EF Biologie

C₆H₁₂O₆ + 6O_{2 ^{+ 6 H}2}O --> 6CO₂ + 12 H₂O; ''delta''G = -2870 kJ/mol

• Energiegewinn
• Baustoff
• Körperfunktionen
• braucht Produkte von Fotosynthese

Organsystem Grundlange für Zellatmung und umgekehrt:

• Atmungssystem: Bringt O₂ der Gebraucht wird um Zellatmung zu machen, nimmt aber gebrauchtes CO₂ wider mit.
  • Nasengänge, Luftröhre, Lungenflügel, Lungenbläschen, Erytrozyten aufladen mit O₂ und entladen von CO₂
• Magen-Darm-Trakt: Liefern durch Nahrung C Atome, die ebenfalls eine Grundlage der Zellatmung darstellen
  • Mund, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Resorption ins Blut, Reise im Blut, Zelle, Cytoplasma, Abbau zu Pyruvat, Mitrochondrien

• im Cytosol

1. Glucosemolekül wird mit 2 ATP angereichert
2. Es kommt zur halbierung des Moleküls durch die Isomerase
3. Zugabe von P und Wasser
4. Beim C₃ Molekül werden nun H Elektronen abgegeben (NAD⁺ zu NADH)  und ein P an ADP abgegeben, Es entsteht 1 ATP
5. Es wird nach Chemischen Veränderungen noch einmal ein P abgegeben zu ATP
6. Pyruvat entsteht

• Bilanz: pro C₃ Molekül ein 2 gewonnene ATP --> 4 ATP. Am Anfang jedoch noch 2 ATP investiert: also insgesamt +2ATP
• 1-4 Substratkettenphosphorylierung, 5,6 Glykolyse

• in der Mitrochondrienmatrix (durch Transportprotein dorthin gebracht)

1. Vom Pyruvat wird ein C Atom abgespalten (CO_2⁾
2. ^{_{Es werden Elektronen Abgegeben (NAD}+} wird zu NADH + H⁺)
3. CoA-SH kommt dazu, es entsteht Acetyl-CoA

• Bilanz: 2 Pyruvat + 2 NAD⁺ + 2 CoA-SH + 2H⁺ --> 2 Acetyl-CoA + 2H⁺ + 2 CO₂
• investiert: Coenzyt A CoA-SH

• in der Mitrochondrienmatrix

1. (aus Acetyl-CoA (2 C von Pyurvat) entsteht Citrat)
2. (wegnehmen Wassermolekül und zugeben Neues --> Isocitrat)
3. Abgabe von CO₂, reduktion von NAD⁺ zu NADH+H⁺ --> alpha-Ketoglutarat (1 C von Pyruvat)
4. Abgabe von CO₂ und reduktion von NAD⁺ zu NADH + H^{+ (kein C von Pyruvat mehr) (--> Succinyl-CoA)}
5. ADP wird zu ATP geladen (über GDP und GTP) (--> Succinat)
6. FAD wird zu FADH₂ übertragen (--> Fumarat)
7. (ein H₂O kommt dazu --> Malat)
8. NAD⁺ zu NADH + H⁺ (--> zugabe von Acetyl-CoA, neuer Start Zyklus)

• Bilanz: 2 Acetyl-CoA + 6 NAD⁺ + 2 FAD + 6 H₂O + 2 GDP + 2 P + 2H⁺ --> 4 CO₂ + 6NADH⁺ +6 H⁺ + 2 FADH₂ + 2 CoA-SH + 2H^{+ + 2 GTP}
• +  ATP
• Pro Pyruvat  ein Zyklus

• innere Mitrochondrienmembran

1. NADH + H⁺ überträgt Elektron in Komplex 1 (NADH + H⁺ zu NAD⁺)
2. Elektron wird in nächsten Komplex 3  befördert. Anschliessend im Komplex 4 aufs O₂ geladen. (nur 2H⁺+ 1/2 O₂ zu H₂O würde Knallgasreaktion geben.)
3. Transport durch Kanäle durch sog den O₂ auf Elektronen hat.

