Atmungskette / Oxidative Phosphorylierung / Chemiosmose - [Zellatmung, 5/6] - [Biologie, Oberstufe]
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- čas přidán 13. 09. 2021
- In diesem Video geht es um den Prozess der oxidativen Phosphorylierung als den letzten Teilschritt der Zellatmung, wobei auch die Begriffe Atmungskette oder Chemiosmose, die einzelne von euch wahrscheinlich in die Suchleiste eingegeben haben, eng mit den Prozess assoziiert sind.
Der Gesamtprozess der ATP-Synthese, der in Anwesenheit von Sauerstoff stattfindet, bezeichnet man als oxidative Phosphorylierung. (Erinnert euch daran, dass der Zelle auch in Abwesenheit von Sauerstoff, unter anaeroben Bedingungen, Möglichkeiten der Energiegewinnung zur Verfügung stehen, die jedoch nur eine geringe Energieausbeute an ATP zur Folge haben).
Der Prozess der oxidativen Phosphorylierung, der an der inneren Mitochondrienmatrix stattfindet, besteht aus zwei Teilschritten, die sich wie folgt zusammenfassen lassen:
Elektronentransport: Die Moleküle NADH und FADH2, die in den vorherigen Teilschritten der Zellatmung gebildet wurden und die Elektronen auffangen, welche vom Glucosemolekül im Laufe der Oxidation abgegeben wurden, werden an dieser Stelle wieder eingeschleust. Beide Moleküle geben ihre Elektronen ab. Diese fließen über eine Reihe verschiedener Proteinkomplexe in einer sogenannten Elektronentransportkette bzw. Atmungskette entlang. Dieser Elektronenfluss treibt einen aktiven Transport von Wasserstoffprotonen (Protonen, weil sie positiv geladen sind) aus der Mitochondrienmatrix durch die Membran in den Intermembranraum an. Dadurch baut sich ein Konzentrationsunterschied (Konzentrationsgradient) auf beiden Seiten der Membran auf: außerhalb der Membran viele Protonen, innerhalb der Membran wenige Protonen
Chemiosmose: Gäbe es keinen Mechanismus, der bewirkt, dass die positiv geladenen Wasserstoffatome wieder zurück in die Mitochondrienmembran gelangen, würde sich der eben angesprochene Konzentrationsgradient zwischen beiden Seiten der Membran immer weiter ausbauen. Ein solcher Mechanismus existiert: Über ein Kanalprotein - die ATP-Synthase - können die Protonen ihrem Konzentrationsgefälle folgend (d.h. vom Ort der höheren Konzentration zum Ort der niedrigeren Konzentration) zurück in die Mitochondrienmatrix diffundieren. Die Diffusion der H+-Ionen ist gekoppelt an die Synthese von ATP.
Der genaue Prozess der oxidativen Phosphorylierung mit seinen zwei Teilschritten wird detailliert im Video besprochen :)
![Enzyme im Alltag - [Medizin, Biotechnologie, usw.] - [6/6] - [Biologie, Oberstufe]](http://i.ytimg.com/vi/6vLWjjAboeA/mqdefault.jpg)
![Enzyme im Alltag - [Medizin, Biotechnologie, usw.] - [6/6] - [Biologie, Oberstufe]](/img/tr.png)
![Milchsäuregärung - Gärung, anaerobe Stoffwechselprozesse [1/2] - [Biologie, Oberstufe]](http://i.ytimg.com/vi/EJwwEQPjJSo/mqdefault.jpg)
![Citratzyklus - [Zellatmung, 4/6] - [Biologie, Oberstufe]](http://i.ytimg.com/vi/ck6l3TcowKU/mqdefault.jpg)
Sehr gutes Video,viel hilfreicher als andere Videos perfekt für den Bio LK👌
Diese Meinung vertrete ich auch
Morgen habe ich Bio Abitur und Ich habe mir jetzt über meine 2 Jahre Oberstufe immer wieder deine Videos angesehen und nun auch für meine Abivorbereitung. Ich finde sie wirklich mit Abstand die besten Videos auf CZcams um biologische Prozesse nachzuvollziehen, da du alles immer sehr anschaulich und Schritt für Schritt erklärst. Die Videos haben mir und warscheinlich vielen anderen sehr geholfen, deswegen vielen vielen Dank dass du diese produzierst :))
Wie wars?
