Energiestoffwechsel

Organismen, die die Energie des Sonnenlichts nutzen

Phototrophe Organismen sind die primären Produzenten organ. Verb.

Organismen, die die Energie nutzen, die im Laufe einer Redoxreation freigesetzt wird

(also chemische Energie)

Teil des Stoffwechsels;

alle Stoffwechselwege, die Energie bereitstellen/liefern

Teil des Stoffwechsels;

alle Stoffwechselwege, die der Synthese von Zellbausteinen (Baustoffwechsel), Transport & Bewegungsvorgängen dienen

zentrale Energiespeicher, die durch den Energiestoffw. aufgefüllt, und durch den Leistungsstoffw. verbraucht werden

• ATP

• NAD(P)H (Nicotinamidandenindinucleotid(phosphat))

• elektrochemische Potenzialdifferenzen an Membranen

• Adenosintriphosphat

• Energiespeicher

• wird durch die Phosohorylierung von ADP gebildet

• Bildung braucht Energie; ist an Energieliefernde Reaktionen gekoppelt

• dient im Leistungsstoffw. durch (hydrolytische) Übertragung seiner terminalen Phosphatgruppe zur Aktivierung von Verbindungen (Engergie wird frei)

• Stoffwechseltyp

• Verwendung eines anorg. Elektronendonors

• Stoffwechseltyp:

• Verwendung eines organ. Elektronendonors

• Stoffwechseltyp:

• Baustoffwechsel

• CO2 als Kohlenstoffquelle

• Nicotinamidadenindinucleotide

• Elektronenübertäger bei Redoxreaktionen

  • nehmen e- auf, die bei Oxidationen im Energiestoffw. anfallen

  • stellen e- mit hoher Reduktionskraft für Reduktionen bereit

• Unterschied:

  • NADP(H): liefert e- für reduktive Schritte des Baustoffwechsels

  • NAD(H): Reoxidation ist Teil des Energiestoffw., erfolgt häufig an Membranen

• Stoffwechseltyp:

• Baustoffwechsel

• Organ. Verb. als Kohlenstoffquelle

Teil des Energiestoffwechsels:

Abbau organischer Verb.

Teil des Stoffwechsels:

Aufbau von Zellmaterial

Reaktion, bei der die freie Energie des Systems zunimmt

(deltaG > 0)

Reaktion, bei der die freie Energie des Systems abnimmt

(delta G < 0)

Verhältnis von konserviertem Energiebetrag zu max. verfügbarem Energiebetrag

ATP-Synthese durch Übertragung einer Phosphatgruppe von einer energiereichen, phosphorylierten Verbinfung auf ADP

Verknüpfung zwischen exergoner Redoxreaktion und endergoner ATP-Synthese (über die Protonenmotorische Kraft an einer Membran)

• ATP-Synthese durch die Protonenmotorische Kraft an der Membran

• Katalyse der Übertragung der Elektronen von NADH/ anorgan. Elektronendonoren/ Licht-Elektronendonoren zum Elektronenakzeptor durch Elektronentransportkette (auch Atmungskette) in der Membran

• Ort

  • Prokaryoten: Cytoplasmamembran

  • Eukaryoten: Mitochondrienmembran

  • Photosynthese: Thylakoidmembran

• Säureanhydrid (ATP, Acetylphosphat, 1,3-Bisphosphoglycerat)

• Enolester (Phosphoenolpyruvat)

• Zwei Gruppen isomerer Verbindungen, bei denen ein O-Atom der Esterbindung durch Schwefel ersetzt ist.

• kann durch Hydrolyse Energie liefern

  • kann durch Übertragung der Carbonsäure auf Phosphat in eine Säureanhydridbindung umgewandelt werden (SSP mögl.)

• z.B.: Acetyl-CoA, Malonyl-CoA

Oxidoreductasen (integrale Membranproteine aus mehreren Untereinheiten)

• können durch versch. oxidier- & reduzierbare Coenzyme & prosthetische Gruppen Elektronen oder Reduktionsäquivalente aufnehmen/ abgeben

• zwischen den großen Proteinkomplexen wird die Elektronenübertragung durch kleinere Proteine/ Verbindungen vermittelt (Chinone; z.B. Cytochrom-C)

ATP-Synthese durch ETP bei phototrophen Organismen

Ein Elektron plus ein Proton (H)

Porphyringsystem mit zentralen Eisenatom; Elektronenüberträger

Protein mit Häm als prosthetischer Gruppe

Niedermolekulare, lipidlösliche Elektronenüberträger; übertragen 1 - 2 Reduktionsäquivalente