Begriffe der Zellatmung PDF

Preview

Summary

WS 17/18...

Description

Acetyl-CoA Zwischensubstanz im Energiestoffwechsel als gemeinsames Abbauprodukt von Kohlenhydraten und Fettsäuren; durch Bindung an das Coenzym A „aktivierter“ Essigsäurerest aerob Sauerstoff benötigend, in Anwesenheit von Sauerstoff vorkommend Aldose Einfachzucker mit einer Aldehydgruppe anaerob in Abwesenheit von Sauerstoff vorkommend, ohne Sauerstoff ablaufend ADP (Adenosindiphosphat) Cosubstrat, das als Phosphatgruppen-Akzeptor dient Atmungskette Elektronentransportkette in der inneren Membran der Mitochondrien, die Elektronen von NADH und FADH2 auf molekularen Sauerstoff transportiert; Aufbau eines Protonen-Gradienten zwischen Intermembranraum und Mitochondrienmatrix, der zur Bildung von ATP dient ATP (Adenosintriphosphat) universeller Energieüberträger in der Zelle; Molekül, das bei der Hydrolyse seiner Phosphatbindungen Energie abgibt, mit der in Zellen endergonische Reaktionen angetrieben werden ATP-Synthase Komplex von Proteinen in der inneren Mitochondrienmembran, der aus ADP und Phosphat ATP bildet; nutzt dazu einen Protonengradienten autotroph „sich selbst ernährend“; Fähigkeit besitzend, aus einfachen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen komplexe organische Substanzen zu synthetisieren Beta-Oxidation (LYNEN-Spirale) oxidativer Abbau von Fettsäuren durch aufeinander folgende Oxidationen am Beta-Kohlenstoffatom zu Acetyl-CoA Biomembran Struktur aus einer Lipid-Doppelschicht (Bilayer) mit auf- und eingelagerten Proteinen, die das Cytoplasma nach außen und die Kompartimente gegeneinander abgrenzt Carrier Transportprotein-Molekül in der Biomembran, das selektiv gelöste Teilchen bindet und durch die Membran schleust, indem es eine Reihe von Konformationsänderungen durchläuft

Chloroplast chlorophyllhaltiges fotosynthetisch aktives Organell Citratzyklus Zyklus enzymatischer Reaktionen zur Oxidation von Acetylresten zu Kohlenstoffdioxid; erster Schritt ist die Bildung von Citrat; „Drehscheibe des Stoffwechsels“ Cofaktor anorganisches Ion oder Cosubstrat, das für die Wirkung eines Enzyms erforderlich ist Cosubstrat organischer Cofaktor Cytochrom c Hämprotein, das innerhalb der Atmungskette Elektronen überträgt Cytoplasma der gesamte Inhalt einer Zelle innerhalb ihrer Zellmembran mit Ausnahme des Zellkerns Cytosol flüssige Grundsubstanz des Cytoplasmas Decarboxylierung Abspaltung einer Carboxylgruppe von einem Molekül und Freisetzung als Kohlenstoffdioxid-Molekül Dehydratisierung Abspaltung von Wasser aus einer Verbindung Dehydrierung (Dehydrogenierung) Abspaltung von Wasserstoff aus einer organischen Verbindung Dephosphorylierung Abspaltung einer Phosphatgruppe von einem Biomolekül Dicarbonsäure organische Säure mit zwei Säuregruppen (Carboxyl-Gruppen) Elektronenüberträger (Elektronen-Carrier) Cosubstrat, das Enzymen bei Oxidationen beziehungsweise Reduktionen dient; kann reversibel Elektronen aufnehmen oder abgeben; Beispiele: NAD+, Ubichinon, Cytochrom c Elektronentransportkette eine Reihe hintereinander geschalteter Redoxsysteme inklusive Elektronenüberträgern, die in der Lage sind, Elektronen aufzunehmen bzw. abzugeben; über diese Kette werden Elektronen weitergegeben

Enzym komplexe Eiweißverbindung, die als Katalysator in der Zelle dient; verändert die Reaktionsgeschwindigkeit bzw. ermöglicht durch sein Wirken erst Prozesse, ohne nach der Reaktion chemisch verändert zu sein; Substratspezifität, Wirkungsspezifität, Schlüssel-Schloss-Prinzip Eucyte Zelle eines Eukaryoten Eukaryot Lebewesen, dessen Erbmaterial von einer Kernmembran umhüllt ist FAD (Flavin-Adenin-Dinucleotid) Cosubstrat, das Enzymen als Elektronenüberträger dient; es kann zwei Wasserstoffatome (zwei Elektronen/zwei Protonen) aufnehmen und wird dadurch zu FADH2 Fette Verbindungen aus Glycerinmolekülen, die mit jeweils drei Fettsäuren verestert sind Fettsäure langkettige Carbonsäuren Fotosynthese Produktion von Kohlenhydraten aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mithilfe von Lichtenergie Gärung Energie liefernder anaerober Abbau eines Nährstoffmoleküls; Beispiel: Abbau von Glucose zu Ethanol (alkoholische Gärung) Glykolyse Stoffwechselweg, in dem ein Molekül Glucose zu zwei Molekülen Pyruvat abgebaut wird GDP (Guanosindiphosphat) Cosubstrat, das als Phosphatgruppenakzeptor dient Glucose Monosaccharid; Produkt der Fotosynthese und Haupt-Ausgangsstoff der Zellatmung (genauer: der Glykolyse) Gradient Unterschied in der Konzentration von Molekülen (chemischer Gradient) oder Konzentrationsunterschied plus Ladungsunterschied von Ionen (elektrochemischer Gradient) auf beiden Seiten einer Membran GTP (Guanosintriphosphat) Molekül, das bei der Hydrolyse seiner Phosphatbindungen Energie abgibt, mit der in Zellen endergonische Reaktionen angetrieben werden

