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Zellatmung und Glykolyse einfach erklärt: Was sind ATP, Mitochondrien und der Citratzyklus?

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Ronja

12.4.2021

Biologie

Zellatmung

Zellatmung und Glykolyse einfach erklärt: Was sind ATP, Mitochondrien und der Citratzyklus?

Die Zellatmung ist ein komplexer Stoffwechselprozess zur Energiegewinnung in Form von ATP. Sie besteht aus drei Hauptschritten: Glykolyse, Citratzyklus und Atmungskette. Dabei wird Glucose unter Verbrauch von Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut, wobei Energie freigesetzt und in ATP gespeichert wird.

  • Die Glykolyse findet im Cytoplasma statt und wandelt Glucose in Pyruvat um
  • Der Citratzyklus läuft im Mitochondrium ab und oxidiert Pyruvat weiter
  • In der Atmungskette wird die meiste Energie in Form von ATP gewonnen
  • Insgesamt entstehen pro Glucose-Molekül 32-38 ATP-Moleküle
...

12.4.2021

12057

Die Zellatmung ist ein
Stoffwechselprozess, mit dem
Ziel, möglichst viel Energie in
Form von ATP zu gewinnen.
Hitochondrium
Glucose + Sauers

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Glykolyse - Der erste Schritt der Zellatmung

Die Glykolyse ist der erste Teilprozess der Zellatmung, bei dem Glucose einC6Ko¨rperein C6-Körper in Pyruvat C3Ko¨rperC3-Körper umgewandelt wird. Dieser Vorgang findet im Zytoplasma der Zelle statt und läuft in mehreren Schritten ab:

  1. Aktivierung des Glucose-Moleküls durch ATP
  2. Spaltung in zwei C3-Körper
  3. Oxidation und Phosphorylierung der C3-Körper
  4. Entstehung von ATP und Pyruvat

Highlight: Die Glykolyse ist der einzige Schritt der Zellatmung, der nicht in den Mitochondrien stattfindet.

Bei der Glykolyse werden pro Glucose-Molekül 2 ATP-Moleküle investiert und 4 ATP-Moleküle gewonnen, was einen Nettogewinn von 2 ATP ergibt. Zusätzlich entstehen 2 NADH+-Moleküle.

Example: Die Glykolyse kann man sich wie das Aufbrechen einer Schatztruhe GlucoseGlucose vorstellen, um an kleinere Schätze PyruvatPyruvat zu gelangen.

Vocabulary: NADH+ ist ein wichtiger Elektronenträger in der Zelle.

Die Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen ablaufen. Bei der anaeroben Glykolyse endet der Prozess nach der Bildung von Pyruvat, während bei der aeroben Glykolyse das Pyruvat weiter im Citratzyklus verarbeitet wird.

Die Zellatmung ist ein
Stoffwechselprozess, mit dem
Ziel, möglichst viel Energie in
Form von ATP zu gewinnen.
Hitochondrium
Glucose + Sauers

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Citratzyklus - Das Herzstück der Zellatmung

Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus genannt, ist der zweite Hauptschritt der Zellatmung. Er findet im Matrixraum der Mitochondrien statt und dient der weiteren Oxidation des in der Glykolyse entstandenen Pyruvats.

Der Ablauf des Citratzyklus lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Transport des Pyruvats in die Mitochondrien
  2. Oxidative Decarboxylierung des Pyruvats zu Acetyl-CoA
  3. Einschleusung des Acetyl-CoA in den Citratzyklus
  4. Acht enzymatisch katalysierte Reaktionen, die den Zyklus bilden

Highlight: Der Citratzyklus läuft pro Glucose-Molekül zweimal ab, da aus einem Glucose-Molekül zwei Pyruvat-Moleküle entstehen.

Die Energiebilanz des Citratzyklus pro Durchlauf alsoproPyruvatalso pro Pyruvat ist:

  • 3 NADH+ Moleküle
  • 1 FADH2 Molekül
  • 1 ATP Molekül inFormvonGTPin Form von GTP

Vocabulary: GTP GuanosintriphosphatGuanosintriphosphat ist ein dem ATP ähnliches Energiemolekül.

Definition: Die oxidative Decarboxylierung ist die Abspaltung von CO2 unter gleichzeitiger Oxidation des verbleibenden Moleküls.

Der Citratzyklus hat eine zentrale Funktion im Stoffwechsel, da er nicht nur der Energiegewinnung dient, sondern auch Ausgangsstoffe für viele Biosynthesen liefert.

Die Zellatmung ist ein
Stoffwechselprozess, mit dem
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Atmungskette - Die finale Energiegewinnung

Die Atmungskette ist der letzte und ertragreichste Schritt der Zellatmung. Sie findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und überführt die Energie aus NADH+ und FADH2 in ATP.

Der Ablauf der Atmungskette gliedert sich in folgende Schritte:

  1. Transport der Elektronen von NADH+ und FADH2 auf Proteinkomplexe
  2. Schrittweise Übertragung der Elektronen entlang der Atmungskette
  3. Aufbau eines Protonengradienten durch Protonenpumpen
  4. Nutzung des Protonengradienten zur ATP-Synthese

Highlight: Die Atmungskette ist der einzige Schritt der Zellatmung, der zwingend Sauerstoff benötigt.

Die Energiebilanz der Atmungskette ist beeindruckend:

  • Aus 10 NADH+ Molekülen und 2 FADH2 Molekülen werden
  • 28 ATP-Moleküle gewonnen

Vocabulary: Der Protonengradient ist ein Konzentrationsgefälle von Protonen H+IonenH+-Ionen über eine Membran.

