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Die alkoholische Gärung

Reis, der Überflutung übersteht, und Wein, der sich selbst ausbremst.

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Reis im überfluteten Feld

AFB I–II

Reisfelder stehen wochenlang unter Wasser. In wassergesättigtem Boden diffundiert kaum Sauerstoff zu den Wurzeln. Reiswurzeln überleben diese Zeit, Weizenwurzeln sterben nach wenigen Tagen ab. In einem Versuch wurden beide Pflanzen überflutet und in den Wurzeln die Aktivität der Alkoholdehydrogenase (ADH) sowie der ATP-Gehalt gemessen.

M1Wurzeln von Reis und Weizen nach Überflutung (Modellwerte)
Tage überflutet01246
ADH-Aktivität Reis (relativ)18151817
ADH-Aktivität Weizen (relativ)13431
ATP-Gehalt Reis in % des Ausgangswerts10045403836
ATP-Gehalt Weizen in % des Ausgangswerts100301562
  1. Beschreiben Sie den Weg von Glucose zu Ethanol unter Nennung der beteiligten Enzyme.
  2. Erläutern Sie, wie bei der alkoholischen Gärung ATP gebildet wird und welche Aufgabe die Alkoholdehydrogenase dabei hat.
  3. Vergleichen Sie die Messwerte von Reis und Weizen in M1.
  4. Begründen Sie mithilfe von M1, warum Reis die Überflutung überlebt, Weizen aber nicht.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Drei Abschnitte: Glykolyse, Decarboxylierung, Reduktion.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wo findet Substratkettenphosphorylierung statt, und was fehlt der Glykolyse ohne Folgereaktion?
Hinweis zu Aufgabe c)
Betrachten Sie Anstieg, Höchstwert und Verlauf beider Größen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Verbinden Sie ADH-Aktivität, NAD⁺-Regeneration und ATP-Gehalt.