Zehn Übungen zur Glykolyse — von den Phasen bis zur Regulation der PFK.
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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
Fachbegriffe der Glykolyse
AFB I
Ordnen Sie jedem Begriff die passende Erklärung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Substratkettenphosphorylierung unterscheidet sich von der ATP-Bildung an der ATP-Synthase: Die Phosphatgruppe stammt direkt aus einem Zwischenprodukt.
Welcher Begriff beschreibt einen Ort, welcher ein Molekül, welcher einen Vorgang?
„Kinase“ bedeutet: Das Enzym überträgt eine Phosphatgruppe.
A2
Wo läuft was ab?
AFB I
Ordnen Sie die Vorgänge dem Ort in der Zelle zu, an dem sie ablaufen.
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
Nur die Glykolyse läuft im Cytoplasma ab. Pyruvat wird anschließend in die Mitochondrien transportiert.
Die Glykolyse ist der einzige Teilschritt außerhalb der Mitochondrien.
Die Atmungskette besteht aus Proteinkomplexen in einer Membran.
A3
Die zwei Phasen
AFB I
Vervollständigen Sie den Text — 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.
In der werden 2 ATP eingesetzt, um Glucose zu phosphorylieren. Das entstehende Fructose-1,6-bisphosphat wird in zwei -Körper gespalten. In der Ertragsphase wird jeder dieser Körper ; dabei wird NAD⁺ zu NADH + H⁺ . Insgesamt entstehen ATP, netto also zwei.
„C2“ und „sechs“ bleiben übrig. Aus einem C6-Körper entstehen zwei C3-Körper; brutto werden vier ATP gebildet.
Die Oxidation eines Stoffes ist immer mit der Reduktion eines anderen gekoppelt.
Brutto = alles, was gebildet wird; netto = gebildet minus investiert.
A4
Wie viel bringt die Glykolyse?
AFB II
Beim vollständigen Abbau von Glucose werden \(2870\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) frei. Berechnen Sie, welcher Anteil davon im Netto-ATP der Glykolyse steckt (\(\Delta G_{\text{ATP}} = -30{,}5\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\)).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Energie im Netto-ATP je mol Glucose:kJ
Anteil an 2870 kJ:%
\(2 \cdot 30{,}5 = 61\,\mathrm{kJ}\); \(61 : 2870 \approx 0{,}021 = 2{,}1\,\%\). Der größte Teil der Energie steckt noch im Pyruvat und im NADH + H⁺.
Netto entstehen 2 ATP je Glucose.
Anteil = Teil : Ganzes, dann mal 100 %.
A5
Regelkreis nach dem Sprint
AFB II
Ein Sprinter bleibt stehen, sein Muskel braucht plötzlich kaum noch ATP. Beschreiben Sie, wie sich die Glykolyse anpasst, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Der ATP-Verbrauch im Muskel sinkt, die ATP-Konzentration steigt.
2ATP bindet an das allosterische Zentrum der Phosphofructokinase.
3Die PFK geht in eine weniger aktive Form über; ihre Affinität zu Fructose-6-phosphat sinkt.
4Weniger Fructose-1,6-bisphosphat entsteht, die Glykolyse verlangsamt sich.
5Es wird weniger ATP nachgebildet — die ATP-Konzentration steigt nicht weiter an.
Das Endprodukt ATP hemmt einen frühen Schritt seiner eigenen Bildung: negative Rückkopplung.
Am Anfang steht die Ursache, am Ende die Wirkung auf die ATP-Menge.
Die Bindung an das Enzym kommt vor der Formänderung.
A6
Wer wirkt wie auf die PFK?
AFB II
Geben Sie für jeden Stoff an, welche Rolle er für die Phosphofructokinase spielt. Manche Stoffe haben zwei Rollen.
Setzen Sie alle passenden Kreuze — manche Zeilen brauchen mehrere. Enter setzt und löscht.
Stoff
Substrat
hemmt allosterisch
aktiviert allosterisch
ATP
Fructose-6-phosphat
Citrat
AMP
ADP
ATP ist zugleich Substrat (es liefert die Phosphatgruppe) und Hemmstoff (Bindung am allosterischen Zentrum). Citrat meldet: Der Citratzyklus ist ausgelastet.
Die PFK überträgt eine Phosphatgruppe von ATP auf Fructose-6-phosphat.
AMP entsteht, wenn ATP knapp wird.
A7
Mix: Redox in der Glykolyse
MixAFB II
Hier geht es auch um 1.1.3 Redoxreaktionen. Bei der Umsetzung von Glycerinaldehyd-3-phosphat zu 1,3-Bisphosphoglycerat reagiert NAD⁺ zu NADH + H⁺. Erläutern Sie den Vorgang, indem Sie alle richtigen Aussagen markieren.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Oxidation = Elektronenabgabe, Reduktion = Elektronenaufnahme. NAD⁺ nimmt die Elektronen auf und wird dabei reduziert — es wirkt also als Oxidationsmittel.
Wer nimmt die Elektronen auf, wer gibt sie ab?
Das Oxidationsmittel wird selbst reduziert.
A8
Aussagen zur Glykolyse
AFB III
Überprüfen Sie die Aussagen.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Die Glykolyse: anaerob, im Cytoplasma, netto 2 ATP und 2 NADH + H⁺, kein CO₂.
Zählen Sie die C-Atome: 6 in Glucose, wie viele in zwei Pyruvat?
Unterscheiden Sie brutto und netto.
A9
Trickaufgabe: Glucose aus Glykogen
AFB III
Muskelzellen bauen ihren Speicher Glykogen ab. Dabei wird jede Glucose-Einheit mit anorganischem Phosphat abgespalten — es entsteht direkt Glucose-1-phosphat, das zu Glucose-6-phosphat umgelagert wird. Ermitteln Sie den Netto-ATP-Gewinn der Glykolyse je Glucose-Einheit aus Glykogen.
Rechnen Sie oder überlegen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Die Falle: nicht automatisch „2“ eintragen. Die erste Phosphorylierung (Glucose → Glucose-6-phosphat) kostet hier kein ATP, weil anorganisches Phosphat eingebaut wird. Investiert wird nur 1 ATP (PFK), gebildet werden weiter 4: \(-1 + 4 = \mathbf{3}\) ATP netto.
Welcher der beiden ATP-verbrauchenden Schritte fällt weg?
Die Ertragsphase ändert sich nicht.
A10
Fehlersuche im Lernzettel
AFB III
Sechs Sätze aus dem Lernzettel einer Mitschülerin — 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.
Typische Verwechslungen: Substratkettenphosphorylierung und ATP-Synthase, Hemmstoff und Aktivator.
