In der Atmungskette wird mit Abstand am meisten - BIO

Atmungskette
In der Atmungskette wird2 mit Abstand am meisten
Moleküle.
ATP synthetisiert. Wie der Citratzyklus befindet si
Eine Stoffbilanz für energiereiche
Verbindungenabhängig
aufzustellen
ist. ist
Deshalb
insofern
folgt
schwierig,
Glykolyse
jetzt eineals
verkürzte
dass dieStoffbilan
erzeugt
2
2x NADH
Citratzyklus
8x NADH
2x FADH
Insgesamt
10x NADH
2x FADH
In der Atmungskette ergibt
1x NADH = ca. 3x ATP
1x FADH = ca. 1x FADH
daraus folgt
10x NADH = 30 ATP
+
2x FADH = 2 ATP
= ca. 32 ATP
(genauer: 32-34)
{slide=Oxidation, Elektronenabgabe: NADH zu NAD + und FADH 2 zu FAD}
- Von der Glykolyse und dem Citratzyklus wandern NADH und FADH 2 zur Atmungskette.
- Hier geben sie jeweils zwei Elektronen ab, weshalb NADH zu NAD + ...
1/3
Atmungskette
a) NADH gibt ein positiv geladenes Wasserstoffion (H + ) ab, dadurch wird auch ein e - frei ->
NAD
b) NAD gibt ein weiteres Elektron ab, es wird dadurch oxidiert -> NAD +
- ... und FADH 2 zu FAD oxidiert wird.
a) FADH 2 gibt ein positiv geladenes Wasserstoffion (H + ) ab, dadurch wird auch ein e - frei
-> FADH
b) FADH 2 gibt ein weiteres H + ab, dadurch wird wieder ein e - frei -> FAD{/slide}
{slide=e - wandert über Redoxsysteme, Reaktionsenergie wird frei -> H+ in Intermembranraum
pumpen}
- Das e - wandert über das Coenzym Ubichinon und das Protein Cytochrom c über die
Redoxsysteme
- Dabei wird jeweils durch die Reaktionsgefälle Energie frei.
a) Zu Beginn hat das e- ein hohes Redoxpotenzial (stark negativ geladen)
b) Es fließt zum weniger negativ gelandenen Teil der Kette, bei jeder dieser Wanderungen
wird Reaktionsenergie frei.
(diese schrittweise Energiegewinnung ist notwendig, da die freigewordene Energie in
einem Moment sonst zu groß wäre.)
- Die Energie wird genutzt, um Protonen (H+) in den Intermembranraum zu pumpen.{/slide}
{slide=Übertragung des e- auf Sauerstoff um Wasser zu bilden}
- Das Elektron hat ein nur noch geringes Redoxpotenzial und kann damit ohne heftige
exotherme Reaktionen auf den Sauerstoff übertragen werden.
- 2 Wasserstoffionen (H + ) + 0,5 Sauerstoffmolekül (O 2 ) ergeben Wasser (H 2 O).{/slide}
{slide=ATP-Synthase durch das vorhandene Ladungs- und Konzentrationsgefälle
(=Protonengradient)}
- Im Intermembranraum ist eine hohe Konzentration an Protonen durch die drei H + hinein
pumpenden Multienzymkomplexe vorhanden.
- Der natürliche Drang nach Konzentrationsausgleich wird von der ATP-Synthase
(Enzymkomplex) genutzt. Der Protonenrückfluss ermöglicht die Umwandlung von ADP zu ATP
(ADP + Phosphatgruppe -> ATP ; benötigt aber Energie).{/slide}
Die Atmungskette bezeichnet man auch als oxidative Phosphorylierung, da durch die
Oxidation von NADH zu NAD
+
(-> "oxidative") Energie frei wird, die zum Einpumpen von H
+
verwendet wird. Das dadurch entstandene Konzentrationsgefälle dient der ATP-Synthase zur
Umwandlung von ADP zu ATP (-> "Phosphorylierung")
2/3
Atmungskette
3/3