Hier gehts zu den besten Videos zu dem Thema Glykolyse


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Glykolyse, wichtige, abiturrelevante Fakten

die Glykolyse ist der schrittweise Abbau von Monosacchariden, also von Einfachzuckern, ebenso aber auch von Traubenzucker als Teilablauf der Zellatmung. Vom Begriff des Traubenzuckers, Glukose, leitet sich der Begriff Glykolyse ab. Insgesamt wird Glukose, also ein C6-Körper, in mehreren Schritten zu Pyruvat, ein C3-Körper, umgewandelt. Dabei wird Energie freigesetzt. Die Glykolyse findet im Cytoplasma des Mitochondriums statt. Die Glykolyse ist der wichtigste Weg, Kohlenhydrate im Stoffwechsel abzubauen. Glukose nennt man folglich Edukt und Pyruvat Produkt. Die Glykolse findet vor dem Citratzyklus statt.

Das „Niveau-Schema“ der Zellatmung: Glykolyse

  1. Einfach: Der Grobe Ablauf der Glykolyse
  2. Mittel: Einzelne Abschnitte
  3. Genauer Ablauf der Glykolyse

Ich habe diese Videos in drei Niveaus eingeteilt. Das dritte Niveau ist hier das „niedrigste“, oder wie ihr es nennen wollt. 

In den Niveau-3-Videos erkläre ich, worum es geht, warum die Glykolyse zur Zellatmung gehört, was da reingeht und was dabei wieder rauskommt. Im Groben werden die Reaktionen angeschnitten, es gibt aber keine Summenformeln, keine Chemie in der Biologie und auch keine komplizierten Namen wie 1,3-Bis-phosphoglycerat!

In den Niveau-2-Videos erkläre ich das, was ihr für eine Bioklausur wissen müsst. Aber Achtung: Klausuren hängen vom Lehrer ab! Wenn euer Lehrer en Biologie und Chemie Lehrer ist, kann es sein, dass ihr für den Grundkurs das können müsst, was an anderen Schulen bloß der Leistungskurs können muss! Nämlich Niveau-1: Mit den ganzen Summenformeln und den komplizierten Namen. Im Niveau 2 allerdings wird erklärt, in welche Abschnitte die Glykolyse gegliedert ist, an welchen Stellen genau ATP / NADH+H+ entsteht und ich versuche (ich versuche es wirklich!!), euch klar zu machen, worin der Sinn ist, dass ihr das Ganze lernt und versteht. 

In den Niveau-1-Videos erkläre ich alles, was das Biologiebuch mir in meinem Verständnis hergibt – ich bin keine Biologielehrerin, auch keine Biologiestudentin! Bloß Abiturientin, mehr nicht! -, inklusive Leistungskursblabla und die ganzen komplizierten Namen wie 1,3-Bis-phosphoglycerat, welche ihr im normalen Leben nach der Schule nie wieder braucht.

Also sucht euch ein Video eurer Wahl aus oder arbeitet euch von Niveau 3 zu Niveau 1 hoch! Jeden Tag ein Video – vieles wird grundliegend pro Video wiederholt.

Niveau 3: Der grobe Ablauf der Glykolyse

Gykolyse Niveau 3

Vorweg ein Hinweis: Glykolyse kommt aus dem Griechischen und heißt „süß“ und „Auflösung“. Etwas Süßes, also Zucker, wird also aufgelöst und während der Glykolyse verarbeitet. Zuckermoleküle, also Glucose als schemenhaftes Beispiel, werden während der Glykolyse abgebaut. Die Reaktionen finden im Cytoplasma der Mitochondrien (Energiekraftwerke der Zellen) statt und insgesamt wird ADP (Adenosindiphosphat) zu ATP (Adenosintriphosphat). ATP ist die „Energiewährung“ der Zellatmung. Außerdem wird dabei auch Pyruvat frei, das wird dann in der nächsten Reaktion (siehe Übersichtsseite „Zellatmung“) weiter verwendet.Pytuvat wird umgangssprachlich auch Brenztraubensäure genannt. Und dazu entsteht noch NADH+H+, welches ganz am Ende der Zellatmung in der Endoxidation / in der Atmungskette verwendet wird, um noch mehr Energie zu gewinnen. 

Insgesamt gesagt werden die Einfachzucker (Monosaccharide) unter Energiezufuhr (ATP-Zufuhr) zu Zuckerphosphaten synthetisiert. Daraus wird dann durch Oxidation und weitere chemische Reaktionen Brenztraubensäure, was im Folgenden und in den anderen Videos immer Pyruvat genannt wird, hergestellt. NADH+H+ bildet sich, da bei dieser Reaktion Wasserstoff aus Wasserabspaltung frei wird. (Das „H“ aus „H20“ wird gebraucht), und außerdem wird ATP aus ADP aufgebaut, da bei den ganzen Reaktionen unter’m Strich am Ende Phosphatgruppen übrig bleiben, die sich an das ADP heften, sodass es nicht mehr zwei, sondern drei Phosphatgruppen hat. Anschließend an die Glykolyse findet der Citratzyklus statt, welcher die Produkte der Glykolyse benötigt, um zu funktionieren.

