Glycolyse

~TAHR~ · Anmeldungsdatum: 25.01.2005 Beiträge: 2

Hi Leute!
Al aller erstes möchte ich sagen: Hilfe

!!!
Hab echt ein Problem!! Muss bis zum nächsten Montag eine Ausarbeitung und einen Vortrag über Glycolyse machen!! Ich will das mit Powerpoint irgendwie präsentieren!!
Problem:
- Wie soll ich die Gliederung gestalten, den Aufbau des Vortrags?
- Welche unterpunkte könnte ich machen?
- Was ist so bei Glycolyse wichtig?
- Wie kann ich einen sinvoll gegliederten Vortrag erstellen?

Ohh mein Gott, ich krieg das nicht übersichtlich hin... und ich weiß nicht wie ich verfahren soll!! Wer da ne Ahnung hat, wäre nett wenn er mir die mitteilen würde!! traurig

Danke im Vorraus!
~TAHR~

Noctu · Gast

Hallo Tahr,
schau mal hier nach, da ist die Glycolyse ganz gut aufgedröselt.
Da müsste sich was draus stricken lassen .
Gruß
N.

http://de.wikipedia.org/wiki/Glykolyse

Michel · Anmeldungsdatum: 19.12.2004 Beiträge: 76

Ich hatte zu Glykolyse einmal in der 11. ein Referat gemacht und als ich das aus Zeitgründen nicht mehr vortragen konnte, wurde daraus eine schriftliche Arbeit. Vielleicht hiflt es dir ja weiter! Es ist nur ein kleiner Überblick und Bedarf vielleicht, wenn man es vorträgt einer guten Skizze, die es weiter vereinfacht. Dies ist aber vielleicht sehr vorteilhaft, da ich kaum denke, dass du es so ausführlich brauchst/wissen musst, wie es z.B. bei Wikipedia.de beschrieben ist.
Ich hab das ganze auch übersichtlicher in einem .doc-Format, falls du es haben willst.

P.S. Ist glaub ich die unkorrigierte Fassung

Der aerobe Abbau von Glucose – Die Glykolyse

Der aerobe Abbau von Glucose geschieht in mehreren Schritten. Zu erst einmal findet die Glykolyse statt (glykos = griech. süß; lysis = griech. Auflösung). Darauf hin wird das Entprodukt der Glykolyse, das Pyruvat, im Citratzyklus zu NADH und FADH2 umgewandelt. Diese beiden Moleküle werden im abschließenden Verfahren in der Atmungskette in verschiedenen Reaktion in Wasser und ATP umgewandelt.

Die Glykolyse

Die Glykolyse im Allgemeinen:
Die Glykolyse ist der wichtigste Abbauweg von Kohlenhydraten im Stoffwechsel und findet in mehreren Schritten statt. Bei ihr entstehen hauptsächlich ATP und das Coenzym NADH. Bei ihr wird im Cytoplasma der Zelle Hexose Glucose (C6) in zwei Triose-Moleküle umgewandelt. Das Endprodukt der vielen Reaktionen ist die Brenztraubensäure, auch Pyruvat genannt.

Die einzelnen Schritte:
Die erste Reaktion von Glucose zu Glucose-6-phosphat ist eine Phosphorylierung bei der eine Phosphatgruppe vom ATP auf Glucose übertragen wird. Sie ist wichtig für zwei Funktionen:
- Zum einen kann das Produkt der Reaktion, Glucose-6-phosphat, nicht die Membran passieren, was es für weitere Stoffwechselprozess verfügbar macht
- Zum anderen wird so die Glucose aktiviert und reaktionswillig gemacht
Nach der Reaktion zu Fructose-6-phosphat entsteht unter ATP-Verbrauch Fructose-1,6-bisphosphat, das wiederum in zwei Triosephosphate gespalten wird:
1. Dihydroxyacetonphosphat
2. Glycerinaldehyd-3-phosphat (leicht umwandelbar in Dihydroxyacetonphosphat)
Glycerinaldehyd-3-phosphat führt die Glykolyse weiter.
Nun sind aber bisher nur ATP Moleküle (2) verbraucht worden. Die Reaktion zu 1,3-bis-phosphoglycerat bildet den Anfang der ATP-Bildung. Durch die Oxidation des Moleküls wird viel Energie freigesetzt, die wiederum in einer Energiereichen Phosphatverbindung gespeichert wird und in der folgenden Reaktion zu 3-phosphatglycerat auf das ADP übertragen wird, wodurch sich ATP bildet.
In zwei weiteren Stufen entsteht dann das Endprodukt Pyruvat.