TeacherToby ein Name den man kennen muss
du bist so gut
Ich schaue alles mögliche und ich verstehe absolut nichts obwohl es sich gut erklärt anhört… Ich habe Chemie abgewählt weil ich’s nie konnte und muss jetzt mit bio-Chemie kämpfen- Kenne mich damit 0 aus und stehe kurz vorm Nervenzusammenbruch :D
same here
@@luisremastered ich habs langsam verstanden, mit den Videos von "studyrunner" er erklärt das richtig gut, Versuch mal zu sehen ob es da klappt ;)
@@youarejamless1918 macher bist du
werde ich mal reinschauen danke 😘
@@luisremastered Gerne, viel Glück ;D
Lebst du noch?
Bin grad so deine Videos am durchsuchten. Wenn mein Vorabi in Bio zweistellig wird, dann nur wegen dir. Vielen vielen Dank für diese Videos
:*D
4:27 ich glaube du meintest Innere Mitochondrienmembran.
Ansonsten Top-Video, die Klausuraufgaben dazu als Video wäre klasse !
Durch deine Videos habe ich die Zellatmung endlich verstanden, danke:)
Ich schreibe heute meine Bio Lk Klausur, vielen Dank für deine Videos, dadurch hab ich das Thema viel besser verstanden😊
Klasse zum wiederholen kurz vor der mündlichen Prüfung auch wenns nicht so detailliert ist - gerade deshalb sieht man die Zusammenhänge besser...
Sehr gutes Video, hat mir sehr geholfen für meine Prüfung!
Das freut mich sehr! Und danke für das Kompliment! :)
Deine videos zur Zellatmung haben mir so sehr geholfen! Dankee!
gut erklärt, danke! Allerdings werden in der Atmungskette 34 ATP gebildet, sodass es in der Gesamtbilanz dann 38 ATP sind.
Manche Quellen sagen 32, manche eben 38. Es kommt darauf an, ob du mit 1,5 und 2,5 ATP rechnest oder mit 2 und 3 ATP
Da streitet sich die Wissenschaft. In der Schule lernt man 32 -oft wird eben auch von mehr gesprochen
In der Uni wurde uns auch ein Gesamt ATP Gewinn von 32 suggeriert:)
Nein 40 ATP, bei der Glukolyse hast du den Ablauf mal 2 sozusagen also bekommst du 4 ATP und 2 NADH raus
@@ArmeKinderTiVibei uns an der uni wien biologie in der gesamtbilanz 38
Mega video, endlich verstanden. Genau wie im Unterricht, besten Dank 🔥👍🏻👍🏻
In 8 Stunden Bio Abitur, jetzt Zeit fürs lernen :D
morgen schreibe ich mein Bio Abi, deine Videos sind super für die Vorbereitung
Echt tolles. Video. Jetzt versteh ichs endlich. Richtig gut erklärt und verständlich dargestellt. Kann ich deinen gesprochenen Text eigentlich irgendwo als Datei runterladen ? Würde mir für die Prüfung total helfen
Danke dieses Video rettet mich🙏🏼🙏🏼
DANKE für dieses Video!!! Es hätte wirklich nicht besser erklärt werden können.
7:56 meinst du nicht durchlässig für Protonen. Da sie nicht lipophil sind. Du hattest an der Stelle Proteine gesagt. Das verwirrt mich gerade etwas. Ansonsten ist das Video super :)
richtig gut verständlich, danke :)
Danke für deine Mühe!
Sehr sehr gut erklärt
Bro, Bio Lk ohne dich wär mein Untergang ❤
Hallo, sehr gutes Video, aber ich habe gehört, dass Cytochrom C immer nur ein e- transportieren kann und dass das andere e- solange im Komplex 3 warten muss. Stimmt das oder kann es 2 gleichzeitig transportieren?
Schniekes Video! Unsere Lehrerin macht die immer an, anstatt selbst zu unterrichten :P
Ach - na na na ☝🏻 da hat wohl jemand keine Lust zu erklären haha
tolle videos! danke danke danke
Du bist eine Legende
bestes video zu diesem thema
Das ist sehr lieb, danke! 👌🏻
Super Video!
danke es ist super erklärt, sollte aber nicht 3O2 statt 6O2 zum reduzierung der 6H2O?
