5. Die einzelnen Schritte - Metzsch, Daniel
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Vortrag<br />
zum Thema<br />
“Das Sinnloseste:<br />
der Zitronensäurezyklus”<br />
von <strong>Daniel</strong> <strong>Metzsch</strong><br />
<strong>Daniel</strong> <strong>Metzsch</strong>, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth<br />
WS 2008/2009<br />
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Inhalte<br />
1. Zuerst ein paar Strukturformeln…<br />
2. Einordnung in den Metabolismus<br />
3. Überblick über den Zitronensäurezyklus<br />
4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus<br />
<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong><br />
6. Literatur<br />
<strong>Daniel</strong> <strong>Metzsch</strong>, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth<br />
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Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid<br />
(NAD + )<br />
1. NAD und FAD<br />
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Flavin-Adenin-Dinukleotid<br />
(FAD)<br />
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1. Acetyl CoA und ATP<br />
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Adenosintriphosphat<br />
(ATP)<br />
Acetyl Coenzym A<br />
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2. Einordnung in den Metabolismus (1)<br />
Proteine Fettsäuren Kohlenhydrate<br />
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Proteinkatabolismus<br />
α-Aminosäuren<br />
β-Oxidation Glykolyse<br />
Acetyl-CoA Pyruvat<br />
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3. Überblick über den Zitronensäurezyklus (1)<br />
• zentraler Kreislauf biochemischer Reaktionen im<br />
Stoffwechsel aerober Zellen<br />
• dient dem oxidativen Abbau organischer Stoffe und<br />
der Energiegewinnung in Form von ATP<br />
• die Coenzyme NAD + und FAD werden an Elektronen<br />
gebunden und der Atmungskette zugeführt<br />
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2. Einordnung in den Metabolismus (2)<br />
Proteine Fettsäuren Kohlenhydrate<br />
<strong>Daniel</strong> <strong>Metzsch</strong>, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth<br />
WS 2008/2009<br />
Proteinkatabolismus<br />
α-Aminosäuren<br />
β-Oxidation Glykolyse<br />
Acetyl-CoA Pyruvat<br />
CoA-SH<br />
3 NAD + + 1 FAD<br />
3 NADH + H + +1 FADH 2<br />
4 H 2 O<br />
n ATP<br />
2 O 2<br />
n ADP + (P)<br />
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4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus (1)<br />
• Albert Szent-Györgyi<br />
(1934):<br />
– Zugabe von Succinat in den<br />
Taubenbrustmuskel<br />
– deren Sauerstoffverbrauch<br />
stieg stark an<br />
– es wurde 6 mal mehr<br />
Sauerstoff verbraucht als zur<br />
Oxidation des Succinats nötig<br />
gewesen wäre<br />
– außerdem war alles Succinat<br />
noch vorhanden<br />
– Hypothese: Succinat ist nur<br />
Katalysator<br />
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4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus (2)<br />
• Hans Krebs (1937)<br />
– er bestätigte, dass Citrat zunächst in<br />
α-Ketoglutarat und dann weiter in Succinat<br />
umgewandelt wird<br />
– nun war der Kreis fast geschlossen, es fehlte<br />
die Umwandlung von Oxalacetat in Citrat<br />
– durch weitere Experimente am Taubenbrust-<br />
muskel wurde auch diese Frage beantwortet<br />
– Problem: es fehlen zwei C-Atome<br />
– Lösung: Acetyl-CoA<br />
– Krebs-Zyklus<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (1)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (2)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (3)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (4)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (5)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (6)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (7)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (8)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (9)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (1)<br />
<strong>Daniel</strong> <strong>Metzsch</strong>, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (10)<br />
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<strong>5.</strong> <strong>Die</strong> <strong>einzelnen</strong> <strong>Schritte</strong> (11)<br />
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Literatur<br />
• Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 348 – 354<br />
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert:<br />
„Biochemie“; 2003; Berlin; Spektrum<br />
• Vorlesungsfolien von Gerd Multhaup (Vorlesung zum<br />
Biochemie-Blockpraktikum, SS 2006)<br />
• http://www.egbeck.de/skripten/12/bs12-22.htm#Citrat<br />
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Danke für die Aufmerksamkeit!<br />
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Zusatz (1)<br />
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Zusatz (2)<br />
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