Biologie Hilfe über reaktion des citratzyklus?
Hallo
ich brauche hilfe bei meinen bio Hausaufgaben bei der aufgabe 1.
wäre nett wenn mir da jemand helfen könnte
1 Antwort
Moin,
na, was macht denn ein Mitochondrium? - Es oxidiert Glukose und stellt dabei ATP her (einen körpereigenen Energieträger). Wenn etwas oxidiert wird, ist oft Sauerstoff im Spiel. Der Sauerstoff wird dann zum Beispiel bei der Oxidation verbraucht.
Pyruvat ist das Endprodukt der Glykolyse und gelangt als solches in den Citratzyklus. Dort wird es dann unter Sauerstoffverbrauch mehrfach umgebaut und es werden allerlei Moleküle im Körper gebildet (6 x CO2, 2 x GTP, 8 x NADH/H+ und 2 x FADH2), mit deren Hilfe in einer lebenden Zelle am Ende das angesprochene ATP hergestellt wird.
So! Und jetzt schau dir deine Graphiken einmal an.
Wenn du nur zum Inhalt der Mitochondrien-Matrix Pyruvat dazu gibst, verändert sich der Sauerstoffgehalt gar nicht. Er bleibt bei 100% (Graphik 1).
Wenn du zur Mitochondrienmembran Pyruvat dazu gibst, ändert sich der Sauerstoffgehalt ebenfalls gar nicht. Auch hier bleibt er bei 100% (Graphik 2).
Aber wenn du zu einer Mischung aus Matrix und Membran das Pyruvat hinzugibst, dann fällt der Sauerstoffgehalt plötzlich stetig. Am Anfang stark und im Laufe der Zeit immer weniger (halbparabelförmiger Kurvenabschnitt in Graphik 3).
Wie ist das zu deuten?
Nun, der Matrixinhalt alleine verbraucht bei Pyruvatzugabe offenbar keinen Sauerstoff. Das bedeutet, dass es mit ihm allein zu keinem Umbau des Pyruvats unter Sauerstoffverbrauch kommt, nicht wahr? Also ist die Matrix eines Mitochondriums allein nicht der Ort, wo der Citratzyklus stattfindet.
Auch die Membran allein verbraucht bei Pyruvatzugabe keinen Sauerstoff. Folglich findet auch mit ihr allein der Citratzyklus nicht statt.
Erst wenn du den Matrixinhalt UND die Membran zusammen hast und dann Pyruvat zugibst, wird der Sauerstoff verbraucht. Du benötigst beides, damit der der Citratzyklus ablaufen kann. Das bedeutet, dass es in der Membran von Mitochondrien Substanzen (Enzyme) gibt, die benötigt werden, damit der Citratzyklus zum Teil ablaufen kann, was aber ganzheitlich nur möglich ist, wenn noch weitere Substanzen aus der Matrix dazu kommen. Beide Einzelelemente (Matrix oder Membran allein) reichen nicht, um den Citratzyklus ablaufen lassen zu können.
Dass die Sauerstoffkonzentration anfangs stark fällt und die Kurve im Laufe der Zeit immer flacher wird, liegt daran, dass am Anfang die Enzyme auf viel Substrat (Pyruvat) treffen. Deshalb bilden sich viele Substrat-Enzymkomplexe und das Substrat wird schnell und oft umgewandelt (wofür Sauerstoff gebraucht wird). Im Laufe der Zeit finden die Enzyme aber immer weniger Substrat (Pyruvat), weil du dem System ja nur einmal Pyruvat hinzufügst. Dadurch bilden sich im Laufe der Zeit immer seltener Substrat-Enzymkomplexe aus, so dass auch nicht mehr so oft Sauerstoff für die Oxidation benötigt wird. Die Kurve flacht ab.
Und nun sag selbst, das ist doch irgendwie logisch und klar, oder? Und es war doch eigentlich auch gar nicht so schwer, das zu beschreiben...
LG von der Waterkant
Vielen vielen Dank🙏🏼hat mir sehr geholfen und habe es jetzt auch verstanden danke für die ausführliche erklärung!!