Zehn Übungen zur Atmungskette — von den Bauteilen bis zur Wasserbilanz.
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Übungsaufgaben
Zehn interaktive Übungen von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Bauteile und ihre Aufgabe
AFB I
Ordnen Sie jedem Bauteil der Atmungskette seine Aufgabe zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Zwei der Überträger sind beweglich (Ubichinon in, Cytochrom c an der Membran), die vier Komplexe sitzen fest.
Welche Bauteile sind fest verankert, welche wandern?
NADH liefert an den ersten, FADH₂ an den zweiten Komplex.
A2
Wo spielt es sich ab?
AFB I
Ordnen Sie die Strukturen und Vorgänge dem richtigen Raum des Mitochondriums zu.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Matrix
2innere Mitochondrienmembran
3Intermembranraum
Die Komplexe und Ubichinon stecken in der Membran; die Protonen werden aus der Matrix in den schmalen Intermembranraum gepumpt.
Wo liegen die Enzyme des Citratzyklus?
Wohin werden die Protonen gepumpt?
A3
Lückentext Elektronenfluss
AFB I
Setzen Sie die Fachbegriffe ein — zwei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Die reduzierten Coenzyme und FADH₂ geben Elektronen an die Atmungskette ab. Von Überträger zu Überträger steigt die . Dabei wird Energie schrittweise und zum Pumpen von genutzt. Am Ende nimmt die Elektronen auf; es entsteht Wasser.
„Kohlenstoffdioxid“ entsteht im Citratzyklus, „ATP“ erst an der ATP-Synthase — beide gehören nicht in diesen Text.
Welches Coenzym stammt vor allem aus dem Citratzyklus und der Glykolyse?
Welcher Stoff wird zu Wasser?
A4
Redoxpotenzial: Einstieg über Succinat
AFB II
Elektronen aus Succinat gelangen über FADH₂ in die Kette. Für das Paar Fumarat/Succinat gilt \(E^{\circ\prime} = +0{,}03\,\mathrm{V}\), für O₂/H₂O \(E^{\circ\prime} = +0{,}82\,\mathrm{V}\). Berechnen Sie Schritt für Schritt (\(z = 2\), \(F = 96\,485\,\mathrm{C\,mol^{-1}}\)).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
\(\Delta E^{\circ\prime}\) in VV
\(\Delta G^{\circ\prime}\) in kJ/molkJ/mol
Anteil an den −220 kJ/mol eines NADH in %%
\(\Delta E = 0{,}82 - 0{,}03 = 0{,}79\,\mathrm{V}\); \(\Delta G = -2 \cdot 96\,485 \cdot 0{,}79\,\mathrm{J\,mol^{-1}} \approx -152{,}4\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(152{,}4 : 220 \approx 69\,\%\). Der Einstieg über Succinat liefert deutlich weniger Energie.
ΔE = E°′(Akzeptor) − E°′(Donator).
Joule in Kilojoule umrechnen und das Minuszeichen behalten.
A5
Der Weg eines Sauerstoffatoms
AFB II
Beschreiben Sie den Weg des Sauerstoffs von der Lunge bis zum Wasser, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1O₂ wird eingeatmet und diffundiert in der Lunge ins Blut.
2Das Blut transportiert O₂ zu den Körperzellen.
3O₂ diffundiert durch Zellmembran und Mitochondrienmembranen bis an Komplex IV.
4An Komplex IV nimmt O₂ Elektronen auf, die über Cytochrom c angeliefert werden.
5Der reduzierte Sauerstoff bindet Protonen aus der Matrix — es entsteht Wasser.
Sauerstoff ist in der Zelle nur an einer Stelle unverzichtbar: als Endakzeptor an Komplex IV.
Beginnen Sie außerhalb des Körpers.
Die Elektronen kommen, bevor die Protonen gebunden werden.
A6
Zwei Einstiege im Vergleich
AFB II
Vergleichen Sie die Wege der Elektronen von NADH und von FADH₂. Setzen Sie in jeder Zeile ein Kreuz.
Setzen Sie in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Merkmal
nur NADH-Weg
nur FADH₂-Weg
beide Wege
Elektronen stammen aus der Umwandlung von Succinat zu Fumarat
Elektronen stammen auch aus der Glykolyse
Komplex I wird durchlaufen
Einstieg über Komplex II
Cytochrom c wird reduziert
Wasser entsteht
Beide Wege treffen sich beim Ubichinon; ab dort ist die Strecke identisch.
Ab welchem Überträger laufen beide Wege gemeinsam?
FADH₂ entsteht im Citratzyklus bei einem einzigen Schritt.
A7
Mix: Redox in der Kette
MixAFB II
Hier geht es auch um 1.1.3 Redoxreaktionen. Erklären Sie die Atmungskette als Folge von Redoxreaktionen, indem Sie alle richtigen Aussagen markieren.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Jeder Übertragungsschritt ist eine Redoxreaktion: Der Donator wird oxidiert, der Akzeptor reduziert. Sauerstoff wird am Ende reduziert.
Wer Elektronen aufnimmt, ist das Oxidationsmittel.
A8
Behauptungen über die Atmungskette
AFB III
Beurteilen Sie die Behauptungen.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Die Atmungskette ist eine Kette: Stockt das Ende, staut sich alles zurück bis zum NADH.
Was passiert in einer Kette, wenn das letzte Glied fehlt?
Woher kommt NAD⁺ für den Citratzyklus?
A9
Trickaufgabe: Wie viel Wasser?
AFB III
Die Summengleichung der Zellatmung nennt 6 H₂O je Glucose. Ermitteln Sie, wie viele Wassermoleküle allein in der Atmungskette je Glucose entstehen (10 NADH und 2 FADH₂ je Glucose).
Rechnen Sie oder überlegen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Jedes Elektronenpaar reduziert ½ O₂ zu einem H₂O: 10 + 2 = 12 H₂O. Die Falle: Die Summengleichung zeigt nur das Netto-Ergebnis, weil in Glykolyse und Citratzyklus 6 H₂O verbraucht werden. Vollständig: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O → 6 CO₂ + 12 H₂O.
Wie viele Elektronenpaare werden abgegeben?
Sechs O₂ sind zwölf halbe O₂.
A10
Fehlersuche im Lernplakat
AFB III
Sechs Sätze von einem Lernplakat zur Atmungskette — drei sind falsch. Widerlegen Sie die falschen Aussagen, indem Sie sie markieren.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Atmungskette = Elektronentransport + Protonenpumpen. ATP-Synthese und CO₂-Bildung finden woanders statt.
