Stoffwechsel

BIC Matura
5HL 2008/09
Slabihoud, Prochaska
Stoffwechsel
Alle Zellen und Organe leisten Arbeit
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chemische Arbeit  Biosynthesen
osmotische Arbeit  Transportprozesse
mechanische Arbeit  Muskelkontraktion
Die benötigte Energie wird in Form von
 chemischer Energie (Nahrung, Substrat) oder
 physikalische Energie (Wärme, Licht)
aufgenommen.
Der molekulare Träger dieser Energie ist ATP (Adenosintriphosphat)
Energiestoffwechsel: Alle Prozesse, die zur Lieferung von ATP führen
Leistungsstoffwechsel: Alle Prozesse, die ATP verbrauchen
Katabolismus: Abbau von Substrat in einfache Moleküle zur Energiegewinnung
Anabolismus: Die gewonnene Energie dient zum Aufbau von Zellsubstanz
Grundprinzip des chemotrophen Energiestoffwechsels
Ein Kohlenstoffsubstrat (zB: Glucose) wird mit Sauerstoff oxidiert
dabei entstehen:
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CO2 aus dem C des Substrats
Harnstoff oder NH3 aus dem N des Substrats
Wasser aus dem O2
Dabei wird – gekoppelt an den Elektronentransport- ATP gewonnen
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Hauptnahrungsstoffe für den Menschen:
50% Kohlenhydrate
25%Fette
25% Proteine
Der überwiegende Teil aller Nahrungsstoffe wird in Form von Polymeren
zugeführt:
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Mehl= Stärke
Fette und Öle= Triglyceride
Fleisch= Kollagen
etc.
Nach entsprechendem Abbau erscheinen im Blut:
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Kohlenhydrate als Monomere und Proteine
Fette als Polymere
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Stufen der Energiegewinnung aus Nahrungsstoffen Katabolismus
1.Stufe:
Spaltung polymerer Moleküle in ihre monomeren Bausteine: „Verdauung“, erfolgt
durch extrazelluläre Enzyme (Proteinasen, Amylasen, Lipanen) beim Menschen im
Mund.
2.Stufe:
Die kleinen, meist monomeren Moleküle treten in die Zellen ein, dort erfolgt der
weitere Abbau und Umbau im Cytoplasma
3.Stufe:
Die Acetylgruppe des Acetyl-CoA wird zu CO2 abgebaut. Dabei wird Energie in Form
von NADH gewonnen.
Dieses NADH wird im Zuge der „Atmungskette“ zu NAD+ regeneriert, wobei Wasser
und ATP gebildet werden.
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