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Glossar Stoffwechselphysiologie

Wichtige Begriffe aus dem Themenbereich Stoffwechsel

 

repiratorischer Quotient

  • Volumenverhältnis abgegebenes CO2 und aufgenommener Sauerstoff bei der Verarbeitung (im Falle des Menschen Veratmung) von Nährstoffen im Körper

 

Enzym

  • Biokatalysator; Proteine die Reaktionen beschleunigen ohne dabei das Gleichgewicht der Reaktion zu verschieben.

 

Coenzym

  • organische Moleküle die zur Funktion eines Enzyms nötig sind. In der Regel sind damit die Redoxäquivalente NAD+/NADH+H+ oder FAD/FADH2 gemeint. Vorsicht: Coenzym ist nicht korrekt, da die Coenzyme während der Reaktion verändert werden (z.B. ein Elektron aufnehmen) und dann ausserhalb des Enzyms regeneriert werden müssen. Ein “echtes” Enzym geht immer unverändert aus der Reaktion hervor.

 

Redoxäquivalent

  • Redoxäquivalente NAD+/NADH+H+ oder FAD/FADH2 stehen in Redoxreaktionen als Partner zur Elektronenaufnahme oder Abgabe bereit. Im katabolen Stoffwechsel (Glykolyse – Citratzyklus – Atmunskette) dienen die Redoxäquivalente zur Übertragung der in der Stoffwechsel gewonnenen Energie (in Form von Elektronen) auf die Atmungskette.

 

Carrier

  • Ein aktives (= kostet Energie) Transportsystem, das Ionen oder Moleküle durch die Zellmembran transportiert. Bsp.: Glukosecarrier

 

Diffusion

  • Ionen oder Moleküle wandern mit dem Konzentrationsgefälle durch die Membran.

 

erleichterte Diffusion

  • Ionen oder Moleküle wandern mit dem Konzentrationsgefälle durch die Membran, aber über einen Carrier.

 

Glucagon

  • Peptidhormon zur Blutzuckerregulation (führt zur Erhöhung des Blutzuckerspiegels)

 

Insulin

  • Peptidhormon zur Blutzuckerregulation (senkt den Blutzuckerspiegel)

 

Glykogen

  • tierische Form der Stärke, Kohlenhydratspeicher des tierischen und menschlichen Körpers

 

Dissimilation

  • Atmung; Energiegewinnung über die Atmungskette unter Erzeugung von CO2 und Wasser

 

Assimilation

  • Aufbau von Biomasse aus anorganischem Material wie CO2 und Wasser. Fotosynthese oder Chemosynthese “assimilieren”.

 

Gärung

  • Abbauwege der Glukose ohne Einsatz von Sauerstoff. Bsp.: Abbau zur Milchsäure oder zu Ethanol.

 

Glykolyse

  • Abbauweg von 1 Mol Glukose zu 2 Mol Pyruvat.

 

NAD+

  • Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid; eine Redoxäquivalent

 

Citratzyklus oder Krebszyklus

  • Oxidation von 2 Mol AcetylCoA zu 4 Mol CO2 unter Gewinnung von 3 Mol NADH+H+ und 1 Mol FADH2 Redoxäquivalenten und 2 Mol GTP.

 

hypertonisch

  • Lösung mit höherer Teilchenkonzentration als Umgebung

 

hypotonisch

  • Lösung mit geringerer Teilchenkonzentration als Umgebung

 

isotonisch

  • Lösungen gleicher Teilchenkonzentration (gleiche Osmolarität)

 

Calvin-Zyklus

  • Stoffwechselzyklus der unter Fixierung von CO2 zum Aufbau von Glukose führt. Dabei werden ATP und NADPH + H+ verbraucht.

 

zyklische Fotophotophosphorylierung

  • Bei einer genügend hohen Konzentration an NADPH + H+ in der Pflanzenzelle wird kein Elektron mehr auf NADP+ übertragen. Es kann allerdings immer noch ATP gebildet werden, indem die Elektronen “im Kreis”von Ferredoxin zurück zu Fotosystem I und Cytochrom b/f-Komplex und Plastocyanin gepumpt werden. Dabei kommt es gleichzeitig zum Einpumpen von Protonen, die dann zur ATP-Synthese eingesetzt werden.

 

Lichtreaktion der Fotosynthese

  • oder auch Primärreaktion. Die Lichtreaktion gewinnt aus der Energie des Sonnenlichts über die Fotosysteme I und II Redoxäquivalente und ATP. Diese werden in der Dunkelreaktion zum Aufbau von Zucker eingesetzt.

 

Dunkelreaktion der Fotosynthese

  • oder Sekundärreaktion. Unter Verbrauch von Redoxäquivalenten und ATP wird lichtunabhängig Glukose aufgebaut. Der Stoffwechselweg ist der Calvin-Zyklus.

 

Chemosynthese

  • Aufbau von Biomasse z.B. durch Oxidation von Stickstoffverbindungen. Dabei wird keine Lichtenergie benötigt. Die Fixierung von CO2 und der Aufbau von Glukose erfolgt über den Calvin-Zyklus, exakt wie in der Fotosynthese “Dunkelreaktion”.

 

C3-Pflanzen

  • Pflanzen, deren erstes stabiles Produkt nach Fixierung des Kohlenstoffdioxids ein C3-Körper (speziell: 3-Phosphoglyzerinsäure) darstellt.

 

C4-Pflanzen

  • Pflanzen, deren erstes stabiles Produkt nach Fixierung des Kohlenstoffdioxids ein C4-Körper (speziell: Oxalessigsäure) darstellt. Beispiele für C4-Pflanzen sind Mais und Zuckerrohr.

 

Fotolyse

  • Spaltung des Wassers in ½ O2, ein Proton und ein Elektron.

 

Fotosystem

  • Anordnung von Pigmenten (Chlorophylle und Carotinoide), die in Choloroplastenmembran gebunden die Lichtenergie absorbieren und diese auf Elektronen übertragen.

 

RubisCo

  • Kurzname für das Enzym Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxydase. RubisCo ist für die Fixierung von CO2 verantwortlich, kann aber auch O2 binden!

 

ATP

  • Adenosin-Triphosphat; universelle Energiewärung der Zelle. Durch Abspaltung eines oder zweier Phosphatreste kann Energie für chemische Reaktionen freigesetzt werden.

 

anaboler Stoffwechsel

  • alle Reaktionen des Stoffwechsels die zum Aufbau von Biomasse benötigt werden

 

kataboler Stoffwechsel

  • alle Reaktionen des Stoffwechsels, die zur Energiegewinnung benötigt werden.

 

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Glossar Stoffwechselphysiologie ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Begriffe aus der Biologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.

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