Was muss ich alles wissen, um die energetischen Kopplungen, in der biologie zu verstehen?
(11.Klasse)
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1 Antwort
Hi,
dazu muss man zwischen Reaktionen unterscheiden, die unter Energiefreisetzung, freiwillig ablaufen, die nennt man exergonisch. Und Vorgänge, die für ihren Ablauf Energiezufuhr benötigen, die nennt man endergonisch.
In Zellen sollen eine Menge endergonische Reaktionen ablaufen, wie z.B. Biosynthesen, Bewegungs- oder Transportprozesse. Die Zellen wären nun aufgeschmissen, weil all diese Umsetzungen nicht freiwillig ablaufen würden.
Daher greifen sie zu einem Trick. Sie stellen Stoffe her, die chemische Energie gespeichert haben, die bei ihrer Spaltung frei wird. Eine zentrale Rolle übernimmt dabei das ATP. Die Spaltung von ATP ist exergonisch.
Wenn man die ATP-Spaltung mit einem endergonischen Vorgang koppelt, so dass der Gesamtvorgang freiwillig abläuft, hat man erreicht, dass durch die exergonische Reaktion, die endergonische Reaktion angetrieben wird. Das ist die energetische Kopplung.
Schauen wir das in einer Abbildung einmal an:
nach: Linder, Biologie
Die Spaltung von ATP (in dem roten Kasten) ist exergonisch, sie ist gekoppelt mit einer endergonischen Reaktionen C → D in der Zelle und macht ihren nicht freiwilligen Ablauf durch energetische Kopplung möglich.
Wie kommt die Zelle zu ihrem ATP-Vorrat? Die Bildung von ATP (links) ist endergonisch. Sie erfolgt, wenn die Bildung von ATP mit exergonischen Reaktionen A → B verzahnt wird. Diese exergonischen Reaktionen finden sich in der Dissimilation, die ihr besprechen werdet.
Nun ergibt sich ein Gesamtbild: Der Abbau von Nahrungsmolekülen (Dissimilation) liefert über exergonische Reaktionen die Möglichkeit ATP zu bilden. ATP ist eine Speicherform chemischer Energie und wird in Zellen universell eingesetzt, um endergonische Reaktionen durch energetische Kopplung anzutreiben. LG
