Biologie — Stoffwechsel: Fotosynthese und Zellatmung

Die Karten

Die ersten 30 von 96 Karten. Der Rest steht in der App.

1. Was versteht man unter Metabolismus?

   Die Gesamtheit aller chemischen Reaktionen in einer Zelle oder einem Organismus; auch Stoffwechsel genannt.

2. Was ist Anabolismus?

   Der aufbauende Stoffwechsel: energieverbrauchende Synthese komplexer Moleküle aus einfachen Bausteinen (z. B. Glucosesynthese bei der Fotosynthese).

3. Was ist Katabolismus?

   Der abbauende Stoffwechsel: energiefreisetzende Spaltung komplexer Moleküle in einfachere Verbindungen (z. B. Zellatmung).

4. Organismen, die anorganische Stoffe mithilfe von Licht- oder chemischer Energie in organische Verbindungen umwandeln, heißen ….

   autotroph

5. Was bedeutet heterotroph?

   Organismen, die organische Verbindungen als Kohlenstoff- und Energiequelle aufnehmen müssen (z. B. Tiere, Pilze, die meisten Bakterien).

6. Nenne je ein Beispiel für einen autotrophen und einen heterotrophen Organismus.

   Autotroph: Grünpflanze (Fotosynthese). Heterotroph: Mensch (nimmt Nahrung auf).

7. Fotosynthese ist ein … (aufbauender) Vorgang, während die Zellatmung ein … (abbauender) Vorgang ist.

   anaboler · kataboler

8. Worin unterscheiden sich Anabolismus und Katabolismus energetisch?

   Anabolismus verbraucht Energie (endergonisch); Katabolismus setzt Energie frei (exergonisch).

9. Was sind Enzyme?

   Biologische Katalysatoren (meist Proteine), die biochemische Reaktionen beschleunigen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.

10. Welche chemische Grundstruktur haben die meisten Enzyme?

    Proteine (Polypeptidketten), die eine spezifische dreidimensionale Struktur besitzen.

11. Was ist das aktive Zentrum eines Enzyms?

    Die räumlich geformte Bindestelle am Enzym, an die das Substrat bindet und wo die Reaktion katalysiert wird.

12. Das Schlüssel-Schloss-Modell besagt, dass Enzym und Substrat in ihrer Form … zueinander passen — wie ein Schlüssel ins Schloss.

    komplementär

13. Was beschreibt das Induced-Fit-Modell (induzierte Anpassung)?

    Das aktive Zentrum verändert beim Substrat-Andocken leicht seine Form, um optimal zu binden — eine flexiblere Erklärung als das Schlüssel-Schloss-Modell.

14. Was bedeutet Substratspezifität?

    Jedes Enzym kann nur ein bestimmtes Substrat (oder eine enge Gruppe ähnlicher Substrate) umsetzen.

15. Wie senken Enzyme die Aktivierungsenergie?

    Durch Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes wird der Übergangszustand stabilisiert, wodurch weniger Energie zum Starten der Reaktion benötigt wird.

16. Bei Überschreitung der optimalen Temperatur wird das Enzym …: die Raumstruktur verändert sich irreversibel und das aktive Zentrum verliert seine Funktion.

    denaturiert

17. Was versteht man unter dem pH-Optimum eines Enzyms?

    Den pH-Wert, bei dem ein Enzym seine maximale Aktivität zeigt. Abweichungen verändern die Ladung der Aminosäuren im aktiven Zentrum und reduzieren die Aktivität.

18. Was ist kompetitive Hemmung?

    Ein Hemmstoff, der dem Substrat ähnelt, bindet reversibel an das aktive Zentrum und verhindert so die Substratbindung.

19. Was ist allosterische (nicht-kompetitive) Hemmung?

    Ein Hemmstoff bindet an eine andere Stelle des Enzyms (allosterisches Zentrum) und verändert dabei die Form des aktiven Zentrums, sodass die Aktivität sinkt.

20. Bei welcher Temperatur liegt das Optimum der meisten menschlichen Körperenzyme?

21. Was passiert bei der Denaturierung eines Enzyms?

22. Wofür steht die Abkürzung ATP?

    Adenosintriphosphat — der universelle Energieträger der Zelle.

23. ATP besteht aus dem Nucleosid Adenosin und … Phosphatgruppen. Bei der Hydrolyse zur letzten Phosphatgruppe werden … Energie freigesetzt.

    drei · ~30,5 kJ/mol

24. Wie entsteht ATP aus ADP?

    Durch Anlagerung einer Phosphatgruppe an ADP (Adenosindiphosphat) unter Energiezufuhr — dieser Vorgang heißt Phosphorylierung.

25. Warum wird ATP als universeller Energieträger bezeichnet?

    Weil es in allen lebenden Zellen vorkommt und durch seine Hydrolyse direkt nutzbare chemische Energie für nahezu alle zellulären Prozesse liefert.

26. In welchen Prozessen wird ATP regeneriert (gebildet)?

    Hauptsächlich bei der Zellatmung (oxidative Phosphorylierung, Substratkettenphosphorylierung) und bei der Fotosynthese (in der Lichtreaktion).

27. Wo in der Zelle wird der größte Teil des ATPs produziert?

    An der inneren Mitochondrienmembran (Cristae) durch die ATP-Synthase im Rahmen der oxidativen Phosphorylierung.

28. Die Fotosynthese findet in den … statt, die in Pflanzenzellen vorwiegend in den Mesophyllzellen des Blattes liegen.

    Chloroplasten

29. Nenne die beiden Hauptkompartimente des Chloroplasten, die für die Fotosynthese entscheidend sind.

    Thylakoid-Membransystem (Grana-Stapel) und Stroma (wässrige Grundmasse).

30. Wo findet die Lichtreaktion der Fotosynthese statt?

    An den Thylakoid-Membranen (in den Grana der Chloroplasten).

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