Warum oxidative decarboxylierung?
Gefragt von: Frau Dr. Ina Kroll | Letzte Aktualisierung: 28. Juli 2021sternezahl: 4.4/5 (29 sternebewertungen)
Eine oxidative Decarboxylierung ist eine chemische Reaktion, bei der die Carboxygruppe (–COOH) einer Carbonsäure als Kohlendioxid (CO2) abgespalten und das restliche Molekül oxidiert wird. Auf diese Weise entsteht das weitaus meiste Kohlendioxid, das Lebewesen ausatmen oder auf andere Weise abgeben.
Was passiert bei der oxidative Decarboxylierung?
Eine oxidative Decarboxylierung ist eine irreversibel ablaufende chemische Reaktion, bei der eine Carboxylgruppe (-COOH) in Form von Kohlenstoffdioxid abgespalten wird. Daraufhin erfolgt eine Oxidation des Moleküls.
Welche Funktion hat die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat?
Dieser auch als oxidative Decarboxylierung bezeichnete Prozess leitet den oxidativen Abbau von Pyruvat ein und findet in der mitochondrialen Matrix statt. Er verbindet Glykolyse und Citratzyklus und wird vom Pyruvatdehydrogenasekomplex (PDH-Komplex) katalysiert.
Was passiert bei einer decarboxylierung?
Zunächst wird die Carboxylgruppe des Pyruvats in Form von CO2 abgespalten (Decarboxylierung). Das Substrat wird dann oxidiert, indem es seine Elektronen auf NAD+ überträgt, es entsteht eine Acetylgruppe. Diese kann mit der Sulfhydrylgruppe (-SH) eines Coenzyms (CoA) reagieren.
Wie viel ATP entsteht bei der oxidativen Decarboxylierung?
Bis Pyruvat werden 2 ATP und 2 NADH+H+ gewonnen. Pyruvat wird in der oxidativen Decarboxylierung in das energiereiche Acetyl-CoA umgewandelt. Dabei entstehen nochmals 2 NADH+H+. Im Citratzyklus wird Acetyl-CoA eingespeist und Kohlenstoffdioxid freigesetzt.
Oxidative Decarboxylierung / Pyruvatoxidation [Zellatmung, 3/6] - [Biologie, Oberstufe]
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Wie viele ATP entstehen bei der Atmungskette?
Protonen- und ATP-Ausbeute der Atmungskette
Pro NADH + H+ werden 2,5 ATP synthetisiert, pro FADH2 sind es 1,5 ATP.
Wie viel ATP entsteht bei der Milchsäuregärung?
Die beiden Moleküle Glycerinaldehydphosphat werden wie bei anderen Milchsäurebakterien zu Milchsäure, dem zweiten Endprodukt der Gärung, umgesetzt, wobei vier Moleküle ADP zu ATP phosphoryliert werden. Die Nettoenergieausbeute beträgt also 2,5 Moleküle ATP je Molekül Glucose.
Was passiert bei der Pyruvatoxidation?
In ihm wird Pyruvat, das z. B. aus der Glykolyse stammen kann, oxidativ decarboxyliert, d. h. es findet eine Abspaltung von CO2 und anschließend eine Oxidation des Pyruvates statt. Das Reaktionsprodukt Acetyl-CoA kann in den Citratzyklus eingeschleust werden.
Was passiert im zitronensäurezyklus?
In den Citratzyklus tritt als Kohlenstoffverbindung das Abbauprodukt der Glucose oder einer Fettsäure, die sogenannte aktivierte Essigsäure (d.h. ein an ein Coenzym gebundener Essigsäure-Rest) ein, um im Zyklus vollständig zu Kohlenstoffdioxid abgebaut zu werden.
Warum ist pyruvat wichtig?
Pyruvat spielt im Organismus als Zwischenprodukt verschiedener Stoffwechselwege eine wichtige Rolle. So kann es als Endprodukt der aeroben Glykolyse in den Zitratzyklus eingespeist werden oder zu Alanin transaminiert werden. Ebenfalls bildet Pyruvat das Ausgangsprodukt der Gluconeogenese.
Was passiert mit pyruvat?
Im ersten Schritt der alkoholischen Gärung wird Pyruvat bei Pflanzen, Pilzen und einigen Bakterien mittels der Pyruvatdecarboxylase zu Acetaldehyd abgebaut (E). Pyruvat kann mit Hilfe der Lactatdehydrogenase (LDH) zu Lactat reagieren, das im anabolen und katabolen Stoffwechsel weiterverwendet werden kann.
Was bedeutet pyruvat?
Pyruvat ist das Salz der Brenztraubensäure. Es spielt als Zwischenprodukt zahlreicher Stoffwechselwege eine wichtige Rolle.
Wie kommt das Pyruvat in das Mitochondrium?
Pyruvat wird durch die Glykolyse im Cytoplasma produziert, aber die oxidative Decarboxylierung findet (bei Eukaryoten) in der mitochondrialen Matrix statt. Bevor die chemischen Reaktionen beginnen können, muss Pyruvat in das Mitochondrium gelangen, seine innere Membran durchqueren und in der Matrix ankommen.
Wie läuft die glykolyse ab?
Die Glykolyse ist ein kataboler (abbauender), energieliefernder Stoffwechselweg, dessen Enzyme im Zytosol lokalisiert sind und der in allen lebenden Körperzellen vorkommt. Die Funktion ist der Gewinn von Energie durch den Abbau von Glucose zu Pyruvat. Dabei wird ein Molekül Glucose zu zwei Molekülen Pyruvat abgebaut.
Was ist eine decarboxylierung?
Als Decarboxylierung bezeichnet man eine chemische Reaktion, bei der aus einem Molekül ein Kohlenstoffdioxid-Molekül abgespalten wird. Durch Erhitzen oder durch enzymatische Katalyse kann eine Decarboxylierung besonders leicht bei Carbonsäuren (bevorzugt: β-Ketosäuren) erfolgen.
Wo läuft die Pyruvatoxidation ab?
Pyruvat diffundiert in das Mitochondrium und wird dort zu Acetyl-CoA oxidiert; dieses tritt in den Citratzyklus ein. In den Schritten 3, 4, 6 und 8 laufen die Schlüsselreaktionen des Zyklus ab: die Energiegewinnung durch Übertragung von Elektronen auf NAD+ oder FAD.
Was ist ein citratzyklus einfach erklärt?
Der Citratzyklus (auch als Krebs-Zyklus, Zitronensäurezyklus oder Tricarbonsäurezyklus bezeichnet) ist ein zyklischer Stoffwechselprozess. Er findet im Matrixraum der Mitochondrien statt und spielt eine wichtige Rolle für den Anabolismus (Aufbau) und Katabolismus (Abbau).
Wie kann aus Acetyl-CoA Kohlenstoffdioxid entstehen?
Beim Abbau von Acetyl-CoA über den Citratzyklus wird Energie in Form von GTP gewonnen, darüber hinaus auch die Reduktionsmittel (NADH, FADH2). Bei diesen Vorgängen wird der Acetylrest des Acetyl-CoA schrittweise zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut.
Was ist die gluconeogenese?
Die Gluconeogenese ist ein Stoffwechselweg zur Synthese von Glucose aus Nicht-Kohlenhydraten und dient der Aufrechterhaltung eines konstanten Blutglucosespiegels auch in Hunger- und Fastenzeiten.