56 - Medi

4 Atmungskette – oder: Warum atmen wir ­eigentlich?
endogene Prozesse
ATP
ATP
ATP
ADP + P
ATP
ATP
1
Atmungskette und
Elektronentransport
entkoppelt
H+
außen
Wärme
H+
innen
2
Atmungskette
4
NAD+
NADH + H+
4
Matrix
Intermembranraum
3
Dehydrogenase
Substrat H2
Substrat
Abb. 66: Atmungskette, Folgen der Entkopplung
medi-learn.de/6-bc1-66­
Entkoppler beeinträchtigen den Elektronentransport NICHT. Sie bewirken
damit auch KEINE Umkehr, sondern führen höchstens zu einem noch schnelleren Ablauf
des Transports.
Durch die Entkopplung des Elektronentransportes von der ATP-Bildung kann die Regulation der Atmungskette über die ADP-Konzen­
tration (s. 4.6, S. 52) nicht mehr greifen. Es
kommt sogar zu einer Beschleunigung des
Elektronentransportes und damit zu einem erhöhten Sauerstoffverbrauch.
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Welches sind nun die Entkoppler der Atmungskette? Auch zu
diesem Thema werden im Examen glücklicherweise nur zwei
Wirkstoffe verlangt. Ein physiologischer und ein pathologischer:
–– Physiologisch? Wie kann ein Stoff, der die
Atmung von der Energieerzeugung trennt,
physiologisch sein? Der entscheidende
Punkt ist, dass bei der Entkopplung Wärme
freigesetzt wird. Das ist z. B. bei der zitterfreien Wärmebildung im braunen Fettgewebe gewollt. Das physiologische Protein
Thermogenin – ein Protonenkanal – wird
dazu bei einem Kältereiz kontrolliert in die
innere Mitochondrienmembran eingebaut.
Auf diese Weise wird wohl dosiert Wärme
produziert.
–– Der pathologische Vertreter ist das Dini­
trophenol, ein lipophiles Molekül, das sich
in die Membran einlagert und auf der Intermembranseite Protonen aufnimmt, sie
durch die Membran schleust und auf der
Matrixseite wieder abgibt.
Merke!
–– Thermogenin ist ein physiologischer, Dinitrophenol ein pathologischer Entkoppler der Atmungskette.