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Sauerstofftransport - Hämoglobin

Stoffwechsel vielzelliger Tiere - Wo kommt die Glukose her? / Blut- und Kreislauf / Erythrozyten

Sauerstoff ist schlecht wasserlöslich und kann deshalb nur mithilfe des Transporters Hämoglobin durch den Organismus „geschleift“ werden. Nur ca. 3 ml Sauerstoff sind pro Liter Blutplasma löslich, transportiert werden aber ca. 200 ml O2/l Blutplasma.

Die Sauerstoffaufnahme hängt vom Partialdruck ab. Ist dieser wie in den Lungen hoch, wird O2 aufgenommen. Ist der Sauerstoffpartialdruck niedrig, so wird O2 ins Gewebe abgegeben.

Merke

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O2-Partialdruck bestimmt die Sauerstoffaufnahme.

Hämoglobin (Hb)

  • nimmt ca. 88 % des Volumens der roten Blutkörperchen ein
  • ca. 3 x 108 Hämoglobin-Moleküle
  • dient zum Sauerstoffaustausch und zur Erhaltung des pH-Wertes

Aufbau und Struktur des Hb-Moleküls:

  • großes, kugelförmiges Molekül
  • 4 Untereinheiten (UE) (= 4 Polypeptidketten) mit jeweils einem Porphyrin-Teil (Häm) und einem Proteinteil (Globin)
  • immer zwei UE sind identisch, z.B. a2b2 bei Hämoglobin A
  • Eisenmolekül in Porphyrinstruktur eingespannt (nicht kovalent, aber 6 koordinative Bindungen)
  • viele Doppelbindungen, sorgen für rote Farbe des Blutes

Sauerstoffbindung

  • pro UE kann ein Sauerstoffmolekül gespeichert werden

Typen der Globinmoleküle:

  • HbA1: macht 98 % des Hämoglobins bei Erwachsenen aus, a2b2-Struktur
  • HbA2: macht 2 % des Hb aus, a2d2-Struktur
  • HbF: fetales Hb, im Fetus zu 100 % vorhanden, Austausch gegen HbA, Struktur: a2c2

Oxygenierung: die Aufnahme von O2

Eisen wird dabei NICHT oxidiert, sondern bleibt immer Fe2+.

Hb ist ein allosterisches Protein. Die Bindung von O2 ändert seine Konformation, sodass das zweite O2 leichter binden kann usw. Daher ist die Sauerstoffbindekurve eine sigmoidale Kurve. Sauerstoff ist schlecht wasserlöslich und kann deshalb nur mithilfe des Transporters Hämoglobin durch den Organismus „geschleift“ werden. Nur ca. 3 ml Sauerstoff sind pro Liter Blutplasma löslich, transportiert werden aber ca. 200 ml O2/l Blutplasma. Die Sauerstoffaufnahme hängt vom Partialdruck ab. Ist dieser wie in den Lungen hoch, wird O2 aufgenommen. Ist der Sauerstoffpartialdruck niedrig, so wird O2 ins Gewebe abgegeben.

Sauerstoff ist schlecht wasserlöslich und kann deshalb nur mithilfe des Transporters Hämoglobin durch den Organismus ?geschleift? werden. Nur ca. 3 ml Sauerstoff sind pro Liter Blutplasma löslich, transportiert werden aber ca. 200 ml O2/l Blutplasma.  Die Sauerstoffaufnahme hängt vom Partialdruck ab. Ist dieser wie in den Lungen hoch, wird O2 aufgenommen. Ist der Sauerstoffpartialdruck niedrig, so wird O2 ins Gewebe abgegeben.
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Stoffwechsel

