Die Gärung - Biologie - Gymnasium, Bayern, G8, Oberstufe, Informationen aus dem Kurs PDF

Preview

Summary

Gymnasium, Bayern, G8, Oberstufe, Informationen aus dem Kurs...

Description

1. Grundprinzip der Gärung Definition •

Die Gärung ist ein Abbau organischer Verbindungen unter Ausschluss von Luftsauerstoff durch Kleinstlebewesen

Ziel •

Wiederherstellung des verbrauchten NAD+ der Glykolyse, ohne Verwendung der auf Sauerstoff basierenden Endoxidation, um eine langfristige anaerobe Energiegewinnung zu gewährleisten

Ablauf und Unterschiede Bild (aerobe Zellatmung / Dissimilation) Bild (anaerobe Gärung/ NAD+ regenerieren um Kreislauf geschlossen zu halten) •

NAD+ wird für die Bildung von NADH/H+ in der Glykolyse, zur Bildung von Brenztraubensäure, verbraucht

•

Keine Umwandlung von NADH/H+ zu NAD+ in der Endoxidation, da die Atmungskette ohne die Bildung von H2O (kein Sauerstoff vorhanden), unterbrochen ist

•

Ziel: Regenerierung von NAD+ durch alkoholische- oder Milchsäuregärung Energiegewinnung nur durch die Glykolyse möglich (2 ATP)

2. Alkoholische Gärung Funktionsweise Bild (Beschreibe Grundprinzip der Gärung) •

Das Pyruvat (BTS) wird durch die Pyruvat-Decarboxylase zunächst zu Acetaldehyd (Ethanal) und CO2 abgebaut

•

Das Ethanal wird zu Ethanol reduziert, dabei wird NADH/H+ verbraucht und NAD+ regeneriert (Endprodukt NAD+) NAD+ kann erneut in der Glykolyse zur ATP Erzeugung verwendet werden

Vorkommen und Eigenschaften •

Gärung ausgelöst durch Hefezellen (Hefepilze)

•

Gärung kann in den unterschiedlichsten Temperaturmilieus entstehen (Kälte und Wärmeresistent)

•

Beispielsweise bei aufgeplatzten Obst oder süßen Säften

•

Bierherstellung, zuckerhaltiges Malz lässt die Bierhefen vergären (Gerstenkörner durch Quellung erhält man zuckerhaltiges Malz) Verantwortlich für das „Aufgehen“ von Hefeteig (Alltag konfrontiert ist mit Gärungsprozessen)

•

3. Milchsäuregärung Funktionsweise Bild •

Das Pyruvat (BTS) wird unter Verbrauch von NADH/H+ durch das Enzym LactatDehydrogenase zu Milchsäure und NAD+ abgebaut

•

Das Endprodukt ist hierbei nicht die Milchsäure sondern das NAD+

Das NAD+ kann hierbei ebenfalls in der Glykolyse verwendet •

werden

Der Vorgang entsteht ohne CO2 Abspaltung

Vorkommen und Eigenschaften •

Milchsäurebakterien (Anion Lactat) in der Milch dünne Stäbchen mit einer Größe von 0,5-0,8µm

•

Durch die Herabsetzung des pH- Wertes wirkt Milchsäure konservierend

•

Muskelkater wird bei Säugetieren durch die Milchsäuregärung im Muskelgewebe verursacht (Typ 1 und 2a langandauernde Kräfte (Viele Mitrochondrien aerobe Zellatmung) und Typ 2b vorwiegend kurze und schnelle Bewegungen (wenig Mitrochondrien viel Milchsäuregärung anaerob))

•

Beispiele: Joghurtprodukte, Sauerkraut (Darm von Menschen oder Schleimhaut)

4. Weitere Gärungsarten Bild Bild •

Gärungsprozesse beginnen erst im Citratzyklus

Arten •

Colibakterien

Bernsteinsäure

•

Darmbakterien von Kühen und Schafen

Propionsäure

5. Stoffbilanz und Wirkungsgrad der Gärung Summengleichung der Stoffbilanz:

•

Durch die Gärung entstehen nur 2 mol ATP / mol Glucose (Zellatmung: ~ 38 mol ATP / mol Glucose) Wachstum geringer und der Substratverbrauch höher Die Glucose wird bei der Gärung nur unvollständig umgesetzt Endprodukte der Gärung noch sehr Energiereich

(Wirkungsgrad 26%)...