Resultat und Bilanz:
Beim Abbau von Glucose zu Pyruvat wird relativ wenig Energie gewonnen. Gerade mal 2 ATP Moleküle aus 1 Glucose Molekül. Die eigentliche Energie „steckt“ noch im Pyruvat und wird im anschließenden Citratzyklus freigesetzt. Der Gewinn der Reaktion ist aber der Wasserstoff in Form von NADH. NADH wird später in der Atmungskette gebraucht.

Die Regulation der Kette:
Das Enzym Phophofructokinase, das die Bildung von Fructose-1,6-bisphosphat aus Fructose-6-phosphat katalysiert, wird durch ATP gehemmt, während ADP dagegen seine Aktivität erhöht. Daraus kann man folgern, dass wenn der ATP Verbrauch und damit die ADP Produktion steigt, sorgt das Enzym für eine Beschleunigung der Glykolyse, während bei hoher ATP Konzentration der Vorgang verlangsamt wird.

Der Citratzyklus (Tricarbonsäurezyklus)

Zunächst wird das Endprodukt der Glykolyse, das Pyruvat, in den Mitochondrien transportiert. Dann werden im ersten Reaktionsschritt Kohlenstoffdioxid und zwei Wasserstoffatome abgespalten. Dies bezeichnet man dann als oxidative Decarboxylierung. Es entsteht nun Essigsäure, die mit Hilfe von dem Coenzym A reaktionsbereit gemacht wird. Nach der „Coenzym Behandlung“ spricht man nun mehr von der aktivierten Essigsäure oder dem Acetyl-CoA. Dies stellt nun die Verbindung von Citratzyklus und Glykolyse her.

Der Citratzyklus im Allgemeinen:
Das Acetyl-CoA oder die aktivierte Essigsäure kommt in den Zyklus und bei jedem Durchgang werden zwei Kohlenstoffatome zu Kohlenstoffdioxid oxidiert, die dann diffundieren und über das Blut zur Lunge hin abtransportiert werden, um dann später ausgeatmet zu werden. Bei diesem Vorgang im Citratzyklus entsteht hauptsächlich NADH, das wieder für die Atmungskette als Energielieferant für Synthese von ATP gebraucht wird.

Die Reaktionen im Citratzyklus:
Die Zyklus beginnt damit, dass sich das C2 Molekül von Acetyl-CoA mit dem C4 Molekül von Oxalacetat verbindet. Dadurch entsteht C6 Citrat, das auch Namensgeber für den Zyklus ist. Das Citrat wird dann zum Isocitrat umgewandelt und decarboxyliert und genau dabei wird das erste Kohlenstoffdioxidmolekül abgespalten. Das nun entstandene alpha-Ketoglutarat wird wieder decarboxyliert, wodurch ein zweites Kohlenstoffdioxidmolekül abgespalten wird. Nun ist das ganze Kohlenstoffgerüst oxidiert. Aus dem entstanden Succinyl-CoA entsteht wiederum Succinyl. Dabei wird Guanosindiphosphat (GDP) phosphoryliert – es entsteht Guanosintriphosphat, kurz GTP, das dem ATP in seiner Struktur und Funktion sehr ähnlich ist. Das GTP gibt eine Phosphatgruppe an ADP ab und es bildet sich nun ATP.
In drei folgenden Schritten wird dann Succinyl zu Oxalacetat regeneriert, womit der Kreis geschlossen ist.

