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Glykolyse – Bedeutung und Bilanz 06:57 min

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Transkript Glykolyse – Bedeutung und Bilanz

Hallo! Vor Prüfungen und wenn du dich beim Sport richtig schlapp fühlst, hast du bestimmt schon mal Traubenzucker gegessen. Das gibt neue Energie für Gehirn und Muskeln. Ein anderes Wort für Traubenzucker ist Glucose und es ist in allen Lebensmitteln mit Kohlenhydraten enthalten, zum Beispiel in Honig, Obst, Gemüse, Brot und Süßigkeiten. In diesem Video geht es um die Nutzbarmachung dieser Energie. Der erste Schritt dieser Zellatmung ist die Glykolyse. Du wirst mehr über den genauen Ablauf, die Energiebilanz und Regulation erfahren. Beginnen wir mit dem Ablauf. Zunächst solltest du wissen, dass Glucose eine Hexose ist, also aus sechs Kohlenstoffatomen besteht. Durch Umwandlung, wie Phosphorylierung und Oxidation, wird Energie frei, die in Form von ATP und NADH gespeichert wird. Außerdem entsteht Pyruvat, eine Triose mit drei Kohlenstoffatomen. Hier siehst du das Glucose-Molekül. Das kennst du schon aus dem Chemieunterricht. Als erstes wird es phosphoryliert. Das heißt, eine Phosphatgruppe wird angehangen. Dadurch ist das Molekül in der Zelle gefangen und kann der Glykolyse nicht mehr entkommen. Zugleich wird es aktiviert. Von Nachteil ist, dass für diesen Schritt Energie verbraucht wird, nämlich ein Molekül ATP. Das neu entstandene Glucose-6-phosphat wird zu Fruktose-6-phosphat umgebaut. Wieder unter Energieverbrauch entsteht Fruktose-1,6-bisphosphat durch eine zweite Phosphorylierung. Im vierten Schritt kommt es endlich zur Spaltung in zwei Triosen. Dihydroxyacetonphosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat entstehen. Beide Moleküle besitzen je eine Phosphatgruppe und sind ineinander umwandelbar. Kommen wir zum eigentlichen Energiegewinn. Alles beginnt mit einer Oxidation. Zwei Wasserstoffatome werden auf den Akzeptor NAD+ übertragen. Es entsteht NADH und H und 1,3-Bisphosphoglycerat. Eine Phosphatgruppe wird in der folgenden Reaktion auf ADP übertragen. Das erste ATP wurde gebildet, außerdem 3-Phosphoglycerat. Da die Phosphatgruppe an ein anderes Kohlenstoffatom springt, entsteht 2-Phosphoglycerat. Im vorletzten Schritt wird Wasser abgespalten. Der neue Stoff heißt Phosphoenolpyruvat. Fast am Ende: Zuletzt wird die verbliebene Phosphatgruppe an ADP abgegeben. Ein zweites ATP entsteht und Pyruvat als Endprodukt der Glykolyse. Geschafft. Die Bilanz des Ganzen ist ein bisschen kompliziert. Zunächst einmal muss man verstehen, welche Stoffe entscheidend sind. Das ist zunächst ATP, Adenosintriphosphat. Dieser Stoff ist sehr energiereich und quasi für unseren Körper wie Benzin für ein Auto. Es ist unsere Energiewährung. Zu Beginn haben wir zwei ATP ausgegeben während der Phosphorylierung. Dann kam die Spaltung in Triosen. Pro Triose haben wir zwei ATP gewonnen und jeweils ein NADH. Das macht vier ATP und 2 NADH. Minus die zwei verbrauchten ATP vom Anfang bleiben zwei ATP und zwei NADH. NADH ist ein Reduktionsäquivalent, mit dem später im Verlauf der Atmungskette ATP gewonnen wird. Ein Großteil der Energie steckt aber immer noch im Endprodukt Pyruvat. Die wird im zweiten Schritt der Zellatmung freigesetzt, im Citratzyklus. Natürlich muss so ein Prozess auch reguliert werden. Brauchst du viel Energie, wird viel Energie in deinen Zellen nutzbar gemacht, brauchst du wenig, die Energieproduktion eingeschränkt. Hier siehst du noch einmal die ganze Reaktionskette. Kurz vor der Spaltung der Hexose in zwei Triosen setzt die Regulation an mit dem Enzym Phosphofruktokinase. Dieses Enzym katalysiert die Bildung von Fruktose-1,6-bisphosphat aus Fruktose-6-phosphat. Die Reaktion läuft also schneller ab. Ist viel ATP vorhanden, wird das Enzym gehemmt. Die Reaktion läuft langsamer ab und es wird weniger ATP gebildet. Hat die Zelle hingegen einen großen Energiebedarf, sind vor allem ADP und AMP vorhanden, also Adenosinmonophosphat mit nur einer Phosphatgruppe. Diese aktivieren den Katalysator Phosphofruktokinase. Die Glykolyse läuft schneller ab und in der Zelle wird mehr ATP produziert. Fassen wir noch einmal zusammen: Durch Phosphorylierung wird ein Glucose-Molekül aktiviert und kann die Zellmembran nicht mehr passieren. Unter Verbrauch von zwei ATP, also zweimaliger Phosphorylierung, entsteht Fruktose-1,6-bisphosphat. Die Hexose wird in zwei Triosen gespalten. Alle folgenden Reaktionen finden also zweimal statt. Durch Oxidation wird energiereiches NADH gebildet. In mehreren Schritten entsteht zweimal ATP und schließlich das Endprodukt Pyruvat, das in den Citratzyklus eingeht. Insgesamt werden zwei ATP verbraucht. Vier ATP und zwei Moleküle NADH entstehen. Die Energiegewinnung wird durch das Enzym Phosphofruktokinase reguliert, das durch ATP gehemmt wird und durch ADP und AMP aktiviert. Ich hoffe, du hast viel gelernt. Tschüss!

4 Kommentare
  1. Default

    tolles Video. VIELEN DANK :)

    Von Eudoraplus, vor mehr als 2 Jahren
  2. Default

    Ganz im Gegensatz zu Bdeurope, der Angesichts des dermaßen gut erklärten Stoffes, gerne ein bisschen mehr Dankbarkeit zeigen sollte, finde ich deine Stimme wundervoll! Super Video, weiter so! vielen Dank!

    Von Muth95philmon, vor etwa 4 Jahren
  3. Default

    Super erklärt!!

    Von Ingrid1996, vor fast 5 Jahren
  4. Default

    Du hast ne komische Stimme

    Von Bdeurope, vor fast 5 Jahren