Kann mir jemand den Überblick über den Stoffaufbau erklären?

Hi,

das ist kein Stoffaufbau, sondern Stoffabbau (Katabolismus).

Zellen betreiben das, um Energie zu gewinnen, die sie für energiebenötigende Reaktionen, z.B. des aufbauenden Stoffwechsel verwenden.

Der abbauende Stoffwechsel ist hier exemplarische gezeigt, am Beispiel des Kohlenhydratabbaus, der mit einem berühmten Stoffwechselweg beginnt, über den so gut wie alle Organismen verfügen, die Glykolyse.

In der Glykolyse wird Glucose bis zum Pyruvat abgebaut und dabei der Energieträger ATP und reduziertes Coenzym NADH/H+ gewonnen, welches seine Elektronen später auf die Atmungskette überträgt und als NAD+ wieder frei wird (Regenrierung des NAD+).

Steht der aerobe Abbau über die Atmungskette, mangels Sauerstoff, nicht zur Verfügung, ist es möglich, das NADH/H+ auch über die alkoholische- oder Milchsäuregärung zu NAD+ zu regenerieren, so dass es wieder zur Verfügung steht.

Der Citratzyklus ist ein Stoffwechselweg in der Mitochondrien-Matrix, über den das Pyruvat der Glykolyse verstoffwechselt werden kann, was eine weitere Ausbeute an Reduktionsäqivalenten (NADH/H+) bringt, welche ihre Elektronen ebenfalls auf die Atmungskette übertragen.

Damit Pyruvat in den Citratzyklus eingeschleust werden kann, muss es in die Mitochondrien gelangen, d.h. dieser Teil des Stoffwechsels findet nicht mehr, wie die Glykolyse, im Csytoplasma statt.

Die Atmungskette ist ein Teilprozess des abbauenden Stoffwechsels, der ebenfalls in den Mitochondrien beheimatet ist. Er unterstützt den Transport eben jener Elektronen, die von NADH/H+ angeliefert werden und überträgt sie auf molekularen Sauerstoff (O2). Das ist der Grund, weshalb wir atmen (äußere Atmung = Luftholen) und Lungen haben und Blut, welches O2 transportiert. Dieser Sauerstoff gelangt zu diesem Teilprozess der Atmungskette, denn aus deiner Übersicht ist erkennbar, das hier eine besonders reichhaltige ATP-Ausbeute zu erwarten ist, ein Vielfaches an ATP, als durch Glykolyse gewonnen werden kann, deswegen sind die Mitochondrien ja auch die "Kraftwerke" der Zellen.

Die Elektronentransportkette der Atmungskette transportiert die Elektronen von NADH/H+ das sie abgibt, entlang eines Energiegefälles, schrittweise auf Sauerstoff (O2), das ist eine stark exergone Reaktion, vgl. --> Knallgasreaktion. Das Mitochondrium hat es geschafft, diese "Bereitwilligkeit" des Übertragens von Elektronen auf Sauerstoff, was ungebremst explosionsartig verlaufen würde und die Zelle in tausend Teile zerlegen würde, zu "gängeln" und stufenweise so ablaufen zu lassen, dass es unter physiologischen Bedingungen möglich wird, ohne die Zelle in Mitleidenschaft zu ziehen. Das an sich ist eine "Erfindung" die tausend Nobelpreise verdient hätte. Die Elektronentansportkette der Atmungskette treibt einen H+-Transport über die innere Mitochondrienmembran an. Die aufgestauten Protonen sind ein Energiespeicher, wie eine Art Talsperre, bei ihrem Rückstrom ins Mitochndrieninnere (der Matrix), wird ATP gewonnen. Somit sind auch alle NADH/H+ letztlich dazu verwendet worden, Energieträger ATP zu gewinnen. Gruß