Hier gehts zu den besten Videos zu dem Thema Atmungskette


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Wichtige, abiturrelevante Fakten über die Atmungskette

in der Atmungskette entsteht aus dem Produkt der Glykolyse, NADH+H+, und dem Produkt des  Citratzyklus, FADH+H+, Wasser, hat 2O, und viel chemische Energie, die in Form von ATP gespeichert wird. Es wird Energie freigesetzt. Die Atmungskette wird auch als Endoxidation bezeichnet. Die Bilanz ist enorm: bei der Kopplung von Atmungskette und oxidativer Decarboxylierung entstehen etwa 28 Moleküle ATP. Aber Achtung: verschiedene Quellen, sogar verschiedene Biologiebücher der Oberstufe, geben hier andere Daten an. So steht in einem Biologiebuch von Cornelsen eine Bilanz hier von 28 Molekülen, in einem Buch von Schroedel aber 30 Moleküle. Ich kann euch nicht versprechen, dass ich die richtige und wahre Quelle besitze.

Das „Niveau-Schema“ der Zellatmung: Die Atmungskette / Die Endoxidation

ich habe diese Videos in drei Niveaus eingeteilt. Das dritte Niveau ist hier das niedrigste, das erste Niveau ist das höchste.

In den Niveau-3-Videos erkläre ich die Atmungskette mit dem groben Ablauf der verschiedenen Stoffe und wo war‘s abgespalten oder gebildet wird.

In den Niveau-2-Videos erkläre ich die Atmungskette anhand der Komplexe, und der ATP-Synthase, welche sich in der inneren Mitochondrienmembran befinden und für die Atmungskette wichtig sind. Ich erkläre zunächst relativ grob, was in der Atmungskette geschieht.

In den Niveau-1-Videos erkläre ich die Atmungskette mit all ihren Komplexen, der ATP-Synthase und außerdem versuche ich, den Weg des Elektrons deutlich zu machen.

Niveau drei: was geschieht bei der Endoxidation oder bei der Atmungskette?

Die Atmungskette findet in der inneren Membran eines Mitochondriums statt. Es werden hierfür insgesamt vier Enzyme benötigt, um die Atmungskette von statten laufen zu lassen. Sie sind Bestandteile der Mitochondrienmembran. Die grobe Aufgabe dieser Enzymkomplexe ist es, NADH+H+ und FADH+H+ (oder auch FADH2) zu transportieren. Es handelt sich grob gesehen um eine Redoxreaktion, und wie wir alle wissen, wird bei jeder Redoxreaktion Energie frei. Diese Energie dient dazu, eine Art Pumpe zu stellen. Am Ende der Atmungskette werden Elektronen auf Sauerstoff übertragen, welche dafür sorgen, dass sich der Sauerstoff binden möchte und Wasser entsteht.

Die Atmungskette und ihre Bestandteile in der Biologie.


Niveau zwei: Welche Komplexe sind wofür zuständig und was macht die ATP-Synthase?

Die Atmungskette findet in der inneren Membran eines Mitochondriums statt. Es werden hierfür insgesamt vier Enzyme benötigt, um die Atmungskette von statten laufen zu lassen. Sie sind Bestandteile der Mitochondrienmembran. In der Glykolyse, dem Citratzyklus und der oxidativen Decarboxylierung wurde das Kohlenstoff-Gerüst des Zuckers vollständig abgebaut. Außerdem wurden NADH+H+ und FADH+H+ gebildet. Diese beiden Moleküle liefern Wasserstoffatome (die beiden Moleküle hab plus), welche mit Sauerstoff zu Wasser reagieren können. Und dass es auch die Aufgabe von NADH+H+ und FADH+H+. Die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff verläuft allerdings explosiv, es handelt sich um eine Knallgasreaktion. Deshalb muss die Energie stufenweise freigesetzt werden, sonst würde jedes Mitochondrien um im menschlichen Körper täglich mehrere 1000 Male explodieren. Das wäre natürlich nicht so schön. Dieses stufenweise Energie freisetzen nennt sich Atmungskette oder Endoxidation. Es gibt eine Kette hintereinander geschaltete Redoxsysteme. Bei jeder Redoxreaktion wird Energie frei. Eine Redoxreaktion findet statt, wenn NADH+H+ und FADH+H+ ihre Wasserstoffatome am ersten Enzym abgeben. Sie akzeptieren zu ihren Ausgangsstoffen und spielen nun keine Rolle mehr in der Atmungskette. Die Energie, welche frei wird, wird dazu verwendet, Protonen aus der Matrix des Mitochondriums in den Intermembranraum zu pumpen. Es gibt also einen Protonentransport, der entscheidend für die Atmungskette ist. Gleichzeitig werden Elektronen transportiert (siehe Niveau-1-Video). Das dritte Enzym, der Multienzymkomplex 3, sorgt dafür, dass Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser (H2O) wird.Unter’m Strich bleibt allerdings immer mal ein Wasserstoff Atom über, welches zunächst seinen Weg durch die ATP-Synthase nimmt. Dadurch, dass sie durch die ATP-Synthase strömen, wird ATP aus ADP aufgebaut. Das ganze hat viel mit Elektronen zu tun und muss erstmal bildlich veranschaulicht werden. Ich empfehle euch dringend das Niveau-1-Video.

