Wieso ohne Atmungskette keine Zellatmung?
(Z.b. bei Sauerstoffmangel)
Liegt das daran, dass NADH+H+ nicht regeneriert werden kann (da kein O2 als Endakzeptor) und somit auch kein ATP gebildet wird?
4 Antworten
Im Prinzip stimmt das so. Ohne Atmungskette erfolgt keine Regeneration von NADH aus dem NADH2. Im anaeroben Stoffwechsel gibt es zwar die Möglichkeit, NADH zu regenerieren, indem andere Moleküle als Sauerstoff als Ekektronenakzeptor genutzt werden. Hier dienen Gärungsreaktionen der Regeneration des NADH, z. B. alkoholische, Essigsäure- oder Milchsäuregärung. Die anaerobe Zellatmung liefert aber viel weniger Energie als die aerobe, nämlich im Prinzip nur das, was in der Glykolyse an ATP entsteht. Unser Körper geht deshalb vorwiegend den Weg über die aerobe Glykolyse. Auf Dauer können wir ohne Sauerstoff nicht überleben. Wird die Atmungskette z. B. durch Cyanid ausgeschaltet, ersticken wir quasi von innen.
Trotzdem finden anaerobe Stoffwechselwege auch in unserem Körper statt. Wenn du deine Muskeln stärker beanspruchst, verbrauchen sie mehr Energie. Wenn du sie immer weiter und weiter beanspruchst, verbrauchen sie schließlich mehr Energie als durch den aeroben Stoffwechsel bereitgestellt werden kann, weil ja irgendwann der Körper auch nicht noch mehr Sauerstoff aufnehmen kann. Die Muskeln verbrennen dann zusätzlich auch Glucose über den anaeroben Stoffwechselweg durch Milchsäuregärung. Das heißt, die Glucose wird in der Glykolyse zu Pyruvat und aus diesem wird dann Milchsäure gebildet. Die Milchsäure wird dann zur Leber transportiert, wo sie für die Gluconeogenese (Aufbau von Glucose) genutzt wird. Die so aufgebaute Glucose wird dann wieder zum Muskel transportiert. Diesen Glucose-Milchsäurr-Kreislauf zwischen Muskel und Leber nennt man auch Cori-Zyklus. Dieser anaerobe Stoffwechsel findet aber zusätzlich zum aeroben statt und kann diesen keinesfalls ersetzen.
das ist alles miteinander verbunden.
Atmungskette. Bild: https://microbenotes.com/electron-transport-chain/
NAD+ wird aus NADH+H+ regeneriert. Die e- die es in die Atmungskette entlädt werden auf O2 übertragen. Ohne O2 läuft die Atmungskette nicht. Dabei wird ein Protonengradient aufgebaut, der im Rückfluss in die Mitochondrienmatrix durch ATP-Synthase ATP generiert. Ohne H+-Gradient keine ATP-Produktion.
Es stimmt also alles drei.
Hallo Du,
keine Atmungskette bei zum Beispiel Sauerstoffmangel ---> keine Zellatmung (Zelle bekommt keinen lebensnotwendigen Treibstoff) ---> Zelle produziert keine Energie ---> Zelle stirbt (Zelltod) und irgendwann am Ende der gesamte biologische Organismus.
beste Grüße 🙋♀️ +😺 +😺
Der Organismus braucht zum Leben Energie und die kommt in einem ersten Schritt aus der Oxidation von Glucose und dazu wird Sauerstoff benötigt.
Der Sauerstoff wandert über Lunge und rote Blutkörperchen (Hämoglobin) bis zu den Mitochondrien in den einzelnen Zellen.
Zellen nehmen zu ihrer Energieversorgung Glucose (Traubenzucker) auf, welcher in den Mitochondrien ("Kraftwerke" der Zellen) mit Hilfe von Sauerstoff (Zellatmung) vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert wird (Elektronenabgabe).
Mit den aus den Nährstoffen erhaltenen Elektronen wird das NAD+ reduziert, das dann bei der Produktion von ATP wieder Elektronen an den Sauerstoff abgibt.
Am Ende des Abbauweges erhält die Zelle durch diesen sowie aus anderen Prozessen die energiereiche Verbindung ATP (Adenosintriphosphat), das für viele Stoffwechselvorgänge als universelle Energiequelle für den Organismus dient.
Weiterer Link bezüglich Elektronen und Sauerstoff: https://flexikon.doccheck.com/de/Atmungskette
Nachtrag: Der Sauerstoff ist der letzte Elektronenakzeptor, fehlt er, kann auf diesem Weg (über NAD+) kein ATP gebildet werden.