Vorlesungsnotizen: Die Atmungskette

Einführung

• Der menschliche Körper benötigt Energie zur Funktion.
• Die Atmungskette ist die letzte Phase des Glucoseabbaus.
• Ziel: Umwandlung von während der Glykolyse gespeicherter Energie in ATP.

Aufbau der Atmungskette

• Ort: Innere Membran der Mitochondrien
• Bestandteile: Vier Multienzymkomplexe (MEK), durchnummeriert von 1 bis 4.
• Funktion: Elektronentransportkette zur schrittweisen Energieübertragung.

Elektronentransportkette

• Startmoleküle: NADH + H+ und FADH2
• Ablauf bei NADH + H+:
  • NADH + H+ wird bei MEK1 oxidiert → NAD+ und Elektron.
  • Elektron zu MEK3 über Coenzym Q (Ubichinon).
  • Weiter zu MEK4 über Zytochrom C.
  • Endreaktion: Elektron + Sauerstoff → Sauerstoffion → Wasser mit zwei Protonen.
• Ablauf bei FADH2:
  • Start bei MEK2, dann wie NADH + H+ ab MEK3.

Energieumwandlung und Protonenpumpe

• Energiegewinnung: Bei jedem Elektronentransfer entsteht Energie.
• Protonenpumpe:
  • Protonen werden aus der Mitochondrienmatrix in den Intermembranraum gepumpt.
  • MEK1, MEK3, MEK4 als Kanäle für Protonen.
  • MEK2 nur Elektronenakzeptor.
• Protonengradient: Überschuss an Protonen im Intermembranraum.

ATP-Synthase

• Funktion: Protonenfluss treibt ATP-Synthase an.
• Endprodukt: ATP aus ADP und Phosphat.
  • Prozess: Oxidative Phosphorylierung.
• Gesamtbilanz: 36 ATP-Moleküle pro Glucosemolekül durch Wasserstoffoxidation.

Sicherheitsmechanismus

• Warum schrittweise?
  • Vermeidung der Knallgasreaktion (explosive Energieabgabe bei direkter Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff).
  • Schützt die Zelle vor Schäden durch plötzliche Energieabgabe.

Fazit

• Die Atmungskette ermöglicht eine kontrollierte Energieübertragung.
• Wichtig für ATP-Produktion und Energiestoffwechselprozesse.

Weitere Ressourcen

• Mehr zur Glykolyse und Citratzyklus in verlinkten Videos und Playlists.
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Diese Notizen bieten einen Überblick über die Funktion und den Ablauf der Atmungskette im menschlichen Körper, wichtige Mechanismen der Energieumwandlung und die Bedeutsamkeit für den Energiestoffwechsel.