“Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen...
Transcript of “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen...
![Page 1: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Vortrag
zum Thema
“Das Sinnloseste:
der Zitronensäurezyklus”
von Daniel Metzsch
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 2: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/3.jpg)
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)
![Page 4: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/4.jpg)
4
1. Acetyl CoA und ATP
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
Acetyl Coenzym A
Adenosintriphosphat
(ATP)
![Page 5: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/6.jpg)
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
![Page 7: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/7.jpg)
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)
![Page 8: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/8.jpg)
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
![Page 9: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/9.jpg)
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
![Page 10: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/10.jpg)
10
5. Die einzelnen Schritte (1)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 11: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/11.jpg)
11
5. Die einzelnen Schritte (2)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 12: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/12.jpg)
12
5. Die einzelnen Schritte (3)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 13: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/13.jpg)
13
5. Die einzelnen Schritte (4)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 14: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/14.jpg)
14
5. Die einzelnen Schritte (5)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 15: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/15.jpg)
15
5. Die einzelnen Schritte (6)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 16: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/16.jpg)
16
5. Die einzelnen Schritte (7)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 17: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/17.jpg)
17
5. Die einzelnen Schritte (8)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 18: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/18.jpg)
18
5. Die einzelnen Schritte (9)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 19: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/19.jpg)
19
5. Die einzelnen Schritte (1)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 20: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/20.jpg)
20
5. Die einzelnen Schritte (10)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 21: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/21.jpg)
21
5. Die einzelnen Schritte (11)
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 22: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/22.jpg)
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
![Page 23: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Danke für die Aufmerksamkeit!
Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth
WS 2008/2009
![Page 24: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Zusatz (1)
![Page 25: “Das Sinnloseste: der Zitronensäurezyklus” · – Krebs-Zyklus Daniel Metzsch, Konzeptionen für Chemieunterricht I, Prof. Dr. Klaus Roth WS 2008/2009. 10 5. Die einzelnen Schritte](https://reader030.fdocuments.net/reader030/viewer/2022041201/5d4b5dea88c99324638b92a7/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Zusatz (2)