Frage zur Zellatmung, Biologie
Hallo zusammen!
"An den Reaktionen des Citratzyklus ist molekularer Sauerstoff nicht beteiligt. Dennoch funktioniert der Zyklus nur in Anwesenheit von Sauerstoff. Erläutern Sie!"
ist die Frage, die wir vor einiger Zeit im Unterricht bearbeitet haben. Morgen steht eine Klausur an und mir ist noch unklar wie die Antwort ist.
Bei Google kann man genau diese Frage finden und man bekommt folgende Antwort: "Im Citratzyklus wird NAD+ zu NADH und FAD zu FADH2 reduziert. Damit der Zyklus nicht zum Erliegen kommt, müssen also NADH und FADH2 wieder oxidiert werden, da andernfalls weder NAD+ noch FAD zur Verfügung stehen. Dies geschieht in der Atmungskette und zwar nur bei Anwesenheit von Sauerstoff"
Kann mir das jemand erläutern, weil ich nämlich so gar nichts verstehe :D
Danke!
An das Gutefrage.net Team: Es geht mir hier nur um eine Erläuterung, denn die oben angegebene Antwort hat meinem Lehrer gefallen, ich selber verstehe sie nur nicht. Website mit der Frage und Lösung:
http://f.sbzo.de/onlineanhaenge/files/10136_ag2_reaktionen_zellatmung2.pdf
2 Antworten
Hallo,
wenn du das nicht verstehst, weißt du offensichtlich nicht genau, was NAD+ und FAD machen. Diese beiden Moleküle sind Oxidationsmittel, sie oxidieren andere Moleküle, um selber zu NADH bzw FADH2 reduziert zu werden. Möglicherweise bist du auch nicht mit den Begriffen Oxidation und Reduktion vertraut. Eine Oxidation ist eine Elektronenabgabe, eine Reduktion eine Elektronenaufnahme. Die Moleküle im Citratzyklus geben also einige ihrer Elektronen an NAD+ oder FAD ab. Nur irgendwann gibt es nunmal kein NAD+ oder FAD mehr, welches noch reduziert werden kann, und damit findet auch keine Oxidation mehr statt. Die Elektronen können ja nicht mehr übertragen werden. NAD+ und FAD werden, wie die Antwort schon richtig sagt, in der Atmungskette wieder oxidiert, sie übertragen also ihrerseits die vorher aufgenommen Elektronen auf die Atmungskette. Damit stehen dann wieder Moleküle bereit, die die Elektronen aus dem Citratzyklus aufnehmen können. Und eben jene Atmungskette funktioniert nur mit Sauerstoff als der endgültige "Abnehmer" dieser Elektronen, die ursprünglich aus den Molekülen im Citratzyklus herkommen. Du siehst, das ist ein Elektronenfluss, der nur funktioniert, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind.
Im Citrat-zyklus finden ja einige g e k o p p e l t e Reaktionen statt. Es r e a g i e r t nicht einfach M a l a t zu O xalacetat, sondern es r e a g i e r e n M a l a t plus NAD+ zu O xalacetat plus NADH/H+.
Das heißt natürlich auch, wenn n i x NAD+ n i x Reaktion.
Anders gesagt, es wird immer nur das an NADH/H+ nachgeliefert, was "verbraucht" wurde. In der Atmungskette, oder für andere Zwecke.
Das ist eine s i m p l e Form der R e g u l a t i o n, der Citrat-zyklus kann nicht einfach im "Leerlauf" drehen, ohne Nutzen. Und der "Nutzen" liegt in der Atmungskette.
Und wenn kein S a u e r s t o f f vorhanden ist, kann die Atmungskette nicht ablaufen. Daher der Citrat-zyklus auch nicht. Und die G ä r u n g, die Notlösung, findet ja schon in der Glycolyse statt, vor dem Citrat-zyklus.
Hoffentlich ist es jetzt k l a r e r, einfacher geht's wohl nicht. Im Zweifel mehrfach und ganz in Ruhe lesen.
Viel Glück morgen!
P.S. Die G e s p e r r t s c h r i f t ist Ergebnis der Suche nach dem vulgären Wort.
gut und anschaulich erklärt