Energie

Energie

Grund und Leistungsumsatz
Grundumsatz: Energiemenge, die man in völliger Ruhe bei 25°C zur Aufrechterhaltung der
Körperfunktionen braucht. Wird durch Geschlecht, Alter, Körpermasse beeinflusst.
Leistungsumsatz: Bei unterschiedlichen Tätigkeiten erhöht sich der Energieumsatz.
Zusätzlich benötigte Energie -> Leistungsumsatz.
Wird v.a. für Muskeltätigkeit gebraucht.
Grund + Leistungsumsatz = Täglicher Energiebedarf
Frauen haben kleineren Grund und Leistungsumsatz, da sie durchschnittlich leichter und
kleiner sind.
Energie Umsatz
Direkte Kalorimetrie: Es wird Wärmeenergie frei. Diese Menge der Wärmeabgabe kann
gemessen werden (J). Durch die Wärmeabgabe erwärmt sich das Wasser und die
abgegebene Wärme kann gemessen werden. Somit kann man direkt auf die
Stoffwechselaktivität schliessen.
Indirekte Kalorimetrie: Es wird der Unterschied in der Sauerstoffkonzentration zwischen der
eingeatmeten und der ausgeatmeten Luft gemessen. Und aus dieser Differenz kann man
einen Rückschluss auf die Menge der oxidativ abgebauten Nährstoffe schliessen.
Kalorisches Äquivalent: Energiemenge, die bei der Verbrennung von 1L O 2 Frei wird, Es ist
abhängig von der zugeführten Nahrung.
Brennwert: Wie viel Energie durch Abbau von Nährstoffen im Körper bereitgestellt wird,
Abbau der Nährstoffe unterscheidet sich im Sauerstoffbedarf.
Fette haben einen sehr hohen Brennwert, da sie sehr viel Energie liefern. Der
sauerstoffbedarf ist jedoch auch sehr hoch, deshalb ist das kalorische Äquivalent ähnlich wie
das der anderen.
Gleichung der Zellatmung
Glukose wird mit Hilfe von Sauerstoff zu Wasser und Kohlenstoffdioxid abgebaut.
C6H12O6 + 6O2  6H2O + 6CO2

, Zellatmung




Glykolyse: anaerob
Im Zellplasma wird Glukose durch viele komplexe Umwandlungen in 2 Pyruvat aufgespalten


Glukose 2 Pyruvat
In diesem Verlauf werden 2 ATP-Moleküle gebraucht. Im weiteren Verlauf werden 4 mal aus
ADP + P, ATP gebildet. Zudem wird NAD+ in NADH + H+ umgewandelt. Dies ist nur ein
temporärer Wasserstoffspeicher.
Glukose + 2NAD+ + 2ADP + 2P  2 Pyruvat + 2NADH + H+ + 2ATP
Zitronensäurezyklus: aerob
Durch ein spezielles Transportprotein gelangt das Pyruvat in das Mitochondrium. Dort wird
CO2 abgespalten und das Pyruvat wandelt sich in Acetyl um. Auch hier wird NAD+ in
NADH + H+ umgewandelt. Geschieht alles 2 Mal, weil in der Glykolyse 2 Pyruvat entstanden
sind.
Im Zyklus bauen sich CO2 und H2O ab und es wird Energie frei. Mit der freigewordenen
Energie wird ATP hergestellt. Pro Pyruvat (2x) 3NAD in 3NADH + H+ und FAD zu FADH2
umgewandelt.
2 Pyruvat + 8NAD+ + 2FAD + 2ADP + 2P + H2O CO2 + 8NADH + H+ + 2FADH2 + 2ATP
Atmungskette: aerob
In den Elektronentransportketten, also Gruppen von Proteinen (Enzym=ATP-Synthase)
werden die Elektronen aus den «Zwischenspeichern» aufgenommen. Durch die Bindung von
Proteinen und Elektron wird Energie frei. Dazu wird Sauerstoff benötigt, Wasser ist
Abfallprodukt.
10NADH + H+ + 2FADH2 + 34ADP + 34P +O2  10NAD+ + 2FAD + H2O + 34 ATP
H+ Überschuss
Konzentrationsunterschied
Diffusion durch Innenmembran
ATP- Synthase
ATP entsteht
Zellatmung ist für uns überlebenswichtig. Energie treibt wichtige Vorgänge an.