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Zellatmung
18.4.2021
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Zellatmung > Ziel ist die Energiegewinnung > Glucose wird zu Kohlenstoff oxidiert Redoxreaktion >Sauerstoff wird zu Wasser reduziert findet im Cytoplasma und Mitochondrium statt > Em CAMERAS O H Ribosomen Glycolyse → Aktivierung Cytoplasma > besteht aus vier Teilschritten -Glycolyse DNA außere Membran Lipidtropfen Mitochondrium - Citratzyklus - Atmungskette SAAR Gesamtbilanz: C6H12O6 +6H₂O +38 ADP + 38℗ Citrat- zyklus →→ Atmungskette JUB ADP Adenosintriphosphat • NAD = Nicotinamid adenindinucleotid FAD = Flavinadenindinucleotid : -oxidative Decarboxylierung Intermembranraum innere Membran Innenraum (Matrix) 6CO2 +12H₂0 + 38 ATP Glycolyse findet im Cytoplasma statt > Ziel ist die Spaltung der Glucose + Energiegewinnung > Edukt: Glucose (C6) Produkt Pyruvat (20₂) >alle Schritte sind enzymkatalysiert ATP ADPK ATP ADP NAD NADH +H* 2 ADP IS; 2 ATP C6H12O6 H₂0 Nettoenergiegewinn Gesamtbilanz. + 2 ADP + : S 2 ℗ + NAD NADH +H* 2 ADP 2 ATP H₂O + ENERGIE INVESTITION ENERGIEGEWINNUNG 2 NAD + Glucose (C6H₁206) 2 ATP 2 NADH + H Glucose-6-phosphat ATP überträgt eine Phosphatgruppe umlagerung durch Isomerase Fructose-6-phosphat Fructose-1,6- biphosphat Spaltung Glycerinaldehyd-3-phosphat ATP überträgt eine Phosphatgruppe + 1,3-Biphosphatglycerat Phospholisierung (Phosphat aus dem Medium) NAD+ = = oxidierte Form → zu NADH+ H* reduziert Wasserabspaltung Pyruvat (C₂H₂O₂) übertragung der Phosphatgruppen auf ADP →2 ATP aufgewendet 4 ATP gewonnen + →→ 2 C 3 H 403 + 2 ATP + 2 NADH + H oxidative Decarboxylierung > findet in der Mitochondrienmatrix statt > Aktivierung von Pyruvat, Abspaltung von CO₂ > Edukt: Pyruvat (3) Produkt Acetyl-CoA (C₂) Pyruvat NAD + NADH +H*! H * CO 2 NAD + Gesamtbilanz: 2 C 3 H 403 HS - COA (Coenzym A) CO₂ 2 -O-S-COA HS - COA (Coenzym A) NADH + H + 1. Pyruvat gelangt über Carrier in Mitochondrienmatrix 2. Abspaltung des CO₂ von Pyruvat → Decarboxylierung 3. Coenzym-A bindet an das Ca-Molekul ! Kein ATP-Verbrauch oder Gewinn Acetyl-CoA 4. Pyruvat oxidiert zu NAD+ 5. NAD+ reduziert durch Aufnahme von Elektronen zu...
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Alternativer Bildtext:
NADH+H* + + + 2 NAD + 2Co A-SH 2 Acetyl-6A +2 NADH+ H+ + 2 CO₂ Citratzyklus > findet in der Mitochondrienmatrix statt > Edukt Acetyl-CoA Produkt Oxalacetat > oxidation des C2-Körpers zu CO₂. Energiegewinnung Acetyl-CoA (C2) : NADH + H NAD H₂0- Oxalacetat (C4) 8 Malat (C4) H₂O Fumarat (C4) 6 FADH₂ s FAD Succinat (C4) 5 ATP 1 Acetyl-CoA überträgt C2 an Oxalacetat 2 Umwandlung 1 CoA-SH ADP 2 Acetyl-CoA + 6 NAD+ + 2 ADP + 2 + 2 FAD + 6H₂O : → CoA-SH Citrat (C6) 2 CoA-SH 4 3 CO₂ wird abgespalten, NAD *→NADH +H* + 4 CO₂ wird abgespalten, NAD →NADH + H² 5 CoA wird abgespalten, ADP → ATP 6 zwei Wasserstoffatome werden auf FAD übertragen 7 Addition von Wasser, Umlagerung des Molekuls 8 Oxidation des Substrats, NAD →NADH +H* Gesamtbilanz: Isocitrat (C6) H₂O 4CO₂ 3 -NAD + NADH +H* * -ketoglutarat (C5) NAD CO 2 Succinyl-CoA (C4) 2 NADH + H' CO + + 6 NADH +H+ 2 ATP +2 FADH, 2 Atmungskette > findet in der Mitochondrienmatrix statt >Nutzung der in den Reduktionsãquivalen enthaltene Energie zur ATP-Synthese Cytoplasma äußere Mitochondrien- membran 7\/\/ V V V V VI Intermembranraum H innere AAAA Mitochondrien- www. membran NADH + H ///// H AAAAAA VV/V NAD +2H H + A A A ADA / 2e- FADH₂ FAD H V/ V/ H H III \/ // HT 2H+ + ¹1/20₂ (H+) A A A A A (H+) ATP- Synthase +2e= H₂O 1 + saurer (H. ADP + P V/ V/ pH-Wert ATP Komplex I Oxidation von NADH zu NAD+, Protonentransport Komplex I Oxidation von FADH₂ zu FAD (kein H* Transport, nicht durch Membran durchgängig) /1 da Komplex Protonentransport : Komplex I Protonentransport + Übertragung von 2e- auf 1/202 (= Reduktion von 1/2 0₂) Ubichinon + Cytochrom C = Elektronenübertrager (beweglich) ATP-Synthase - Protonen (H*) strömen zurück in Matrix - Energie wird freigesetzt um Phosphatgruppe an ADP zu binden (ADP + P → ATP) Gesamtbilanz: 10 NADH+H* + 2 FADH₂+ 34ADP + ℗ +0₂ · 34 ATP + 12H₂0 + 10 NAD* + 2 FAD