Niveau eins: Der Weg des Elektrons in der Atmungskette in der inneren Membran der Mitochondrien

Atmungskette Biologie Niveau eins


Die Atmungskette findet in der inneren Membran eines Mitochondriums statt. Es werden hierfür insgesamt vier Enzyme benötigt, um die Atmungskette von statten laufen zu lassen. Sie sind Bestandteile der Mitochondrienmembran. In der Glykolyse, dem Citratzyklus und der oxidativen Decarboxylierung wurde das Kohlenstoff-Gerüst des Zuckers vollständig abgebaut. Außerdem wurden NADH+H+ und FADH+H+ gebildet. Diese beiden Moleküle liefern Wasserstoffatome (die beiden Moleküle hab plus), welche mit Sauerstoff zu Wasser reagieren können. Und dass es auch die Aufgabe von NADH+H+ und FADH+H+. Die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff verläuft allerdings explosiv, es handelt sich um eine Knallgasreaktion. Deshalb muss die Energie stufenweise freigesetzt werden, sonst würde jedes Mitochondrien um im menschlichen Körper täglich mehrere 1000 Male explodieren. Es wird in Protonen und Elektronen getrennt und dadurch wird eine Explosion verhindert. Das wäre natürlich nicht so schön. Dieses stufenweise Energie freisetzen nennt sich Atmungskette oder Endoxidation. Es gibt eine Kette hintereinander geschaltete Redoxsysteme. Die Redoxsysteme bestehen aus rund 50 Enzymen und sind zu je vier Multienzymkomplexen zusammengeschlossen. Die Mitochondrienmembran ist zusammen gefaltet und bietet somit sehr, sehr viel Platz für viele Atmungskette. Bei jeder Redoxreaktion wird Energie frei. Eine Redoxreaktion findet statt, wenn NADH+H+ und FADH+H+ ihre Wasserstoffatome am ersten Enzym abgeben. Sie akzeptieren zu ihren Ausgangsstoffen und spielen nun keine Rolle mehr in der Atmungskette. Die Energie, welche frei wird, wird dazu verwendet, Protonen aus der Matrix des Mitochondriums in den Intermembranraum zu pumpen. Bei der Zersetzung von NADH+H+ zu NAD+ wird ein Elektron frei, welches durch den  Multienzymkomplex I in die  innere Mitochondrienmembran gelangt. Der Elektronentransport im Intermembranraum ist mit einem Protonentransport gekoppelt. Die Elektronen gelangen über den Multienzymkomplex I und dem Multienzymkomplex II und Ubichinon in die Atmungskette zum Sauerstoff. Dort reagieren die Elektronen mit Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser. Das Cytochrom C sorgt dabei dafür, dass die Elektronen, nachdem sie durch den Multienzymkomplex III den Intermembranraum passiert haben, dass sie durch den Multienzymkomplet IV, welcher positiv geladene Protonen (H+) von der Mitochondrienmatrix in den Intermembranraum befördert, die entgegengesetzte Richtung passieren. Wird ein positives Teilchen heraus gepumpt, so wird ein Elektron automatisch hereingezogen. Dabei spricht man vom „Konzentrationsgefälle“, beziehungsweise da es sich um Ladungen handelt, um „Ladungsgefälle“. Das Elektron ist also zusammen mit dem Sauerstoff in der Mitochondrienmatrix am Multienzymkomplex IV. Das Wasserstoffatom, welches benötigt wird, aber die entgegengesetzte Richtung eingeschlagen hat, wird durhc die ATP-Synthase noch kurz dafür verwendet, ADP zu ATP zu machen und ist dann wieder in der Mitochondrienmatrix, in welcher endlich H2O entstehen kann. Bei diesem Vorgang spricht man von oxidativer Phosphorylierung oder auch von der sogenannten „Atmungskettenphosphorylierung.

Letzten Endes bleiben pro Glucosemolekül, welches am Anfang der Zellatmung in die Glykolyse geht und in stark veränderter und abgebauter Form letzten Endes in der Atmungskette völlig zunichte gemacht wurde, 32 ATP-Moleküle über, davon 28 ATP allein durch die Atmungskette.


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