei der Weg der Proteine, Kohlenhydrate und Lipide durch den Verdauungstrakt beschrieben wird.

Highlight: Die Zellatmung, bestehend aus Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette, ist der Hauptprozess zur ATP-Produktion.

Die Glykolyse wird als zentraler Prozess des Energiestoffwechsels hervorgehoben. Sie findet unter aeroben und anaeroben Bedingungen statt, umfasst 10 enzymkatalysierte Schritte und speichert Energie in Form von ATP.

Vocabulary: Glykolyse - Der erste Schritt des Glucoseabbaus, der im Cytoplasma stattfindet und Glucose in Pyruvat umwandelt.

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Citratzyklus

Diese Seite widmet sich dem Citratzyklus, auch bekannt als Krebs-Zyklus, Citronensäure-Zyklus oder Tricarbonsäurezyklus.

Der Citratzyklus wird als zentraler Stoffwechselweg des aeroben Energiestoffwechsels beschrieben, der in der Mitochondrienmatrix stattfindet. Er besteht aus acht enzymkatalysierten Schritten.

Highlight: Der Citratzyklus dient sowohl der Energiegewinnung als auch der Bereitstellung von Zwischenprodukten für andere Stoffwechselwege.

Die Gesamtreaktion des Citratzyklus wird dargestellt: Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD+ + ADP + Pi + 3 H2O -> 2 CO2 + 3 NADH+H+ + FADH2 + ATP + CoA-SH

Vocabulary: Reduktionsäquivalente - Moleküle wie NADH und FADH2, die Elektronen für die Atmungskette bereitstellen.

Der Zyklus wird detailliert beschrieben, wobei wichtige Schritte hervorgehoben werden:

Oxalacetat nimmt Acetyl-CoA auf und schleust es in den Zyklus ein.
Succinat wird unter Bildung von FADH2 zu Fumarat oxidiert.
Malat wird oxidiert, wobei Oxalacetat und NADH+H+ entstehen.

Example: Die Oxidation von Succinat zu Fumarat ist ein Beispiel für eine Redoxreaktion im Citratzyklus, bei der FADH2 als Reduktionsäquivalent gebildet wird.

Eine grafische Darstellung des Citratzyklus veranschaulicht die einzelnen Schritte und beteiligten Moleküle, was das Verständnis des komplexen Prozesses erleichtert.

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Glykolyse und Phosphorylierung

Diese Seite konzentriert sich auf die detaillierten Schritte der Glykolyse und verschiedene Arten der Phosphorylierung.

Die Glykolyse wird in neun Schritten dargestellt, beginnend mit der Umwandlung von Glucose zu Glucose-6-Phosphat und endend mit der Bildung von Pyruvat. Jeder Schritt wird mit dem beteiligten Enzym und den Produkten aufgeführt.

Example: Der erste Schritt der Glykolyse ist die Umwandlung von Glucose zu Glucose-6-Phosphat durch das Enzym Hexokinase unter Verbrauch von ATP.

Verschiedene Arten der Phosphorylierung werden erklärt:

Enzym-Kinase-Phosphorylierung: Ein Enzym spaltet eine Phosphorylgruppe von ATP ab und verknüpft sie mit dem Substrat.
Substratkettenphosphorylierung: Eine organisch gebundene Phosphatgruppe wird von einem Substrat auf ADP übertragen.

Vocabulary: Isomerisierung - Umlagerung eines Substrats zu einem anderen (Isomere) durch ein Enzym.

Die Konzepte der Oxidation und Reduktion werden erläutert, wobei Oxidation als Elektronenabgabe und Reduktion als Elektronenaufnahme definiert werden.

Definition: Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Elektronen übertragen werden. Die Elektronenabgabe wird als Oxidation, die Elektronenaufnahme als Reduktion bezeichnet.

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Glykolyse und Phosphorylierung

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Definition: Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Elektronen übertragen werden. Die Elektronenabgabe wird als Oxidation, die Elektronenaufnahme als Reduktion bezeichnet.