Die Atmungskette ist fleißiger als ich es jemals sein werde 😆.
Sehr gutes Video, kommt noch das Video zur ATP Synthase?
38mol ATP aus 1 mol Glucose, stimmt das?
die texte in der beschreibung sind echt hilfreich, wenn man kurz paar snippets an info braucht!
all in all fasst auch schon ein einzelnes video mehrere unterrichts-wochen super zusammen ;]
Hey - danke dir! :) Ja klar, vor allem bei so nem komplexen Prozess wie Zellatmung..
Viel Erfolg bei deinen Klausuren!
@@teachertoby besten dank!
4:15 : "bedeutendste Frage: Warum muss die Atmungskette eigentlich ein derart komplexer Vorgang sein?". Diese Frage ist berechtigt, wurde aber eigentlich im Video doch nicht beantwortet.
Ist es z.B. möglich, ATP auch auf andere, einfachere Weise herzustellen ? Kann ATP synthetisch im Labor produziert werden? Kann ein synthetisches ATP den Zellen zugeführt werden?
Nimm r-alpha Liponsäure ein...!!!
Deine Videos sind echt hilfreich, danke!! Die Hintergrundmusik lenkt nur leider echt ab...
eine frage: ich dachte, bei der atmungskette entstünden 32 atp + 2 atp aus glykolyse + 2 atp aus citratzyklus -> 38 atp insgesamt
warum schreibst du denn 28 atp in die gleichung ????
Hey, ich kann die Verwirrung durch die verschiedenen Zahlen komplett nachvollziehen. Drei Zahlen - 38, 30 und 28 haben ihre Berechtigung:
1) Eukaryoten (Zellen mit Zellkern, z.B. Tier- und Pflanzenzellen): maximaler ATP Nettogewinn: 32 ATP-Molekule
2) Bei manchen Tierzellen ist die innere Mitochondrienmembran undurchlässig für NADH - damit die zwei aus der Glykolyse synthetisierten NADH-Moleküle durch die Membran geschleust werden können, ist je ein ATP-Molekül erforderlich.
Kurzum: Bei manchen Tierzellen Verlust von 2ATP Molekülen beim Transport von NADH, deshalb ATP Nettogewinn: 30 ATP-Moleküle
3) Prokaryotische Zellen (Zellen ohne Zellkern) brauchen für die innerhalb der Zelle stattfindenden Transportvorgänge keine Energie aufwenden; bei ihnen kann der ATP Nettogewinn bei bis zu 38 ATP-Molekülen liegen.
Sorry - vielleicht etwas zu detailliert. Hoffe, es kann trotzdem helfen :)
@@teachertoby alles klar, vielen Dank für die schnelle antwort und deine ganze arbeit :) bringe mir mit deiner hilfe jetzt noch fotosynthese bei
Sehr gerne und viel Erfolg dir schonmal ! 🍀🥲
Tolles Video. Hab nur eine Frage. Ich dachte, es werden 32 ATP und nicht 28 ATP gebildet
!!
Ja, die 4 ATP, die bei deiner Rechnung fehlen werden ja bereits in der Glykolyse (2 ATP) und im Citratzyklus (2 ATP) gebildet. Bei der Atmungskette alleine werden 28 ATP gebildet. Zählt man alle Prozesse zusammen, so sind es insgesamt 32 ATP pro Molekül Glukose (2 ATP Glykolyse + 2 ATP Citratzyklus + 28 ATP Atmungskette)
Ich habe eine Frage.
Ich bin in meinem Biologiebuch (Biologie Heute, Westermann, Seite 180 A.5 / falls jemand dasselbe Buch besitzt) auf ein Problem gestoßen, das ich mir nicht erklären kann.
Zuerst wird erklärt, dass Neugeborene den Entkoppler Thermogenin erhalten, dessen Aufgabe es ist, den Protonengradienten zu hemmen und somit die ATP-Bildung zu unterbinden. Weiterhin wird erwähnt, dass die Elektronentransportkette jedoch funktionsfähig bleibt, obwohl es keinen Protonengradienten mehr gibt.
Kein Protonengradient ----> keine ATP-Bildung ---> keine H2O-Bildung in Komplex IV ---> geringerer O2-Verbrauch Richtig??? Nope!
Zur Aufgabe gehört nämlich ein Graph, der den Sauerstoffgehalt in einem isolierten Mitochondrium zeigt.
