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4.2.2 Komplexe I-IV (Wasserräder)
(Am Wasserrad II wird das Wasser vom Eimer
(gepunktet) auf den Rollcontainer (uni) weitergegeben).
Succinat
FAD
Ubichinon
Ubichinol
Intermembranraum
FADH2
Matrixraum
Fumarat
innere
Mitochondrienmembran
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Dies ist der zweite Zufluss zur Atmungskette.
Hier werden die Wasserstoffatome – wie im
Komplex I – auf Ubichinon übertragen.
Was passiert im Einzelnen? Succinat wird von
FAD oxidiert, gibt also seine Wasserstoffatome an FAD ab und reduziert es dadurch zu
FADH2. FADH2 gibt die Wasserstoffatome weiter an Ubichinon, das dadurch zu Ubichinol reduziert wird.
COO
H 2C
COO
+
–– Im Komplex II werden Wasserstoffatome von
Succinat auf Ubichinon übertragen, Succinat
wird also oxidiert (bitte auch Strukturformel
einprägen)
–– Komplex II enthält kovalent gebundenes FAD
und Eisen-Schwefel-Komplexe (proteingebundenes Eisen in Nicht-Häm-Form) als prosthetische Gruppen.
–– Seine erste Reaktion entspricht dem ersten
Regenerationsschritt des Citratzyklus.
HC
FAD
OOC
Succinat
COO
+
FADH2
Fumarat
C
H3CO
OH
CH3
FAD
H3CO
C
R
+
H3CO
C
CH3
H3CO
C
R
O
OH
Ubichinon
Ubichinol
Abb. 51: Atmungskette, Komplex II
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+
CH
O
FADH2
4
Merke!
Abb. 50: Atmungskette, der Weg durch Komplex II
H 2C
Der Komplex II hat einen Sonderstatus: Seine
erste Reaktion entspricht dem ersten Regenerationsschritt des Citratzyklus (s. S. 33) und
er ist NICHT in der Lage, Protonen in den Intermembranraum zu pumpen: Nicht zuletzt
aufgrund dieser Tatsachen wird er im Physikum besonders gerne gefragt.
Reduziertes FADH2 entsteht
nicht nur im Citratzyklus, sondern auch bei der β-Oxidation
(Enzym = Acyl-CoA-Dehydrogenase) und der mitochondrialen
Glycerinphosphatdehydrogenase (s. Abb. 25,
S. 19). Auch diese Reduktionsäquivalente
werden auf Ubichinon übertragen. Dazu existieren eigene Wege, die jedoch physikums­
irrelevant sind.
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