SEW - lern-soft-projekt
SEW - lern-soft-projekt SEW - lern-soft-projekt
2.2. aerobe Dissimilation (Zellatmung) Der mäßige Energiegewinn aus der Glykolyse reichte für den evolutionären Leistungshunger bald nicht mehr aus. Dazu kam ein weiterer unangenehmer Effekt – durch die Erfindung von Chemo- und Photosynthese stieg der Sauerstoffanteil in der Atmosphäre. Die aufkommenden Pflanzen begannen die Umgebung zu vergiften. Einige bakterienähnliche Organismen entwickelten Enzymbestecke, die den Sauerstoff für die Verarbeitung von Nährstoffen (hauptsächlich Glucose) nutzen konnten. Interessanter Nebeneffekt war, dass durch den verfügbaren Sauerstoff die "Verbrennung" energetisch viel weiter geführt werden konnte. Die unscheinbaren Bakterien verfügten über viel mehr Energie. Deshalb waren sie wohl auch eine beliebte Nahrung für größere Mikroorganismen (was anderes als Einzeller gab es damals noch nicht!). Bei mindestens einem Organismus scheint es mit der Verdauung der Sauerstoffnutzer nicht richtig geklappt zu haben. Sie blieben in der Fresszelle und es entwickelte sich eine höchst effektive Symbiose. Die großen – wahrscheinlich auch gut beweglichen - Zellen sorgten für genug organisches Material, welches sie vorverdauten. Die kleinen Bausteine (z.B. Glucose) wurden dann von den kleinen Sauerstoffnutzer in Energie umgewandelt. Diese Organismenehe ist bis heute äußerst erfolgreich. Die kleinen Sauerstoffnutzer kennen wir heute als Mitochondrien und die großen Fresszellen haben sich zu den großen Organsimengruppen der Eukaryonten (Pflanzen, Tiere, Pilze) weiterentwickelt. Ausführlich wird diese Entwicklung mit der Endosymbionten-Theorie ( G 6.x. Die serielle Endosymbiontentheorie (SET)) dagestellt. Die Mitochondien bereiten die Glucose auch über den Weg der Glycolyse vor. Nur wird jetzt das Pyrovat nicht über die Gärungen entsorgt sondern in den Zitrat-Zyklus eingeschleust. Dieser stellt sozusagen die stoffliche Ensorgung sicher. Der Zitrat-Zyklus baut das Pyrovat vollständig zu Cohlendioxid ab. Die dabei freiwerdende Energie ist weitgehend stofflich gebunden und wird anschließend in der Atmungskette praktisch (zell-)nutzbar gemacht. Den gesamten Vorgang nennen die Biochemiker biologische Oxidation. Sie setzt sich aus Substratoxidation und Endoxidation zusammen. Die Endoxidation wird in der Atmungskette realisiert. Die Substratoxidation umfasst die Vorgänge Glycolyse und Zitrat-Zyklus. Zellatmung (biologische Oxidation) Glykolyse Zitrat-Zyklus Atmungskette Glucose Pyrovat (BTS) Substratoxidation CO 2 (Hauptenergiegewinnung) Endoxidation - 145 - (c,p) 2008 lsp: dre
2.2.1. Zitrat-Zyklus Der Zitrat-Zyklus (Citrat- Cyclus, Zitronensäure-Zyklus, KREBS-Zyklus; engl.: citrat cycle) ist ein sehr effektiver Weg zum Abbau des Pyrovats. Der letztendliche Energiegewinn ist gut 15x größer, als nur durch die Glycolyse. Das Übersichtsschema berücksichtigt nur den Stoffweg mit den zugehörigen Enzymen. Nebenprodukte und e- nergiehaltige Moleküle werden erst einmal nicht in die Übersicht einbezogen. - 146 - (c,p) 2008 lsp: dre
- Seite 1 und 2: Teil: A B E C D 1 2 3 (c,p)'9