Der Graph verläuft linear abfallend (langsam), wie man es bei einer normalen ATP-Synthese erwarten würde, da die ATP-Synthese nun mal O2 zur Synthese von H2O verwendet. Aber ab dem Punkt, an dem der Entkoppler Thermogenin zugesetzt wird, beschleunigt sich der Abbau von O2, und ich VERSTEHE EINFACH NICHT, WARUM...
Müsste nicht eigentlich weniger O2 verbraucht werden, jetzt wo die ATP-Synthese gehemmt ist
Can someone pls explain.
Und btw, wenn du diesen Kommentar in den nächsten Tagen lesen solltest, schreibst du bestimmt auch nächste Woche Abi, in den Fall viel Erfolg
Zu deier Frage:
Die Synthese von Wasser erfolgt als letzten Teilschritt der Elektronentransportkette durch die übertragubg von 2e- (und zwei H+ aus der Matrix) auf ein einzelnes Sauerstoff Atom, durch den Membankomplex 4.
Folglich hängt die Synthese von Wasser (und damit die abnehmende Konzentration von Sauerstoff) nicht mit der ATP-Synthase zusammen (ist davon nicht abhängig)
Die sich stark verringerde O2 konzentration nach der zugabe von Thermogenin würde ich damit erklären, dass die Konzentration von H+ Ionen in der Matrix höhere ist
(da die H+ konzentration im Intermembranraum durch Thermogenin gering gehalten wird und da H+ durch Thermogenin wieder in die Matrix gelangt).
Somit were durch die erhöhte Substratkonzetration (H+Ionen) die enzymaktivität (komplex 4) erhöht, so das mehr O2 pro Zeiteinheit zu H2O Katalysirt wird. (Dementsprechend dann die Veränderung am Grafen).
Hoffe das hilft und viel erfolg im abi
@@hegray5779
Tut mir leid, dass ich so spät antworte, aber die letzten Tage waren aufgrund von zwei Abi-Klausuren sehr stressig.
Erstmal vielen Dank, dass du dir die Zeit genommen hast, eine so ausführliche Antwort zu schreiben.
Tatsächlich kam in der Bio-Prüfung eine Frage zur Elektronentransportkette dran, aber es ging mehr um Redoxsysteme.
Um etwas auf deine ausführliche Erklärung einzugehen, ich habe ein Problem mit der Aussage, dass die ATP-Synthese nicht von der H2O-Synthese abhängig ist. Lass es mich kurz erklären.
Um den Protonengradienten Aufrecht zu erhalten, wird in der Elektronentransportkette eine kontinuierliche Zufuhr von Elektronen benötigt. Wenn die Elektronen nicht an Sauerstoff weitergeleitet werden können, da kein H2O synthetisiert werden kann, wird die Elektronentransportkette blockiert und der Protonengradient bricht zusammen. Ohne Protonengradient kann die ATP-Synthase kein ATP synthetisieren. Daher ist die H2O-Synthese unbedingt notwendig, um den Energiefluss in der Atmungskette aufrechtzuerhalten und ATP zu synthetisieren
Und außerdem stimmt es nicht ganz, dass Thermogenin die H+ Konzentration in der Matrix höher ist als im Intermembranraum, da ja der Protonengradient durch Thermogenin zeitweise aufgelöst wird und die H+ Ionen aus der Matrix heraus diffundieren.
Das Verschwinden des Gradienten scheint auch keinen direkten Einfluss auf die Aktivität von Komplex 4 oder die Synthese von Wasser zu haben, da die aktivität von Komplex 4 nicht von der Substratmenge sondern aus energie aus den Elektronentransport durch die Elektronentransportkette stammt.
Nichtsdestotrotz bin ich sehr dankbar für deine Erklärung. Dass ich mir so den Kopf darüber zerbrechen konnte, hat mir viel dabei geholfen, die Atmungskette zu verstehen. 😊
Tobenna wo bist du
1 Tag vor Abigang
Das wäre genau das was ich bräuchte zum lernen, aber mit der Hintergrundmusik macht es es mir unmöglicher mich auf das wesentliche zu konzentrieren. Schade!
Die Musik hört man fast garnicht, ist mir nicht mal aufgefallen bis ich den Kommentar gesehen hab 😂