• investiert: Elektronen von NADH, entstehen: H₂O

• von Intermembranraum über innere Mitrochondrienmembran in Mitrochondrienmatrix

1. Proteinkomplexe werden durch die Elektronen angetrieben und pumpen H Protonen in den Intermembranraum.
2. Konzentration innen steigt, aussen sinkt
3. Ausgleich durch Diffusion
4. Durch ATP-Synthase die ADP mit einem P zusammentut. Somit entsteht ATP

• 10 NADH + 10H⁺ + 2FADH₂ + O₂ + 34 ADP + 34 P --> 10 NAD⁺ + 2FAD + 34 ATP + 12 H₂O

• Vorkommen:
  • FS:Bakterien, ohne Chlorophyll
  • Z:viele Einzellige Lebewesen
• Reaktionsort
  • FS: Cytoplasma/ Thylakoidinnenmembran ?!
  • Z: innere Mitrochondrienmembran
• H-Quelle
  • FS: H₂S, NH₃
  • Z: NADH + H⁺ , FADH₂
• Energiequelle
  • FS: aus anorganischen Verbindungen
  • Z: aus organischen Verbindungen
•  

1. Glucose zu Pyruvat
2. Pyruvat Acetyl-CoA
3. Citratzyklus
4. Atmungskette
5. oxidative Phosphorylierung

1. Zerlegung Aminosären
   1. Kohlenstoffgerüst in Cytratzyklus
   2. zu NH₃ Carbamolyphosphat --> Harnzyklus --> Cytratzyklus
2. Atmungskette
3. oxidative Phosphoryilierung

1. Spalten Glycerin und Fettsäuren
2. Glycerin --> Pyruvat --> Acetyl-CoA..
3. oder Fettsäuren :
   1. Aktivierung Molekül unter ATP verbrauch
   2. Bindung Coenzym A, Dehydrierung: Wasserstoff von FAD übernommen --> dadurch Doppelbindung
   3. Wasseranlagerung an Doppelbindung --> Dehydrierung, entstehen von NADH + H⁺
   4. spalten Acetyl-CoA, anschliessend Fettsäure 2 Moleküle kürzer
   5. neuer Zyklusbeginn

• Eiweissstoffe in Nahrung im Magen zu Aminosäuren (durch Enzyme)
• Körperzellen synthetisieren körpereigenes Eiweiss oder
• spalten weiter auf
  • weitere Abspaltung gibt in Mitochondrien und Leber Ammoniak, ein Zellgift (NH₃)
  • Bilden von Wasserlöslichem Harnstoff und Ausscheidung im Urin

• In Ruhe Muskeln liefern mehr ATP als sie brauchen
• überflüssiges --> Keratinphosphat
• Keratin-Kinase überträgt P von ATP auf Keratin (in Leber, Pankreas und Niere gebildet) es entsteht Keratinphosphat und ADP
• Bei Bedarf--> Keratinphosphat gibt P auf ADP zu ATP
• etwa für 9-10 Sekunden
• täglicher Keratinverlust durch Harn --> pro Tag 2g Keratin herstellen

• brauchen keinen Sauerstoff
• wenn Keratinphosphat verbraucht
• abbau Glucose zu ATP
• Glucose aus Blut oder Glykogenabbau (gespeichert in Muskel oder Leber)
• 30-40 Sekunden

• Mitochondrien unter Stoffwechselverbrauch ATP Produktion
• langsamer als Glykolyse, liefert aber mehr ATP: aus einem Glucosemolekül 34 ATP
• ein Fettmolekül 100 ATP
• wenn Pyruvat nicht an O2 binden kann entsteht Milchsäure, die ins Blut geht. Dadurch muss man ''nacheschnuufe''

• mikrobieller Abbau organischer Stoffe
• zweck: Energiegewinnung
• keine Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren Wie O2 oder Nitrat
• Nahrung oxidiert
• Elektronen übertragen 
• braucht genügend NAD, NADH muss Elektronen abgeben können
• entweder auf Sauerstof (aeorobe Atmung)
• oder Pyruvat (Gärung)

1. Alkoholische
   1. bis 2 Pyruvat gleich wie Glucose ( Glucose in Glykolyse durch abgabe von 2 H, machen von 2 ATP
   2. Pyruvat gibt 2 CO_{2 ab --> 2 Acetaldehyd}
   3. _{Elektronen von vorher wird wieder draufgeklatscht}--> 2 Ethanol
2. Milchsäure
   1. Glucose, abgeben von 2H und machen von 2 ATP zu Pyruvat
   2. Elektronen zurück auf Pyruvat --> 2 Lactat

• Übertragung der E auf 
  • Acetaldehyd
  • Pyruvat

• NAD als Elektronentaxi
• 2 ATP
• Beide Zwischenstufe Pyruvat
• Glykolyse

• Pyruvat
• ATP
• Glykolyse
• Elektronen rausnehmen, auf anderen Stoff klatschen
• NAD zu NADH als Elektronentaxi

• Braucht O2
•  entstehen von Acetyl-CoA, nicht Ethanol oder Lactat

• Wasser
• Hopfen
• Malz
• Bierhefe
• Kohlensäure