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allgemeines | In Mitochondrien wird durch Oxidation Energie frei gesetzt. | Die gewonnene Energie wird der Zelle durch Umwandlung von ADP in ATP zur Verfügung gestellt. | ||
Prinzip | Der energieliefernde Prozess ist die Übertragung von freien Elektronen auf molekularen Sauerstoff. | Durch zahlreiche Zwischenschritte, wird die freiwerdende Energie maximal ausgenutzt. | ||
IMM | inner mitochondrial membrane. | Mitochondrien haben eine Außenmembran und eine innere Membran, welche die Cristae bildet. | Dazwischen liegt der Intermembranraum. | Die Atmungskette liegt an der Innenseite der IMM. |
ETC | mitochondrial electron-transport chain. | Elektronen - Transportkette. | Am Ende der Kette wird ein Proton (H+) von der Matrix in den Intermembranraum transprotiert. | Die Energie des Protonengradienten wird zur Umwandlung von ADP zu ATP genutzt. |
Coenzym Q | Coenzym Q empfängt Elektronen von NADH und FADred. | Coenzym Q überträgt die Elektronen auf eine Sequenz von Cytochromen. | ||
Cytochrome | Cytochrom empfängt Elektronen und reduziert dabei Fe2+ zu Fe3+. | Das letzte Cytochrom, das Cytochrom a3 oder die Cytochromoxidase, überträgt ein Elektron an molekularen Sauerstoff. | ||
Cytochrom P450 | Ist an der Entgiftung und dem Medikamentenabbau beteiligt. | |||
2 H2 + O2 = 2 H2O | Wenn NADH ein Elektron abgibt, entsteht ein H+. 2 H+ vereinigen sich am Ende der Atungskette mit O2- zu H2O. |
Bildquelle: Fvasconcellos 19:44, 9 December 2007 (UTC). w:Image:NAD oxidation reduction.png by Tim Vickers., Public domain, via Wikimedia Commons | ||
Complex I | NADH-Dehydrogenase. Reduziert Ubichinon (UQ) zu Ubihydrochinon. Gleichzeitig wird NADH zu NAD oxydiert und Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum transportiert. Es ist einer der größten und komplexesten Membran - Protein - Komplexe der Mitochondrien. Der Komplex enthält mehrere Eisen - Schwefel - Cluster und Ubiquinone (1). | |||
Complex I - Defekt | Bei Fehlfunktion kommt es zu neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und M. Parkinson. ACAD9 kodiert eine mitochondriale Acyl-CoA - Dehydrogenase und ist bei dem Respiratory Chain Complex I Syndrom oft mutiert. (2) | |||
Complex II | Succinat-Dehydrogenase. Teil des Zitronensäurezyklus. Succinat-Dehydrogenase oxydiert Succinat zu Fumarat. Gleichzeitig wird Ubichinon (Coenzym Q) zu Ubihydrochinon (Ubichinol) reduziert. Das Enzym enthält FAD als Elektronentransporter. | |||
Complex III | Cytochrom-C-Reduktase. Oxydiert Ubihydrochinon zu Ubichinol. Gleichzeitig wird Cytochrom C reduziert und zwei Protonen in den Intermembranraum abgegeben. | |||
Complex IV | Cytochrom-C-Oxidase. Oxidiert Cytochrom C. Gleichzeitig werden 2 Protonen aus der Matric auf Sauerstoff übertragen, so dass Wasser entsteht. Mit der freiwerdenden Energie werden Protonen in den Intermembranraum gepumpt. Die Cytochrom-C-Oxidase enthält Häm a und Häm a3 und zwei Kupfer-Zentren. | |||
Complex V | Nutzt den Protonengradienten zwischen dem Intermembranraum und der Matrix zur Synthese von ATP. | |||
Quellen |
1.) Hunte C, Zickermann V, Brandt U. Functional Modules and Structural Basis of Conformational Coupling in Mitochondrial Complex I. Science Published Online July 1, 2010 2.) Haack TB, et al.: Exome sequencing identifies ACAD9 mutations as a cause of complex I deficiency. Nature Genetics Published online 2010 | |||
Teil von |
Medizin | Biochemie |
Impressum Zuletzt geändert am 09.04.2022 15:41