View
213
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
Vortrag
zum Thema
“Das Sinnloseste:
der Zitronensäurezyklus”
von Daniel Metzsch
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
2
Inhalte
1. Zuerst ein paar Strukturformeln…2. Einordnung in den Metabolismus3. Überblick über den Zitronensäurezyklus4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus5. Die einzelnen Schritte6. Literatur
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
3
1. NAD und FAD
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid
(NAD+)
Flavin-Adenin-Dinukleotid
(FAD)
4
1. Acetyl CoA und ATP
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
Acetyl Coenzym A
Adenosintriphosphat
(ATP)
5
2. Einordnung in den Metabolismus (1)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
Proteine Fettsäuren Kohlenhydrate
α-Aminosäuren
Proteinkatabolismus
Acetyl-CoA Pyruvat
β-Oxidation Glykolyse
6
3. Überblick über den Zitronensäurezyklus (1)
• zentraler Kreislauf biochemischer Reaktionen im Stoffwechsel aerober Zellen
• dient dem oxidativen Abbau organischer Stoffe und der Energiegewinnung in Form von ATP
• die Coenzyme NAD+ und FAD werden an Elektronen gebunden und der Atmungskette zugeführt
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
7
2. Einordnung in den Metabolismus (2)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
Proteine Fettsäuren Kohlenhydrate
α-Aminosäuren
Proteinkatabolismus
Acetyl-CoA Pyruvat
β-Oxidation Glykolyse
3 NADH + H+ +1 FADH2
3 NAD+ + 1 FADCoA-SH
4 H2O
n ATP
2 O2
n ADP + (P)
8
4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus (1)
• Albert Szent-Györgyi(1934):
– Zugabe von Succinat in den Taubenbrustmuskel
– deren Sauerstoffverbrauch stieg stark an
– es wurde 6 mal mehr Sauerstoff verbraucht als zur Oxidation des Succinats nötig gewesen wäre
– außerdem war alles Succinatnoch vorhanden
– Hypothese: Succinat ist nur Katalysator
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
9
4. Entdeckung des Zitronensäurezyklus (2)
• Hans Krebs (1937)
– er bestätigte, dass Citrat zunächst in
α-Ketoglutarat und dann weiter in Succinat
umgewandelt wird
– nun war der Kreis fast geschlossen, es fehlte
die Umwandlung von Oxalacetat in Citrat
– durch weitere Experimente am Taubenbrust-
muskel wurde auch diese Frage beantwortet
– Problem: es fehlen zwei C-Atome
– Lösung: Acetyl-CoA
– Krebs-Zyklus
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
10
5. Die einzelnen Schritte (1)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
11
5. Die einzelnen Schritte (2)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
12
5. Die einzelnen Schritte (3)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
13
5. Die einzelnen Schritte (4)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
14
5. Die einzelnen Schritte (5)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
15
5. Die einzelnen Schritte (6)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
16
5. Die einzelnen Schritte (7)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
17
5. Die einzelnen Schritte (8)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
18
5. Die einzelnen Schritte (9)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
19
5. Die einzelnen Schritte (1)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
20
5. Die einzelnen Schritte (10)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
21
5. Die einzelnen Schritte (11)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
22
Literatur
• Chem. Unserer Zeit, 2005, 39, 348 – 354
• Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, Lubert: „Biochemie“; 2003; Berlin; Spektrum
• Vorlesungsfolien von Gerd Multhaup (Vorlesung zum Biochemie-Blockpraktikum, SS 2006)
• http://www.egbeck.de/skripten/12/bs12-22.htm#Citrat
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
23
Danke für die Aufmerksamkeit!
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
24
Zusatz (1)
25
Zusatz (2)
Recommended