Cellular Respiration Flashcards
exergon(-isch)
Reaktion bei der Energie frei wird
endergon(-isch)
Reaktion der Energie zugeführt werden muss
Phosphorylierung
(reversible) Übertragung einer Phosphatgruppe an organische Moleküle unter Energieaufwand, Bildung von ATP
Reduktion
Aufnahme von Elektronen und Wasserstoff, Abgabe von Sauerstoff
Oxidation
Abgabe von Elektronen und Wasserstoff, Aufnahme von Sauerstoff
Redoxreaktion
Reaktion, bei der der eine Reaktionspartner oxidiert, der andere reduziert wird
Dissimilation
Abbau von zuvor angelegten stofflichen
Energiespeichern, z.B. Fette, Kohlenhydrate, wobei
Energie freigesetzt wird
Assimilation
bei Stoffwechselvorgängen: Aufbau organischer
Substanzen aus anorganischen Ausgangsstoffen;
auch Umbau aufgenommener Nährstoffe in
körpereigene Stoffe
aerob
für die Reaktion wird O2 benötigt
anaerob
Reaktion ohne O2
Cytoplasma
Zellinhalt außer Nucleus
In der Grundsubstanz die Zellorganellen
Mitochondrium
Zellorganell mit Doppelmembran, Zellatmung findet hier statt
->Citratcyklus
ATP
Energiespeicher und Energieüberträger
->Adenin+Ribose+3Phosphatgruppen
exergon
chemische Reaktion die unter Abgabe von Energie verläuft
NAD+
NicotinamidAdeninDinucleotid
Cosubstrat, das den Enzymen in den
Redoxreaktionen des Stoffwechsels bei der
Elektronenübertragung hilft; in allen Zellen
vorhanden, überträgt bei Redoxreaktionen
Wasserstoff und Elektronen;reduzierte Form :
NADH + H
+wird als Reduktionsäquivalente bezeichnet
ATP-Synthase/ATPase
Transmembranprotein, das entweder als ATP verbrauchende Protonenpumpe oder als Protonen getriebene ATPSynthase auftritt; Hauptaufgabe: Synthese von ATP katalysieren
Stoffwechsel
Gesamtheit der chem. Reaktion innerhalb einer Zelle/eines Organismus
Isomerisierung
Umbau eines Moleküls, nur Anordnung/Bindungsverhältnisse der einzelnen Atome ändern sich
Decarboxylierung
CO2 wird abgespalten
wann ATP?
- energiebedürtige Reaktionen
- Aktiver Transport an der Zellmembran
- Muskelkontraktion
Bilanz Glykolyse
Glucose->2Pyruvat+2ATP+2NADH+H++2H2O
Bilanz Citratcyklus
2ATP+4CO2+6NADH+H+FADH2
Bilanz Atmungskette
10NAD++2FAD+34ATP+12H20
Bilanz oxidative Decarboxylierung
2Pyruvat->2AcetylCo-A+2CO2+NADH+H+
Atmungskette
- Mitochondrien
- aerob
- pro NADH+H+ Molekül werden zwei e- an Komplex 1 abgegeben, wandern durch K2, Ubichinon, K3, Cytochrom c, K4
- an K4 werden 2 e- abgegeben, molekularer O2 aus Matrix bindet mit zwei H+ + 2e- zu H2O
- FAD zuerst an K2, dann durch Ubichinon, K3, C c, K4
- Protonen von NADH+H+ +FAD werden durch Enzymkomplexe in Intermembranraum gepumpt -> Protonengradient
- Konzentrationsausgleich durch ATP Synthase(=Tunnelprotein) -> Protonen wandern durch Enzymkomplex ATP-Synthase->bringen durch Ladung Kopfteil zum rotieren->ADP wird Phosphat näher gebracht->ATP
Gärung
- Cytoplasma
- anaerob
- bei O2Mangel (zB. intensive Muskelarbeit)
- 1ster Schritt wie bei ZA Glykolyse
- alkoholische Gärung
- Milchsäuregärung->Mensch
Was entsteht bei alkoholischer Gärung?
Ethanol, CO2, H2O, ATP
Was entsteht bei Milchsäuregärung?
Lactat, H, H2O, ATP
Wichtigstes gemeinsames Produkt von Milchsäuregärung+alkohloscher Gärung
ATP
Welche Rolle spielen Enzyme in der Zellatmung?
- In der Atmungskette übertragen die Co-Substrate NAD+ und FAD Elektronen und Protonen auf die 4 Enzymkomplexe, dadurch entsteht ein Protonengradient im Intermembranraum
- Enzym ATP-Synthase schafft einen Konzentrationsausgleich der Protonen, dadurch dass es die Ladung der H+ nutzt um ATP zu synthetisieren
Vorletzter Schritt der Atmungskette an K4= Knallgasreaktion?
Die Übertragung der Elektronen und des Wasserstoffs auf Sauerstoff entspricht formal der Knallgasreaktion
die durch ihre explosive Energiefreisetzung bekannt ist
-in den Mitochondrien: diese Übertragung schrittweise -> man spricht von einer biologischen Knallgasreaktion. Diese Übertragung liefert neben ATP noch Wärme als Verlustenergie, die wiederum für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur dient.
Elektronentransporter
Ubichinon,Cytochrom C
Citratcyklus=„Drehscheibe des Stoffwechsels“
Da dort nicht nur Abbauprodukte von Glucose verwendet werden können, sondern auch andere Baustoffe (Aminosäuren,Fettsäuren)
->aufgrund der Vielfalt der beteiligten Moleküle
Reduktionsäquivalente NAD+
NADH+H+
Reduktionsäquivalente FAD
FADH2
Glykolyse
- 2Phasen: EAP + EFP
- Cytoplasma
- aerob/anaerob
oxidative Decarboxylierung
2Pyruvat aus Glykolyse werden durch o.D. zu Acetat und durch Co-EnzymA zu AcetylCoA aktiviert
Citratcyklus
- aerob
- AcetylCoA+Oxalacetat->Citrat, dann zyklischer Prozess