Example: Die Atmungskette funktioniert ähnlich wie ein Wasserkraftwerk, bei dem der Protonengradient dem Wassergefälle entspricht und die ATP-Synthase der Turbine.

Die Atmungskette ist der effizienteste Teil der Zellatmung und trägt maßgeblich zur Gesamtbilanz der Zellatmung bei.

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Biologie

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12. Apr. 2021

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Zellatmung und Glykolyse einfach erklärt: Was sind ATP, Mitochondrien und der Citratzyklus?

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Ronja

@ronjastudies

Die Zellatmung ist ein komplexer Stoffwechselprozess zur Energiegewinnung in Form von ATP. Sie besteht aus drei Hauptschritten: Glykolyse, Citratzyklusund Atmungskette. Dabei wird Glucose unter Verbrauch von Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut, wobei Energie freigesetzt und in... Mehr anzeigen

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Glykolyse - Der erste Schritt der Zellatmung

Die Glykolyse ist der erste Teilprozess der Zellatmung, bei dem Glucose einC6Ko¨rperein C6-Körper in Pyruvat C3Ko¨rperC3-Körper umgewandelt wird. Dieser Vorgang findet im Zytoplasma der Zelle statt und läuft in mehreren Schritten ab:

  1. Aktivierung des Glucose-Moleküls durch ATP
  2. Spaltung in zwei C3-Körper
  3. Oxidation und Phosphorylierung der C3-Körper
  4. Entstehung von ATP und Pyruvat

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Bei der Glykolyse werden pro Glucose-Molekül 2 ATP-Moleküle investiert und 4 ATP-Moleküle gewonnen, was einen Nettogewinn von 2 ATP ergibt. Zusätzlich entstehen 2 NADH+-Moleküle.

Example: Die Glykolyse kann man sich wie das Aufbrechen einer Schatztruhe GlucoseGlucose vorstellen, um an kleinere Schätze PyruvatPyruvat zu gelangen.

Vocabulary: NADH+ ist ein wichtiger Elektronenträger in der Zelle.

Die Glykolyse kann sowohl unter aeroben als auch anaeroben Bedingungen ablaufen. Bei der anaeroben Glykolyse endet der Prozess nach der Bildung von Pyruvat, während bei der aeroben Glykolyse das Pyruvat weiter im Citratzyklus verarbeitet wird.

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Citratzyklus - Das Herzstück der Zellatmung

Der Citratzyklus, auch Krebs-Zyklus genannt, ist der zweite Hauptschritt der Zellatmung. Er findet im Matrixraum der Mitochondrien statt und dient der weiteren Oxidation des in der Glykolyse entstandenen Pyruvats.

Der Ablauf des Citratzyklus lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Transport des Pyruvats in die Mitochondrien
  2. Oxidative Decarboxylierung des Pyruvats zu Acetyl-CoA
  3. Einschleusung des Acetyl-CoA in den Citratzyklus
  4. Acht enzymatisch katalysierte Reaktionen, die den Zyklus bilden

Highlight: Der Citratzyklus läuft pro Glucose-Molekül zweimal ab, da aus einem Glucose-Molekül zwei Pyruvat-Moleküle entstehen.

Die Energiebilanz des Citratzyklus pro Durchlauf alsoproPyruvatalso pro Pyruvat ist:

  • 3 NADH+ Moleküle
  • 1 FADH2 Molekül
  • 1 ATP Molekül inFormvonGTPin Form von GTP

Vocabulary: GTP GuanosintriphosphatGuanosintriphosphat ist ein dem ATP ähnliches Energiemolekül.

Definition: Die oxidative Decarboxylierung ist die Abspaltung von CO2 unter gleichzeitiger Oxidation des verbleibenden Moleküls.

Der Citratzyklus hat eine zentrale Funktion im Stoffwechsel, da er nicht nur der Energiegewinnung dient, sondern auch Ausgangsstoffe für viele Biosynthesen liefert.

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Atmungskette - Die finale Energiegewinnung

Die Atmungskette ist der letzte und ertragreichste Schritt der Zellatmung. Sie findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und überführt die Energie aus NADH+ und FADH2 in ATP.

Der Ablauf der Atmungskette gliedert sich in folgende Schritte:

  1. Transport der Elektronen von NADH+ und FADH2 auf Proteinkomplexe
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Die Energiebilanz der Atmungskette ist beeindruckend:

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Die Zellatmung - Energiegewinnung in der Zelle

Die Zellatmung ist ein fundamentaler Stoffwechselprozess, bei dem Glucose unter Verbrauch von Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut wird. Das Ziel dieses Prozesses ist die Gewinnung von Energie in Form von ATP AdenosintriphosphatAdenosintriphosphat.

Der Ablauf der Zellatmung gliedert sich in drei Hauptschritte:

  1. Glykolyse im Zytoplasma
  2. Citratzyklus in der Matrix der Mitochondrien
  3. Atmungskette in der inneren Mitochondrienmembran

Bei optimalen Bedingungen können durch die Zellatmung pro Glucose-Molekül 32-38 ATP-Moleküle gewonnen werden.

Highlight: Die Zellatmung findet in den Mitochondrien statt, den "Kraftwerken" der Zelle.

Vocabulary: ATP AdenosintriphosphatAdenosintriphosphat ist der universelle Energieträger in Zellen.

Die Gesamtbilanz der Zellatmung lässt sich vereinfacht darstellen als:

Glucose + Sauerstoff → Energie ATPATP + Wasser + Kohlenstoffdioxid

Definition: Die Zellatmung ist ein aerober Prozess, d.h. sie benötigt Sauerstoff.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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