Atmungskette Basis 2

Einleitung zur Atmungskette

• Die Atmungskette besteht aus vier Komplexen, die Redoxreaktionen durchlaufen.

• Es gibt zwei Startpunkte für diese Kettenreaktionen: Komplex 1 und Komplex 2.

Komplex 1

• Elektronentransfer:
    - NADH übergibt Elektronen an Flavinmononukleotid (FMN), das für den gelben Block steht.
    - FMN wird zu FMNH₂ reduziert durch die Aufnahme von 2 Wasserstoffatomen.

• Reduktionskraft:
    - FMNH₂ überträgt die Elektronen an Ubichinon (Ubiquinon oder Koenzym Q), dessen Symbolik durch zwei „Chinesen“ dargestellt wird.

• Protonenpumpen:
    - Die Elektronenübertragung führt zu der Pumpe von 4 Protonen aus der mitochondrialen Matrix nach außen.

Komplex 2

• Doppelfunktion:
    - Komplex 2 ist Teil sowohl der Atmungskette als auch des Citratzyklus.
    - Visuell dargestellt durch Mitarbeiter mit zitronengelber Helmen, anstatt der üblichen hellblauen Helme.

• Reaktion:
    - Katalysiert die Umwandlung von Succinat (großer muskulöser Spinat) zu Fumarat (rauchendes Rad).
    - Succinatdehydrogenase entzieht 2 Wasserstoffatome und überträgt Elektronen an FAD (Fadenspule), das zu FADH₂ reduziert wird.

• Elektronentransfer:
    - FADH₂ übergibt Elektronen an Ubichinon (Ubiquinon) ohne Protonenpumpe.

• Protonen:
    - Im Gegensatz zum ersten Komplex werden hier keine Protonen gepumpt.

Komplex 3

• Elektronentransfer:
    - Ubihinol (reduzierte Form von Ubiquinon) gibt 2 Elektronen an Cytochrom c (kryochrom, Chamäleons) weiter.

• Protonenpumpen:
    - Komplex 3 pumpt 4 Protonen aus der mitochondrialen Matrix nach außen durch die Redoxreaktion.

Komplex 4

• Reaktion:
    - Elektronen von Cytochrom c werden an Sauerstoff (atmendes saures Stoffwesen) abgegeben.

• Oxidation:
    - Cytochrom c wird oxidiert und Sauerstoff zeigt die höchste Elektronenanziehungskraft.

• Protonenpumpen:
    - Es werden 2 Protonen aus der mitochondrialen Matrix nach außen gepumpt.

ATP-Synthase

• Molekulare Struktur:
    - Ähnlich wie eine Windmühle.

• Funktion:
    - Nutzt die protonenmotorische Kraft, um anorganisches Phosphat an ADP (Adenosindiphosphat) zu knüpfen und ATP (Adenosintriphosphat) herzustellen.

• Energiequelle:
    - Die freiwerdende Energie bei der Rückführung der Protonen in die mitochondriale Matrix wird genutzt, um ATP zu synthetisieren.

• Protonenmotorische Kraft:
    - Die Kraft, die durch den Protonenfluss erzeugt wird und zur Synthese von ATP führt.

Fazit

• Durch die Redoxreaktionen der Enzymkomplexe werden Elektronen von Komplex zu Komplex übertragen, wobei Protonen aus der mitochondrialen Matrix gepumpt werden.

• Erzeugte Protonenmotorische Kraft wird zur ATP-Produktion verwendet, was den Energiehaushalt des Körpers entscheidend mitbestimmt.