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Übung AFB I

Orte, Kennzahlen und Fachbegriffe der Zellatmung und Gärung: zehn Grundlagen-Aufgaben, mit denen Sie in der Klausur sichere Punkte sammeln.

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Aufgabenblock — AFB I

Zehn Aufgaben zum Wiedergeben: Fachbegriffe kennen, Orte zuordnen, Kennzahlen bestimmen. Das sind die sicheren Punkte jeder Klausur.

A1
Fachbegriffe der Zellatmung
AFB I

Geben Sie zu jedem Fachbegriff die passende Bedeutung an.

Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Phosphorylierung heißt: eine Phosphatgruppe wird angehängt. Decarboxylierung und Dehydrierung bauen dagegen das Kohlenstoffgerüst ab.
Achten Sie auf die Wortbausteine: de-carboxyl = CO₂ weg, de-hydr = Wasserstoff weg.
„Oxidativ“ verweist auf die Atmungskette, „Substratkette“ auf ein phosphoryliertes Zwischenprodukt.
A2
Wo läuft es ab?
AFB I

Ordnen Sie jeden Vorgang in den Ort ein, an dem er in einer Eukaryotenzelle abläuft.

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).
1Cytoplasma
2Mitochondrienmatrix
3innere Mitochondrienmembran
Glykolyse und Gärung im Cytoplasma, oxidative Decarboxylierung und Citratzyklus in der Matrix, Atmungskette und ATP-Synthase in der inneren Membran.
Nur ein Teilschritt der Zellatmung läuft außerhalb des Mitochondriums ab.
Alles, was mit Komplexen, Protonen oder Sauerstoff zu tun hat, gehört zur Membran.
A3
Der Weg der Elektronen
AFB I

Beschreiben Sie den Weg eines Elektronenpaars von der Glucose bis zum Sauerstoff, indem Sie die Stationen ordnen.

Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Glucose wird in Glykolyse und Citratzyklus oxidiert.
2NAD⁺ nimmt die Elektronen auf und wird zu NADH + H⁺.
3NADH + H⁺ gibt zwei Elektronen an Komplex I ab.
4Ubichinon trägt die Elektronen innerhalb der Membran zu Komplex III.
5Cytochrom c bringt sie über den Intermembranraum zu Komplex IV.
6Sauerstoff nimmt die Elektronen auf und bildet mit Protonen Wasser.
Jeder Empfänger zieht die Elektronen stärker an als sein Vorgänger — am Ende steht der Sauerstoff.
Zwischen Glucose und Atmungskette braucht es einen Transporter.
Ubichinon bewegt sich in der Membran, Cytochrom c außen an ihr.
A4
Kennzahlen der alkoholischen Gärung
AFB I

Bestimmen Sie die Kennzahlen der alkoholischen Gärung jeweils für ein Molekül Glucose.

Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
  1. gebildete ATP (netto): ATP
  2. freigesetztes Kohlenstoffdioxid: CO₂
  3. gebildetes Ethanol: Ethanol
  4. ATP aus den beiden Folgeschritten nach der Glykolyse: ATP
Die 2 ATP stammen allein aus der Glykolyse. Pyruvatdecarboxylase und Alkoholdehydrogenase liefern kein ATP, sie regenerieren nur NAD⁺.
Jedes Pyruvat wird zu einem Ethanal und einem CO₂.
Welcher Schritt bildet überhaupt ATP?
A5
Reduktionsäquivalente zählen
AFB I

Berechnen Sie, wie viele Reduktionsäquivalente (NADH + H⁺ und FADH₂ zusammen) beim vollständigen Abbau eines Moleküls Glucose entstehen.

Rechnen Sie oder überlegen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Glykolyse 2, oxidative Decarboxylierung 2, Citratzyklus 6 NADH + H⁺ und 2 FADH₂: zusammen 12. Jedes davon bringt ein Elektronenpaar zur Atmungskette.
Gehen Sie die drei Teilschritte vor der Atmungskette nacheinander durch.
Decarboxylierung und Citratzyklus laufen je Glucose zweimal.
A6
Lückentext Milchsäuregärung
AFB I

Stellen Sie den Ablauf der Milchsäuregärung dar, indem Sie die Lücken füllen — 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.

Fehlt Sauerstoff, kann in der Atmungskette nicht mehr oxidiert werden. Damit die Glykolyse weiterläuft, überträgt die die Elektronen auf ; dabei entsteht . Das zurückgewonnene steht der Glykolyse wieder zur Verfügung.

Pyruvatdecarboxylase und Ethanol gehören zur alkoholischen Gärung. Bei der Milchsäuregärung reicht ein einziger Schritt.
Welches Coenzym wird ohne Atmungskette knapp?
Das Enzym ist nach seinem Produkt benannt.
A7
Hemmstoffe und ihr Angriffsort
AFB I

Ordnen Sie jedem Stoff den Ort zu, an dem er in die Zellatmung eingreift.

Setzen Sie in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
StoffKomplex IVATP-SynthaseProtonenleck in der Membran
Cyanid
Oligomycin
Dinitrophenol (DNP)
UCP1 im braunen Fettgewebe
Kohlenstoffmonooxid
Cyanid und CO blockieren den letzten Schritt der Kette, Oligomycin den Protonenkanal der ATP-Synthase. DNP und UCP1 lassen Protonen an der ATP-Synthase vorbei zurückfließen (Entkopplung).
Zwei Stoffe blockieren denselben Komplex.
Entkoppler hemmen nichts — sie öffnen einen Nebenweg.
A8
Protonen je Elektronenpaar
AFB I

Das Diagramm zeigt, wie viele Protonen die Komplexe je Elektronenpaar in den Intermembranraum pumpen.

012345Komplex IKomplex IIKomplex IIIKomplex IVH⁺ je ElektronenpaarModellwerte

Lesen Sie ab, wie viele Protonen insgesamt gepumpt werden, wenn ein Elektronenpaar aus FADH₂ in die Kette eingespeist wird.

Rechnen Sie oder überlegen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
H⁺
FADH₂ steigt an Komplex II ein, der nicht pumpt, und umgeht Komplex I: 0 + 4 + 2 = 6 H⁺ statt 10 bei NADH + H⁺.
An welchem Komplex steigt FADH₂ ein?
Zählen Sie nur die Komplexe ab dem Einstieg.
A9
Redoxpotenziale der Kette
AFB I

Nennen Sie die zutreffenden Aussagen zum energetischen Modell der Atmungskette, indem Sie sie markieren.

Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
ΔG°′ = −z · F · ΔE°′: Große Potenzialdifferenz bedeutet viel frei werdende Energie. Den Ort der Pumpen zeigt das Treppenmodell nicht.
Drei Aussagen stimmen.
Der Endakzeptor hat das positivste Potenzial.
A10
Übersicht der Teilschritte
AFB I

Erstellen Sie eine Übersicht: Kreuzen Sie für jeden Teilschritt alle zutreffenden Merkmale an.

Setzen Sie alle passenden Kreuze — manche Zeilen brauchen mehrere. Enter setzt und löscht.
Teilschrittsetzt CO₂ freibildet NADH + H⁺bildet ATPverbraucht O₂
Glykolyse
oxidative Decarboxylierung
Citratzyklus
Atmungskette mit ATP-Synthase
Nur der Citratzyklus erfüllt drei Merkmale. Sauerstoff wird ausschließlich an Komplex IV verbraucht.
CO₂ entsteht bei jeder Decarboxylierung.
Die ATP-Synthase bildet ATP, verbraucht aber selbst keinen Sauerstoff — die Kette schon.