Big Bang HTL 4, Schulbuch

50 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) Zusammenfassung Die tausenden Reaktionen des Stoffwechsels lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Der Anabolismus umfasst alle auf- bauenden Reaktionen, wo aus kleinen Bausteinen größere Moleküle aufgebaut werden. Dafür ist Energie in Form von ATP notwendig. Der Katabolismus umfasst alle abbauenden Reaktionen, dabei wird Energie in Form von ATP gebildet. 4.2 Der lange Weg vom Zucker zum ATP Zellatmung Egal ob wir Nudel, Brot, Obst oder Süßigkeiten essen, im- mer wird durch die Verdauung Glucose ins Blut freigesetzt und zu unseren Zellen transportiert. Wie damit dann Ener- gie in Form von ATP freigesetzt wird, erfahren wir hier. In der Zellatmung wird also in unseren Zellen Glucose zu Kohlenstoffdioxid abgebaut. Wie kommt jetzt aber die Glucose in die Zellen? Woher kommt die notwendige Glucose? Lies in Kapitel 3.2 nach, solltest du es vergessen haben. Die Glucose aus dem Blut gelangt mit Hilfe von Transportproteinen in die Zellen, Z Bearbeite die Aufgaben Erkläre in eigenen Worten, wie ATP die Energie einer exothermen Reaktion an eine endotherme Reaktion des Stoffwechsels übertragen kann. L Erkläre die Wirkungsweise von Anabolika! Überlege, welche Wirkung Katabolika haben könnten. L Manchmal entsteht aus ATP durch Hydrolyse auch AMP. Versuche zu erklären, was passiert ist. L In der Photosynthese wird aus CO 2 und H 2 O Glucose und Sauerstoff aufgebaut. Überlege, woher diese endotherme Reaktion ihre Energie bekommt. Argu- mentiere, warum auch dieser Vorgang eine Vielzahl kleiner Einzelreaktionen sein muss. L 4 F5 A1 F6 A2 F7 B2 F8 B2 Welches Zellorganell ist für den Großteil der ATP- Produktion verantwortlich? Wo wird sonst noch ATP gebildet? Wie können Elektronen in Zellen sicher transportiert werden? Wie kann ein Konzentrationsunterschied an einer Membran Energie liefern um für den Großteil der ATP-Bildung verantwortlich zu sein? F9 F10 F11 Dort findet der weitere Abbau bis zum CO 2 statt, dem wir uns jetzt widmen werden. An der Summengleichung der Zellatmung ist zu erkennen, dass es sich um eine Redoxreaktion handelt: Der Kohlenstoff der Glucose wird oxidiert, gibt also e – ab, der Sauerstoff wird reduziert, nimmt also Elektronen auf. Diese Elektronenübertragung erfolgt in der Zellatmung al- lerdings nicht direkt vom Zucker auf den Sauerstoff, sondern über eine Art „Elektro- nentransporter“-Molekül, dem NAD + . Es ist neben dem ATP wohl das wichtigste Molekül des Energiestoffwechsels. NAD + steht für N ikotinamid - A denin- D inukleotid , aber weder dieser lange Name noch seine Struktur sind für uns beson- ders wichtig. Für uns ist nur von Bedeutung, dass dieses Molekül e – - und H + -Ionen aufnehmen und abgeben kann. So übernimmt NAD + die Funktion des e – -Transporters im Stoff- wechsel. Dem NAD + sehr ähnlich ist das FAD, ein Molekül mit anderer Struktur aber einer ähnlichen Funktion. ( F10 ) Die Zellatmung umfasst 4 wichtige Abschnitte: 1 . Abbau von Glucose (C 6 ) zu Pyruvat (C 3 ) ( Glycolyse ) 2 . Pyruvatoxidation zu Acetyl-CoA(C 2 ) und CO 2 3 . Abbau von Acetyl CoA in CO 2 und Wasser ( Citratcyklus ) 4 . Gewinnung von ATP an der inneren Mitochondrienmem- bran ( Atmungskette ) ( F9 ) Abb. 4.7: Übersicht über die 4 Phasen der Atmungskette Abb. 4.5 Abb. 4.6 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv