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Transkript Atmungskette – Energiegewinnung im Mitochondrium

Hallo, mein Name ist Sabine und in diesem Film möchte ich dir die Atmungskette erklären. Diese basiert auf der Knallgasreaktion und die hast du bestimmt schon mal in Chemie gemacht. Bei einer Reaktion soll bewiesen werden, dass Wasserstoff entsteht. Dazu wird in ein Reagenzglas das Stoffgemisch gegeben und das Ganze in einem Stativ eingespannt. Auf das Reagenzglas kommt ein Stopfen und das ganze Stoffgemisch wird erhitzt. Das entstehende Gas wird über ein Ansatzrohr und ein Schlauch in ein Wasserbad geleitet, das soll jetzt mal durch die Blasen dargestellt werden. Das Gas wird in einem zweiten Reagenzglas aufgefangen. Wenn du das zweite Reagenzglas jetzt vorsichtig an eine Brennerflamme hältst und umkippst, dann hörst du mit ein bisschen Glück Folgendes. Der Wasserstoff reagiert mit dem Luftsauerstoff zu Wasser, dabei wird sehr viel Energie frei. Dies machen sich auch pflanzliche und tierische Zellen zunutze, jedoch müssen sie die Knallgasreaktion viel sachter ablaufen lassen, sonst würdest du ja ständig in deinem Körper Zellen explodieren hören. Der Wasserstoff stammt aus der Glykolyse und dem Citronensäurezyklus ist an die Kohlenzyme FAD und NAD+ gebunden. Der Sauerstoff kommt aus der Atemluft. Geknallt wird im Mitochondrium. Dieses besitzt zwei Membranen als Begrenzung. Was jetzt kommt, ähnelt der Phosphorylierung in der Lichtreaktion der Photosynthese. Was ich hier gezeichnet habe, soll ein Ausschnitt aus dem Mitochondrium sein. Auf der inneren Mitochondriumsmembran liegt die Atmungskette, dies ist eine Folge von Redoxsystemen. Dann gibt es die äußere Membran und wichtig für uns später wird noch der Zwischenraum zwischen diesen beiden Membranen. Aus den Coenzymen werden Wasserstoffionen und Elektronen abgegeben. Die Elektronen wandern wie bei der Lichtreaktion eine Elektronentransportkette entlang. Das heißt, ein Elektron erreicht im Redoxsystem, welches dadurch reduziert wird; deswegen wird das erste Kästchen jetzt mal grün. Das Redoxsystem gibt das Elektron wieder ab und wird dadurch oxidiert; das nächste Redoxsystem in der Kette wird reduziert und so weiter und so fort. Durch das Wandern auf der Atmungskette verlieren die Elektronen Energie. Die wird dazu genutzt, um Wasserstoffionen oder Protonen, wie sie auch genannt werden, in den Zwischenraum zwischen den beiden Membranen zu pumpen. Wie das genau funktioniert, ist leider noch nicht erforscht. Dadurch entsteht ein Konzentrationsgefälle zwischen dem Innenraum des Mitochondriums und dem Zwischenraum zwischen den Membranen. Das wird jetzt genutzt zum ATP zu synthetisieren wie eben bei der Photophosformulierung. Wenn die Wasserstoffionen jetzt ihrem Konzentrationsgefälle folgen, durchwandern sie das Enzym ATP-Synthase; die nutzt diese Energie, um eben aus ADP+P ATP zu bilden. Wenn die Wasserstoffionen das Enzym passiert haben, reagieren sie mit Elektronen und Sauerstoff zu Wasser - also es kommt zur Knallgasreaktion. Nun möchte ich gerne zusammenfassen, was du in den letzten zwei Videos gelernt hast. Fangen wir bei der Glykolose an. Dort ging es mit der Glucose los. Unter der Investition von zwei ATP wurde aus einfacher Glucose 4 Mal ATP gewonnen, NADH+ H+ und es wurde Brenztraubensäure gebildet. Die Brenztraubensäure wurde zu Acetyl-Coenzym A umgebildet und somit in den Citronensäurezyklus eingeschleust. Der benötigt noch 3 Mal Wasser, um daraus 3 Mal Kohlenstoffdioxid, NADH+H+, FADH2 und GTP zu bilden. Außerdem entsteht wieder Oxalessigsäure, was der Akzeptor für das Acetyl-Coenzym A ist. Der letzte Schritt ist die Atmungskette, dort wird der NadH+H+ und das FADH2 aus dem Citronensäurezyklus genutzt, um ATP zu gewinnen. Der freigesetzte Wasserstoff reagiert mit Elektronen und Sauerstoff wieder zu Wasser. Das ist eine Knallgasreaktion. Damit ist alles zur Atmung gesagt. Ich bedanke mich für's Zusehen und das Interesse. Bis bald, Sabine.