Niveau 2: Zwei Abschnitte der Glykolyse ohne spezifische Namen und chemische Strukturen oder Summen

Auch hier kurz der Hinweis: Glykolyse heißt „Süßauflösung“, bedeutet also im Großen und Ganzen die Auflösung von Zucker in seine nützlichen Bestandteile. Die Glykolyse besteht aus einer Energieverbrauchenden Phase und einer energiebereitstellen Phase. Im ersten Abschnitt wird ATP verbraucht. Hier wird ATP gespalten und eine Phosphatgruppe wird auf die Glukose übertragen. Danach wird wieder ATP gespalten, es handelt sich um die zweite Posphorylierung. Dadurch entsteht ein Produkt, welches wieder in zwei Moleküle gespalten wird. Diese beiden Moleküle fließen in den Zweiten Abschnitt der Glykolyse. Nachdem nun zwei ATP-Moleküle verbraucht wurden, wird nun Energie freigesetzt. Die beiden Moleküle kommen in eine stark exergone Oxidationsreduktion und dabei werden 2 NAD+ zu 2 NADH+H+ reduziert und eine Phosphatgruppe wird auf ein Molekül ADP übertragen. Dadurch wird ADP zu ATP.

Glykolyse das Bild zeigt die Zusammenhänge zwischen ATP, ADP, Phosphatgruppe, Glucose, Oxidationsreaktion

Nun folgt eine Abspaltung von Wasser, dabei wird Phosphoenolpyruvat gebildet. Am Ende gibt es eine zweite exergone Reaktion, von den beiden Molekülen Phosphoenolpyruvat werden Phosphatgruppen abgespalten, es entsteht Pyruvat und die beiden Phosphatgruppen gehen auf ADP-Moleküle und verbinden sich dort zu ATP Molekülen. Es folgt der Citratzyklus, in welchen das Pyruvat eingespeist wird.

Bilanz: ein Molekül Glucose ergab 2 Moleküle Pyruvat, 2 Moleküle ATP und 2 Moleküle NADH+H+ (in der Atmungskette weiter verwertet)

Niveau 1: Die Glykolyse ein wenig genauer erklärt

Die Glykolyse it dazu da, Zucker abzubauen und aufzulösen. Mit den gewonnenen Bestandteilen wird später im Citratzyklus weitergearbeitet. Hier der detaillierte Ablauf: Im ersten Abschnitt wird ATP verbraucht. Im ersten Schritt der Glykolyse wird ATP gespalten und eine Phosphatsgruppe wird auf die Glukose übertragen. Dadurch wird die Glucose durch ATP phosphoryliert. Es entsteht Glucose-6-phosphat. Danach wird wieder ATP gespalten, es handelt sich um die zweite Posphorylierung. Dadurch entsteht Fructose-6-phosphat und das ATP-Molekül ist verbraucht. Fructose-6-phosphat wird wieder gespalten, und zwar in Fructose-1,6-Biphosphat, welches in zwei Moleküle Glycerinaldehyd-3-Phosphat (G3P)  aufgeteilt ist. Diese beiden Moleküle fließen in den Zweiten Abschnitt der Glykolyse:  Glycerinaldehyd-3-Phosphat (G3P)   wird untet Energifreisetzung zu 1,3-Bis-phosphoglycerat. Hier wird das erste Mal in der Glykolyse Energie freigesetzt. Diese Energie wird in einer energiereichen Phosphatverbindung gespeichert.  Die beiden Moleküle kommen in eine stark exergone Oxidationsreduktion und dabei werden zwei Moleküle NAD+ zu NADH+H+ reduziert und eine Phosphatgruppe wird auf ein Molekül ADP übertragen. Die NADH+H+-Moleküle wandern aus dem Cytplasma des Mitochondriums heraus und werden später in der Atmungskette (Auch Endoxidation genannt ) zur ATP-Synthese verwendet und gebraucht. Und durch die stark exergone Oxidationsreaktion wird ADP zu ATP und in der Glykolyse entsteht 3-Phosphoglycerat. Über zwei Zwischenstufen entsteht letzten Endes Pyruvat: Zunächst die Abspaltung von Wasser, dabei wird Phosphoenolpyruvat gebildet und dann das exergone Abspalten der Phosphatgruppen, die am Phosphoenolpyrovat überflüssig sind. Dadurch werden zwei Phosphatgruppen frei, die sich an ADP heften und in Form von ATP gleich wieder zum Anfang der Glykolyse wandern, um erneut Energie bereitzustellen. Aus einem Molekül Glucose sind zwei Moleküle Pyruvat entstanden und es wurden zwei Moleküle NADH+H+ freigesetzt, welche später bei der Atmungskette (Endoxidation) gebraucht werden. Das Pyruvat fließt in den anschließenden Citratzklus ein und wirkt in etwa als Antriebskraft dessen. Außerdem gibt es pro Molekül Glucose, die umgewandelt und abgebaut wird, eine Energiebilanz von +2 ATP-Molekülen. 

Glykolyse mit Pyruvat und Enzym und dem Citratzyklus



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