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Grundlagen des Stoffwechsels
    • Einleitung zu Grundlagen des Stoffwechsels
    • Grundlagen des Stoffwechsels (Allgemein)
    • Energieumwandlung
      • Einleitung zu Energieumwandlung
      • Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Einleitung zu Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Wasser - das Lebenselexier
        • Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Einleitung zu Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Charakteristischen Reaktionen
      • Zellen und Organellen des Stoffwechsels
    • Fließgleichgewicht und Regulation des Stoffwechsels
    • Stoffwechselregulation
  • Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Einleitung zu Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Einleitung zu Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Aufbau von Proteinen
      • Eigenschaften der Enzyme
        • Einleitung zu Eigenschaften der Enzyme
        • Schlüssel-Schloss-Prinzip
      • Ablauf der Enzymreaktion
      • Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
        • Einleitung zu Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
        • Biokatalysatoren: Einfluss von Temperatur, pH, Salzkonzentration
        • kompetetive Hemmung
        • nicht kompetitive Hemmung
        • allosterische Wechselwirkung
          • Einleitung zu allosterische Wechselwirkung
          • Schwermetalle und Enzymaktivität
      • Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
        • Einleitung zu Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
        • Beispiele für Enzymreaktionen - Urease
        • Beispiele für Enzymreaktionen - Katalase
      • Enzyme im Alltag
  • Fotosynthese
    • Einleitung zu Fotosynthese
    • Ort der Fotosynthese
      • Einleitung zu Ort der Fotosynthese
      • Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese
        • Einleitung zu Chloroplasten: Organelle der Fotosynthese
        • Endosymbionten-Hypothese
    • Primärreaktion der Fotosynthese
      • Einleitung zu Primärreaktion der Fotosynthese
      • Lichtsammelkomplexe
      • Frühe Experimente zur Fotosynthese
      • Experiment: Dünnschicht-Chromatographie (DC) der Blattfarbstoffe
      • Primärvorgänge der Fotosynthese
        • Einleitung zu Primärvorgänge der Fotosynthese
        • Wasserspaltung durch Licht
        • Elektronentransport und Fotophosphorylierung
      • Zyklische Fotophosphorylierung
      • Chemiosmose
        • Einleitung zu Chemiosmose
        • Redoxchemie
      • ATP-Synthase
      • Lichtreaktion auf einen Blick
        • Einleitung zu Lichtreaktion auf einen Blick
        • Lichtreaktion: Weiterverwendung der Endprodukte
    • Sekundärvorgänge der Fotosynthese
      • Einleitung zu Sekundärvorgänge der Fotosynthese
      • C-Körper-Schema des Calvin-Zyklus
      • Autoradiagraphie bringt Licht in die Dunkelreaktion
      • Katalyse: Enzymreaktion am Beispiel der Dunkelreaktion
    • Fotosynthese in Gleichungen
    • Aufklärung der Fotosynthese
    • Fotosynthese und Ökologie
      • Einleitung zu Fotosynthese und Ökologie
      • Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren
        • Einleitung zu Abhängigkeit der Fotosyntheserate von Außenfaktoren
        • Umweltfaktor Licht
        • Umweltfaktor Wasser
      • Fotosynthesevarianten: Anpassung an die Umwelt
      • CAM-Pflanzen
      • C4-Pflanzen
      • Fotosyntheseprodukte der Pflanze -> Bedeutung und Speicherung
      • Zusammenfassung: Fotosynthese
    • Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
      • Einleitung zu Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
      • autotrophe Assimilation am Beispiel nitrifizierender Bakterien
  • Stoffwechsel vielzelliger Tiere - Wo kommt die Glukose her?
    • Einleitung zu Stoffwechsel vielzelliger Tiere - Wo kommt die Glukose her?
    • Verdauung und Resorption - Verdauungssystem
    • Verdauung und Resorption - Fette
    • Verdauung und Resorption - Proteine und Kohlenhydrate
    • Berechnung des Energieumsatzes
    • Gesundheit und Nahrung
      • Einleitung zu Gesundheit und Nahrung
      • Allergien gegen Nahrungsbestandteile
    • Blut- und Kreislauf
      • Einleitung zu Blut- und Kreislauf
      • Blut das flüssige Organ
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        • Einleitung zu Erythrozyten
        • Sauerstofftransport - Hämoglobin
    • äußere Atmung
      • Einleitung zu äußere Atmung
      • Regulation der Atmung
    • Ausscheidungsprozesse
  • Zellatmung
    • Einleitung zu Zellatmung
    • Glykolyse
    • Oxidative Decarboxylierung
    • Der Citratzyklus
    • Endoxidation - Atmungskette
    • Zellatmung in Gefahr
    • Gesamtsumme des Glukoseabbaus über die Vorgänge der Zellatmung
    • Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Einleitung zu Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Energiebilanz und Regulation der Atmung
      • Regulation des Stoffwechsels
      • Regulation der Phosphofruktokinase (PFK)
    • Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
      • Einleitung zu Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
      • Milchsäuregärung
      • alkoholische Gärung
        • Einleitung zu alkoholische Gärung
        • Experimente zur alkoholischen Gärung
      • heterotrophe Assimilation
    • Zusammenfassung: Zellatmung
      • Einleitung zu Zusammenfassung: Zellatmung
      • Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei diesen ATP-produzuierenden Prozessen
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