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16 Kommentare
  1. Default

    Hallo Sabine,
    leider ist die chemische Gleichung der Knallgasreaktion chemisch falsch :-( .
    Es darf nicht 2e- + 2H+ + O2- -> H2O heißen, da man hier 2 negaive Ladungen zu viel hätte!
    Richtig ist: 2e- + 2H+ + 1/2 O2 -> H2O.
    LG,
    Martin

    Von Schule 21, vor etwa einem Jahr
  2. Marcel

    Leider steht die Textversion unserer Videos nicht mehr zur Verfügung. Lediglich der Beschreibungstext ist als Schriftform erhalten.

    Von Marcel Schenke, vor mehr als 2 Jahren
  3. Download

    Ich brauche die Textversion des Videos

    Von Smail Hadjidj, vor mehr als 2 Jahren
  4. Cooee snapshot 2016 06 07 19 07 50 0097

    Hier fehlen mir die genauen Einzelschritte der abnehmenden Energiestufen bis einhalb 02 gebildet wird

    Von Milan M., vor fast 3 Jahren
  5. Jan

    Hallo,
    zu diesem Thema kannst du dir auch dieses Video anschauen. Dort wird u.a. auf die oxidative Decarboxylierung eingegangen.
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/die-atmung-glykolyse-und-citronensaeurezyklus

    Von Jan Ruppe, vor fast 3 Jahren
  1. Default

    Was ist mit der oxidativen decarboxylierung vor dem citratzyklus? 

    Von C2583472, vor fast 3 Jahren
  2. Jan

    Hallo Alexander,
    kannst du genau sagen, was du daran nicht verstehst? So kann ich dir vielleicht besser helfen. Natürlich kannst du auch gern unseren Fachchat in Anspruch nehmen, um offene Fragen zu klären.

    Von Jan Ruppe, vor etwa 3 Jahren
  3. Default

    nicht :(

    Von Alexander Meyer, vor etwa 3 Jahren
  4. Default

    Bei mir im Biobuch steht immer, dass bei Glykolyse 2 ATP entsteht, bei dem Citratzyklus auch 2 ATP und bei der Atmungskette 28 ATP also insgesamt 32 ATP ?? Das versteh ich

    Von Alexander Meyer, vor etwa 3 Jahren
  5. Default

    Bei mir im Biobuch steht immer, dass bei Glykolyse 2 ATP entsteht, bei dem Citratzyklus auch 2 ATP und bei der Atmungskette 28 ATP also insgesamt 32 ATP ?? Das versteh ich

    Von Alexander Meyer, vor etwa 3 Jahren
  6. Default

    Super, Sabine! Vielen, vielen Dank !!! Hab mir die letzten beiden Videos abgeschrieben und abgemalt und habe nun endlich den Überblick, wann was mit wem reagiert. Einfach genial!!!

    Von Marnekorfu, vor etwa 3 Jahren
  7. Default

    top top top. Bin echt ein Fan von deinen Videos :-)

    Von Jana R., vor mehr als 3 Jahren
  8. 004

    Vielen Dank für deine Videos!
    Ich schreibe nächsten Monat mein Abi und habe die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Vorgängen nie richtig begriffen, jetzt endlich schon! :)

    Von Queen S, vor mehr als 3 Jahren
  9. Default

    richtig gut erklärt. auch deine videos zur glykolyse und zum citratzyklus haben mir echt weitergeholfen !

    Von Carolinesophie95, vor mehr als 4 Jahren
  10. Default

    Klasse erklärt, endlich verstanden. Klausur kann kommen :D

    Von Arisa1992, vor fast 5 Jahren
  11. Default

    Endlich habe Ich die Grundzüge der Atmungskette verstanden! Super Darstellung diesbezüglich! :)

    Von Sheepster, vor mehr als 5 Jahren
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