Hydratisierung Anlagerung von Wassermolekülen an organische Substrate Intermembranraum Kompartiment zwischen innerer und äußerer Membran, hier eines Mitochondriums Isomere organische Verbindungen mit gleicher Molekülformel, aber unterschiedlicher Anordnung der Molekülgruppen und daher unterschiedlichen Eigenschaften Isomerisierung enzymatische Umwandlung einer organischen Verbindung in eine isomere Katalyse Herabsetzung der für eine chemische oder biochemische Reaktion notwendigen Aktivierungsenergie durch die Gegenwart eines Stoffes (Katalysators), der dabei nicht verbraucht wird; dadurch wird ein sonst langsam verlaufender Prozess beschleunigt bzw. erst ermöglicht Ketose Einfachzucker mit einer Ketogruppe Kohlenhydrate Zucker (Monosaccharide) sowie ihre Dimere (Disaccharide) und Polymere (Oligosaccharide, Polysaccharide) Kompartiment durch eine Membran abgegrenzter Reaktionsraum in der Zelle kovalente Bindung Atombindung; chemische Bindung mit gemeinsamen Elektronenpaaren Lipid-Doppelschicht Struktur, zu der sich Lipide in wässriger Umgebung anordnen, wobei sich die hydrophoben „Schwänze“ zusammenlagern und die hydrophilen „Köpfe“ zum Wasser hin orientiert sind; Grundstruktur der Biomembran Lipide Stoffgruppe wasserunlöslicher Verbindungen, zu der Fette, Phospholipide und Steroide gehören lipophil (hydrophob) Eigenschaft eines Moleküls (oder des Teils eines Moleküls), die Löslichkeit in Wasser unmöglich macht Matrix das von der inneren Membran des Mitochondriums umgrenzte Kompartiment

Mitochondrien von einer doppelten Membran umgebene Organellen im Cytoplasma von Eukaryoten; enthalten die Enzymsysteme für Pyruvat-Oxidation, Citratzyklus, Beta-Oxidation, Atmungskette und ATP-Synthese NAD+ (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid) ein in allen Zellen vorhandenes Cosubstrat, das Enzymen als Elektronenüberträger dient; es kann ein Hydridion (zwei Elektronen/ein Proton) aufnehmen und wird dadurch zu NADH NADH reduzierte Form des NAD+; es kann ein Hydridion (zwei Elektronen/ein Proton) abgeben Oxidation Abgabe von Elektronen Phosphorylierung Übertragung einer Phosphatgruppe auf ein Biomolekül Prokaryoten Organismen, deren Erbgut nicht von einer Kernmembran umgeben ist und die in ihren Zellen (Procyten) keine membranumhüllten Organellen enthalten Proteine Makromoleküle, aufgebaut als lineares Polymer aus Aminosäuren, die in spezifischer Reihenfolge durch Peptidbindung verknüpft sind Protonengradient Differenz zwischen der Protonen-Konzentration auf den beiden Seiten einer Biomembran, beispielsweise der inneren Mitochondrienmembran Pyruvat Ion der Brenztraubensäure; spielt als Zwischenprodukt verschiedener Stoffwechselwege (Glykolyse, Pyruvat-Oxidation, Gärung) eine wichtige Rolle Pyruvat-Oxidation „Bindeglied“ zwischen Glykolyse und Citratzyklus; Pyruvat wird mithilfe eines Multienzymkomplex unter Decarboxylierung in Acetyl-CoA umgewandelt Protonenpumpe Transportsystem in Biomembranen, das Protonen durch die Membran transportiert und dabei einen Protonengradienten aufbaut Q-Zyklus zyklischer Prozess, der sich am Komplex III der Atmungskette abspielt; führt dazu, dass aufgrund von zwei Elektronen und zwei Protonen, die von Ubichinol (UQH2, auch Hydroubichinon) herangeführt werden, insgesamt vier Protonen aus der Mitochondrienmatrix in den Intermembranraum gepumpt werden

Reduktion Aufnahme von Elektronen durch eine Verbindung oder ein Ion Respiratorischer Quotient (RQ) Verhältnis der Menge des ausgeatmeten Kohlenstoffdioxids zur Menge des aufgenommenen Sauerstoffs Substrat chemische Verbindung, die spezifisch von einem Enzym gebunden und umgesetzt wird Substratkettenphosphorylierung Phosphorylierung von ADP bzw. GDP durch Übertragung einer Phosphatgruppe von einem Substrat, unabhängig von der Atmungskette Tricarbonsäure organische Säure mit drei Säuregruppen (Carboxyl-Gruppen) Ubichinon (UQ) lipophiler Elektronen-Carrier in der inneren Membran von Mitochondrien Zellatmung wichtigster und effektivster Stoffwechselweg zur Produktion von ATP; benötigt Sauerstoff als Reaktionspartner...