/ Stoffwechsel & Energetik

ATP Citratzyklus

GTP-/ATP-Ausbeute des Citratzyklus: ATP = 2 · nglc. Pro Acetyl-CoA wird 1 GTP gebildet, pro Glukose entstehen zwei Acetyl-CoA.

ATP Citratzyklus

01 · Eingabe

ATP Citratzyklus berechnen

GTP-/ATP-Ausbeute des Citratzyklus: ATP = 2 · nglc. Pro Acetyl-CoA wird 1 GTP gebildet, pro Glukose entstehen zwei Acetyl-CoA.

Lösen für

ATP = 2 · nglc

nglc Mol Glukose

mol

Worum geht es?

Der Citratzyklus (Krebs-Zyklus) findet in der Mitochondrienmatrix statt und oxidiert Acetyl-CoA zu CO₂. Pro Glukose entstehen aus dem Pyruvat zwei Acetyl-CoA, jeder durchläuft den Zyklus einmal.

Direkte Energieausbeute: pro Acetyl-CoA wird 1 GTP (energieäquivalent zu ATP) durch Substratketten-Phosphorylierung gebildet. Macht pro Glukose 2 GTP/ATP. Der größere Anteil der Energie steckt allerdings in NADH und FADH₂ — er wird erst in der Atmungskette nutzbar.

Die Formel

Formel ATP Citratzyklus

ATP = 2 · nglc

Umstellung:
    nglc = ATP / 2

Die Variablen

Symbol	Bedeutung	Einheit	Erklärung
ATP	GTP/ATP produziert	mol	Substratphosphorylierung im Citratzyklus.
nglc	Mol Glukose	mol	Eingesetzte Glukose.

Minimal-Beispiel

ATP-Ausbeute aus dem Citratzyklus bei 3 mol Glukose:

Rechnung Beispiel

ATP = 2 · nglc
    = 2 · 3 mol
    = 6 mol ATP

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Aerob arbeitender Muskel

Aus 0,01 mol Glukose direkt via Citratzyklus:

Rechnung Muskel aerob

ATP = 2 · 0,01 mol
    = 0,02 mol ATP

Beispiel 2 — Pro Acetyl-CoA

Eine Glukose liefert zwei Acetyl-CoA, jeder Durchlauf des Zyklus liefert 1 GTP.

Rechnung Acetyl-CoA

1 mol Glukose → 2 mol Acetyl-CoA
2 mol Acetyl-CoA · 1 GTP = 2 GTP
ATP = 2 · 1 mol = 2 mol

Beispiel 3 — Rückrechnung

Aus der Substratketten-Phosphorylierung des Citratzyklus stammen 12 mol ATP. Welcher Glukose-Umsatz steht dahinter?

Rechnung Stoffmenge

nglc = ATP / 2
     = 12 / 2
     = 6 mol Glukose