Resultat und Bilanz:
Aus der zweiten Reaktionskette des aeroben Abbaus, bildet sich drei NADH Moleküle und ein FADH2 Moleküle in denen Energie gespeichert ist. Des weiteren wird GTP gewonnen, also ein ATP ähnliches Molekül.

Entdeckung:
1937 fanden die Biochemiker Krebs und Henselett heraus das der Citratzyklus einen gemeinsamen Stoffwechselweg bei der Oxidation von Aminosäuren, Fettsäuren und Kohlenhydraten darstellt. Fast alle Moleküle treten in der inneren Mitochondrienmembran als Acetyl-CoA in den Zyklus ein.

Die Atmungskette (Endoxidation)

Vordergrundinformation – Die Knallgasreaktion:
Bei der Knallgasreaktion verbinden sich die zwei Gase Wasserstoff und Sauerstoff bei richtigem Verhältnis durch Aktivierungsenergie zu Wasser. Dabei wird explosionsartig sehr viel Energie freigesetzt.

Die Atmungskette:
Nach dem selben Prinzip erhält die Atmungskette ihre Energie, nur das hier der Wasserstoff nicht direkt dem Sauerstoff zugeführt wird, sondern es werden noch Enzyme „dazwischengeschaltet“. Diese Enzyme sind sogenannte Multienzymkomplexe. Eine Atmungskette besteht aus vier hintereinander in der inneren Mitochondrienmembran aufgereihten Multienzymkomplexen. Die innere Mitochondrienmembran ist stark zusammengefaltet, weshalb sie viel Platz für tausende Multienzymkomplexe bietet.
Die Aufgabe der Enzyme ist es, das NADH und FADH2, die Energie gespeichert haben zum Sauerstoff zu transportieren, oder genauer: deren Elektronen. Die Enzyme werden bei der Aufnahme der Elektronen stark reduziert und bei der Abgabe oxidiert. Sie sind damit hintereinandergereihte Redoxsysteme, die viel Energie freisetzen. Diese Energie wird gebraucht um die Protonen in den Intermembranraum zu pumpen. Daraus folgt das der Transport der Elektronen stark mit dem Protonentransport zusammenhängt. Erst das dritte Enzym der Viererenzymkette gibt die Elektronen ab. Sie gelangen in der Mitochondrienmatrix zum Sauerstoff und reagieren dann mit den dort noch vorhandenen Protonen zu Wasser.
Doch durch die vielen Protonen im Intermembranraum entsteht nicht nur ein Konzentrationsgefälle, sondern auch ein Ladungsgefälle. Dieses Ladungsgefälle bezeichnet man als elektrochemischen Protonengradienten. Dieser elektrochemische Protonengradient bewirkt, das die Protonen zurück in die Mitochondrienmembran gezogen werden. Doch dies ist nicht möglich da die innere Mitochondrienmembran absolut undurchlässig für Ionen oder andere polare Moleküle ist. Nur das letzte Enzym, die ATP-Synthase, lässt die Protonen zurück in die Mitochondrienmembran. Durch diesen Rückfluss an Protonen produziert die ATP-Synthase aus ADP und Phosphat ATP. Diesen Prozess nennt man dann die oxidative Phosphorylierung oder Atmungskettenphosphorylierung.

Resultat und Bilanz:
Bei der Kopplung von Atmungskette und oxidativer Phosphorylierung entstehen aus einem Glucosemolekül 34 Moleküle ATP.

Quellenangabe:
Cornelsen: „Biologie Oberstufe – Zelle und Energiestoffwechsel“ erschienen 2000, Berlin (Seite 99-101; 63 ff)