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Zellatmung – Überblick des Prozesses mit Stoff- und Energiebilanz

Erfahre, warum Traubenzucker die bevorzugte Energiequelle für deine Zellen ist und wie dieser in einer Reihe biochemischer Prozesse zu ATP umgewandelt wird. Tauche ein in die Welt der Glykolyse, oxidativen Decarboxylierung, des Citratzyklus und der Atmungskette. Interessiert? Das und vieles mehr im folgenden Text!

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Mtoto
Zellatmung – Überblick des Prozesses mit Stoff- und Energiebilanz
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Zellatmung – Überblick des Prozesses mit Stoff- und Energiebilanz Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Zellatmung – Überblick des Prozesses mit Stoff- und Energiebilanz kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die Schritte der Zellatmung.

    Tipps

    Zuerst wird die Glukose zerlegt.

    Lösung

    In der Glykolyse wird Glukose zerlegt, dies findet im Cytoplasma statt. Es ensteht u.a. Pyruvat. Dieses wird ins Mitochondrium transportiert und an Acetyl-CoA gebunden. Diesen Prozess nennt man oxidative Decarboxylierung. Das Acetyl-CoA wird im Citratzyklus weiter zerlegt. In der Atmungskette wird die Energie konserviert.

  • Benenne die ATP- Menge der Teilprozesse.

    Tipps

    1 mol Glucose bringt 36 bis 38 mol ATP.

    Lösung

    Die Stoffbilanz für die Teilprozesse der Zellatmung ist sehr unterschiedlich.

    Bei der Glykolyse werden 8 mol ATP gebildet.

    Die oxidative Decarboxylierung bringt 6 mol ATP ein und im Citratzyklus werden zwischen 22 und 24 mol ATP gebildet.

    Somit liefert 1 mol Glucose zwischen 36 und 38 mol ATP.

  • Vergleiche die Atmung und die Gärung miteinander.

    Tipps

    Der Abbauweg der Gärung ist sehr kurz.

    Lösung

    Bei der Zellatmung entstehen 38 mol ATP. In der anaeroben Umgebung findet alkoholische Gärung statt, bei der nur 2 mol ATP gewonnen werden.

    Die Endprodukte der Gärung sind noch sehr energiereich. Diese können aber nicht von den Organismen genutzt werden. Demzufolge ist die Gärung wesentlich weniger effektiv als die Atmung.

  • Erkläre die Fotosynthese der Pflanzen.

    Tipps

    Die Pflanzen produzieren den Sauerstoff, den wir einatmen.

    Lösung

    Die Fotosynthese ist ein sehr wichtiger Prozess der Pflanzen. Durch diesen Prozess wird der Sauerstoff hergestellt, den wir einatmen. Ort der Fotosynthese sind die Chloroplasten. Der Farbstoff, Chlorophyll, fängt die Lichtenergie der Sonne auf, diese wird in chemische Energie umgewandelt.

  • Bestimme die Abbauprodukte und die Wirkungsorte der Stoffe.

    Tipps

    Glycerin ist ein Zuckeralkohol.

    Lösung

    In dem Video hast du auch erfahren, was mit Fetten und Proteinen passiert, die wir mit der Nahrung aufnehmen.

    Auch diese Stoffe werden gespalten. Proteine werden in Aminosäuren und Fette werden in Fettsäuren und Glycerin gespalten.

    Das Glycerin geht in die Glykolyse ein, Fettsäuren werden zu Acetyl-CoA gespalten, ehe sie in den Citratzyklus übernommen werden. Die Aminosäuren dienen vor allem dem Aufbau körpereigener Proteine.

  • Begründe die entwicklungsgeschichtliche Verwandtschaft der Mitochondrien und Chloroplasten.

    Tipps

    Diese Abbildung zeigt dir die Endosymbiontentheorie. Hier siehst du, wie ein Chloroplast entstanden ist.

    Lösung

    Ende des 19. Jahrhunderts machten Wissenschaftler die Entdeckung, dass Plastiden und Mitochondrien sich unabhängig vom Zellzyklus durch Zellteilung vermehren können. Daraufhin nahm man an, dass diese Organellen von freilebenden Einzellern abstammen. In der Endosymbiontentheorie fast man dies wie folgt zusammen: Große organellfreie Prokraryoten nahmen bakterienähnliche Organismen auf und verdauten diese nicht.