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Aufgabenblock — AFB II
Zehn Aufgaben zum Anwenden: Bilanzen rechnen, Messwerte deuten, Teilschritte vergleichen. Hier entscheidet sich, ob Sie die Zusammenhänge verstanden haben.
A1
Ohne Sauerstoff kein Citratzyklus
AFB IIDer Citratzyklus verbraucht selbst keinen Sauerstoff — trotzdem kommt er ohne O₂ zum Stillstand. Erklären Sie das, indem Sie die Ursachenkette ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Sauerstoff fehlt als Endakzeptor an Komplex IV.
2Die Überträger der Kette bleiben reduziert, der Elektronenfluss stoppt.
3NADH + H⁺ und FADH₂ können ihre Elektronen nicht mehr abgeben.
4NAD⁺ und FAD werden in der Matrix knapp.
5Die Dehydrogenasen des Citratzyklus finden keinen Elektronenakzeptor mehr — der Zyklus steht still.
Der Citratzyklus hängt über die Coenzyme an der Atmungskette: Ohne Endakzeptor kein NAD⁺, ohne NAD⁺ keine Oxidation im Zyklus.
Beginnen Sie am Ende der Kette.
Welche Stoffe braucht der Citratzyklus als Elektronenakzeptoren?
A2
Drei Wege, Glucose zu nutzen
AFB IIVergleichen Sie Zellatmung und die beiden Gärungen. Kreuzen Sie alle zutreffenden Spalten an.
Setzen Sie alle passenden Kreuze — manche Zeilen brauchen mehrere. Enter setzt und löscht.
| Merkmal | Zellatmung | Milchsäuregärung | alkoholische Gärung |
|---|---|---|---|
| braucht Sauerstoff | |||
| setzt CO₂ frei | |||
| liefert 2 ATP je Glucose | |||
| regeneriert NAD⁺ im Cytoplasma durch Reduktion eines Abbauprodukts | |||
| beginnt mit der Glykolyse | |||
| Endprodukt enthält noch viel nutzbare Energie |
Alle drei Wege beginnen mit der Glykolyse. Die Gärungen enden im Cytoplasma, liefern nur deren 2 ATP und lassen Lactat bzw. Ethanol als energiereiche Endprodukte zurück.
Drei Zeilen gelten nur für die beiden Gärungen, eine für alle drei Wege.
CO₂ entsteht auch bei der Pyruvatdecarboxylase.
A3
Pyruvat in der Leber
AFB IILeberzellen nehmen Pyruvat aus dem Blut auf und bauen es in den Mitochondrien vollständig ab. Ermitteln Sie die ATP-Ausbeute (≈ 2,5 ATP je NADH + H⁺, ≈ 1,5 ATP je FADH₂).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
- NADH + H⁺ je Pyruvat (Decarboxylierung + Citratzyklus): NADH
- FADH₂ je Pyruvat: FADH₂
- ATP je Pyruvat insgesamt (inkl. GTP): ATP
- Anteil beider Pyruvat an den 32 ATP einer Glucose: %
4 · 2,5 + 1 · 1,5 + 1 = 12,5 ATP je Pyruvat. Zwei Pyruvat liefern 25 von 32 ATP ≈ 78 % — der Großteil der Energie steckt nach der Glykolyse noch im Pyruvat.
Die oxidative Decarboxylierung liefert ein NADH, der Citratzyklus drei.
Das GTP aus dem Citratzyklus zählt als ein ATP.