- Seite 3 und 4: Inhaltsverzeichnis: Seite [ ! ] Vor
- Seite 5 und 6: [ I ] Entwicklung der Organismen (V
- Seite 7 und 8: Exkurs: moderne systhemische Betrac
- Seite 9 und 10: Aus evolutionärer Sicht ist der St
- Seite 11 und 12: 1.1. Enzyme und enzymatische Reakti
- Seite 13 und 14: Exkurs: Katalyse Betrachten wir zue
- Seite 15 und 16: Manchmal passen andere Substrate do
- Seite 17 und 18: 1.1.1. Abhängigkeit der Enzymaktiv
- Seite 19 und 20: ! ! "# $! %&'()! ! ! ! ! * + , "
- Seite 21 und 22: Temperaturabhängigkeit der Enzymak
- Seite 23 und 24: über eine Neuproduktion des Enzyms
- Seite 25 und 26: Von MONOD (1910 - 1976) et. al. sta
- Seite 27 und 28: 1.2. Transport von Energie und Redu
- Seite 29 und 30: Verhindert man z.B. bei einer chemi
- Seite 31 und 32: Das ATP-System Adenosintriphosphat
- Seite 33 und 34: Das NADP + nimmt zwei Elektronen un
- Seite 35 und 36: - 130 - (c,p) 2008 lsp: dre
- Seite 37 und 38: 2.1. anaerobe Dissimilation (Gärun
- Seite 39 und 40: Umwandlung der Glucose in Fructose
- Seite 41 und 42: Umwandlung des Reaktionsproduktes (
- Seite 43 und 44: '" "! A( 4 )), Q: de.wikipedia.org
- Seite 45 und 46: 2.1.2.1. alkoholischen Gärung In d
- Seite 47 und 48: 2.1.2.2. Milchsäure-Gärung Zu die
- Seite 49: 2.1.2.8. weitere Gärungen Bei den
- Seite 53 und 54: Oxidation und Decarboxylierung (Ene
- Seite 55 und 56: Abschlussübersicht Betrachtet man
- Seite 57 und 58: Ablauf der Atmungskette Glycolyse u
- Seite 59 und 60: ' " * ! %! * "! , 0 " * 9 &
- Seite 61 und 62: 3. Assimilations-Vorgänge Assimila
- Seite 63 und 64: 3.1.1. heterotrophe Assimilation (a
- Seite 65 und 66: 3.1.2.1. das Verdauungssystem des M
- Seite 67 und 68: Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas)
- Seite 69 und 70: Exkurs: Parasiten im Verdauungstrak
- Seite 71 und 72: 3.2. autotrophe Assimilation Wir ha
- Seite 73 und 74: 3.2.1. Vorläufer der Photosynthese
- Seite 75 und 76: 3.2.2.1. Lichtreaktionen (lichtabh
- Seite 77 und 78: Das zentrale Chlorophyll kann Elekt
- Seite 79 und 80: Exkurs: Licht und Energie Licht ist
- Seite 81 und 82: Typische Farb- und Komplementärfar
- Seite 83 und 84: Photosynthese (Übersicht) Q: www.k
- Seite 85 und 86: Q: www.kegg.com - 180 - (c,p) 2008
- Seite 87 und 88: Fixierung und Dehydrierung (Eintrit
- Seite 89 und 90: Die Regenerationsvorgänge verbrauc
- Seite 91 und 92: 2 5 +- ""6 # ! ( %' 5 H 0
- Seite 93 und 94: 3.2.2.3. spezielle Formen der Cohle
- Seite 95 und 96: 3.2.2.3.1. C 4 -Pflanzen Den gerade
- Seite 97 und 98: @ ' %5 H 0 *$ ! * ! -"7 &, .
- Seite 99: Nitratbakterien (a ) HNO 2 + ½ O 2
2.2.1. Zitrat-Zyklus<br />
Der Zitrat-Zyklus (Citrat-<br />
Cyclus, Zitronensäure-Zyklus,<br />
KREBS-Zyklus; engl.: citrat<br />
cycle) ist ein sehr effektiver<br />
Weg zum Abbau des Pyrovats.<br />
Der letztendliche Energiegewinn<br />
ist gut 15x größer,<br />
als nur durch die Glycolyse.<br />
Das Übersichtsschema berücksichtigt<br />
nur den Stoffweg<br />
mit den zugehörigen Enzymen.<br />
Nebenprodukte und e-<br />
nergiehaltige Moleküle werden<br />
erst einmal nicht in die Übersicht<br />
einbezogen.<br />
- 146 - (c,p) 2008 lsp: dre
Change language