Zellatmung - Gewinnung chemischer Energie

• bei der Verbrennung von 1mol Glucose wird sehr viel Energie frei, wäre der Glucose-Abbau nicht in viele Einzelschritte aufgeteilt, würde Zell explodieren

• Nukleinsaeure: Adenin
• Zucker: Pentose / Ribose
  • Adenin + Zucker + Adenosin
• drei Phosphate

• Nicotinsäureamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat
• NADH ist die reduzierte Form von NAD+
• NAD+ ist eine Elektronenakzeptator
• Elektronen-Transporteur

• vier Kompartimente
  • aeussere Membran
  • innere Membran (eine Membran von Zelle und eine von Bakterium => Endosymbiontentheorie)
  • Intermembranraum (=Zwischenmemranraum)
  • Matrix

• Äussere Membran
• Innere Membran
• Intermembranraum
• Thylakoid (Photosynthese)
• Stroma

1.     Abbau makromolekularer Stiffe in ihre Grundbausteine

2.     Glycolyse

a.     Abbau von Traubenzucker bis zur ‚aktivierten Essigsäure’ unter Bildung von ATP und NADH/H+

b.     Glucose (C6) => 2x Pyruvat (C3) => CO2, Lactat

3.     Citronensäurecyklus

a.     Kreislaufprozess, indem ‚aktivierte Essigsäure’ bis zu CO2 und NADH/H+ zerlegt wird

4.     Endoxidation in der Atmungskette

a.     Oxidation des Wasserstoffs von NADH/H+ durch O2 zu Wasser unter ATP-Bildung

• Abbau von Glucose bis zu Lactat, ohne O2-Einsatz
• Im Cytoplasma unter Beteiligung von 11 Enzymen

• Acetyl-CoA-Molekül wird in Citratzyklus eingeschleust
• Gleichung: Acetyl-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + P è 2 CO2 + CoA + 3 NADH/H+ + FADH2 + GTP
• NADH und FADH2 speichern grössten Teil der aus der Glucose stammenden Energie

• NADH/H+ und FADH2 wird wieder oxidiert und die daraus entstandene Energie wird als ATP gespeichert
• Läuft an der inneren Mitochondrien-Membran ab
• Oxidationsmittel: Sauerstoff
• Energiewandler
  • H+ werden vom Matrixraum in den Intermembranraum gepumpt
  • Geschieht mittels Elektronenfluss aus dem NADH und FADH2 zum Sauerstoff
  • geschieht stufenweise (11 Enzyme)

• NADH/H+ und FADH2 wird wieder oxidiert und die daraus entstandene Energie wird als ATP gespeichert
• Läuft an der inneren Mitochondrien-Membran ab
• Oxidationsmittel: Sauerstoff
• Energiewandler
  • H+ werden vom Matrixraum in den Intermembranraum gepumpt
  • Geschieht mittels Elektronenfluss aus dem NADH und FADH2 zum Sauerstoff
  • geschieht stufenweise (11 Enzyme)

1.     Glycolyse

2.     2 Pyruvat => 2 Acetaldehyd (unter Abspaltung von 2 CO2)

3.     2 Acetaldehyd => 2 Ethanol (unter Oxidation ** von 2 NADH zu 2 NADH+

• Anaerobe Atmung nutzt eine Elektronentransportkette mit einem anderen Elektronenakzeptor als Sauerstoff

• Durch Gärung kann chemische Energie sowohl ohne Sauerstoff als auch ohne eine Elektronentransportkette, also ganz ohne Zellatmung, gewonnen werden 

• Besteht aus Glycolyse und zusätzlichen Reaktionen, die aus NADH durch Elektronenübertragung auf Pyruvat oder dessen Abkömmlinge wieder NAD+ machen