Anaerobe Atmung

Question 1

Wie unterscheidet sich die anaerobe Atmung im Allgemeinem von der aeroben Atmung?

Answer 1

• aerobe Atmung: O2 als Elektronenakzeptor
• Anaerobe Atmung: anorganische oder organische Elektronenakzeptoren

Question 2

Wie wird bei der anaeroben Atmung Energie gewonnen?

Answer 2

Über Atmungskettenphosphorylierung

Question 3

Was sind die grundlegenden Vorraussetzungen für die anaerobe Atmung?

Answer 3

• Reaktion muss energetisch möglich sein
  
  • → Redox-Potential E0’ des Elektronendonators muss niedrieger sein als das des Elektronenakzeptors
• Enzyme zum Katalysieren müssen vorhanden seien

Question 4

Mit welcher Formel lässt sich aus den Redoxpotentialen die freie Energie berechnen?

Answer 4

∆G = - n * F * ∆E₀^’

Question 5

Was sind Synonyme für die Nitratatmung?

Answer 5

• Denitrifikation
• dissimilatorische Nitratreduktion

Question 6

Zu was wird Nitrat ( NO₃^- ) während der Nitratatmung reduziert?

Answer 6

Nitrit (NO₂^- )

Question 7

Wie lautet die Reaktiongleichung für die Reduktion von Nitrat?

Answer 7

NO₃^- + 2e^- + 2H⁺ → NO₂^- + H₂O

Question 8

Welches Enzym katalysiert die Reduktion von Nitrat im Zuge der Denitrifizierung?

Answer 8

Nitrat-Reduktase

Question 9

Wie wirkt sich die Anwesenheit von Sauerstoff auf die Nitratatmung aus? Was bedeutet dies für das Verhältnis der Organismen zum Sauerstoff?

Answer 9

• Die Nitratatmung wird nicht mehr durchgeführt, sondern es wird aus auf aerobe Atmung umgeschaltet
• Organismen sind alle fakultativ anaerob

Question 10

Was ist der Elektronenakzeptor bei der Sulfatatmung?

Answer 10

Sulfat ( SO₄^2- )

Question 11

Zu was wird Sulfat im Zuge der Desulfurikation reduziert?

Answer 11

Sulfat → Sulfit → H₂S

Question 12

Was sind häufige Elektronendonatoren bei der Sulfatatmung?

Answer 12

primäre Gärungsprodukte ( Ethanol, Acetat, Lactat) aber auch H₂ und Benzoat

Question 13

Woher kommen die 8 Elektronen die notwendig sind Sulfat zu H₂S zu reduzieren?

Answer 13

Von einer Hydrogenase auf der Außenseite der Membran welche 4 H₂ Moleküle zu 8 Protonen oxidiert.

Question 14

Welche Bedeutung hat die Desulfurikation für die Mikroorganismen und ihre Umwelt?

Answer 14

• Ermöglicht anaeroben Abbau primärer Gärungsprodukte
• H₂S -Bildung in der Natur → stellt so auch chemolithoautotrophen und anoxygenen phototrophen Bakterien einen Elektronendonator zur Verfügung

Question 15

Wie ist die Strukturformel von Fumarat?

Answer 15

Question 16

Was ist das Schlüsselenzym der Fumarat-Atmung?

Answer 16

Fumaratreduktase

Question 17

Zu was wird Fumarat durch die die Fumaratreduktase reduziert?

Answer 17

Succinat

Question 18

Woher kommen die beiden Elektronen die für die Reduktion von Fumarat benötigt werden?

Answer 18

Von der Oxidation von Formiat auf der Außenseite der Membran zu CO₂ und 2 H⁺

Question 19

Was bedeutet Chemolithoautotrophie?

Answer 19

Ein Leben mit anorganischem Elektronendonator und der Fixierung von CO2 (CO2 als Kohlenstoffquelle)

Question 20

Was sind Beispiele für anorganische Elektronendonatoren?

Answer 20

H2S, S, H2, Fe2+, Mn2+, NO2 - , …

Question 21

Was sind die 4 Wege der CO2-Fixierung in Prokaryoten?

Answer 21

• Calvin-Zyklus
• Reduktiver Citrat-Zyklus
• Hydroxypropionat-Zyklus
• Acetyl-CoA-Weg