Wasserstoffatome in der Atmungskette |
| max999 | 2010-02-20 00:06:46 |
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Beitrag #1 • | Guten Abend!
Vielleicht kann mir jemand bei folgendem Problem helfen.
Ich verstehe bei der Atmungskette nicht wohin die Wasserstoffatome von NADH/H+ und FADH2 gelangen.
Wenn ich alles richtig verstanden habe, werden die Protonen ja mithilfe der Elektronen, die durch die Atmungskette wandern, in den Intermembranraum exportiert. Außer im Komplex 3, im Q-Zyklus, ist der genaue Mechanismus noch unbekannt. ( laut Dualer Reihe- Biochemie)
Im Komplex 1 werden 4 Protonen exportiert.
Im Komplex 3 auch 4
Im Komplex 4 nur 2 ( weil 2 weitere und die e- von NADH2 und FADH2 auf 1/2 O2 übertragen werden)
Also was passiert mit den Wasserstoffatomen von NADH2 und FADH2
Wahrscheinlich hab ich irgendwo einen Denkfehler...
Vielen Dank für eure Hilfe !
Gruß
Max | | acribio | 2010-02-21 20:19:34 |
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Beitrag #2 • | Hallo Max,
>Duale Reihe
Das klingt nach Mediziner, richtig :-)
zuerstmal: Es heisst nicht NADH2 sondern NADH !!
Ich vermute, du hast einfach die Redox-Gleichung nicht ganz verstanden.
>und die e- von NADH und FADH2 auf 1/2 O2 übertragen werden
wenn das passiert, dann passiert Folgendes:
NADH => NAD+ + H+ + e-
die Elektronen werden jetzt auf Sauerstoff übertragen:
2e- + 1/2 O2 => O2- (ist ja eigentlich Quatsch)
dieses (nicht existierende) O2- schnappt sich sofort das obige H+ :
H+ + O2- => OH-
Dieses schnappt sich noch ein H+ :
H+ + OH- => H2O
Hier siehst du, dass die Protonen irgendwann zu Wasser werden.
In der Summe kommt die Gleichung aus den Büchern heraus:
NADH + H+ 1/2O2 => NAD+ + H2O
Die Elektronen werden auf den Sauerstoff übertragen (Oxidation) und die Protonen gleich mit, So dass am Ende Wasser steht.
| | max999 | 2010-02-24 13:29:11 |
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Beitrag #3 • | Hallo Acribio !
Danke für die Antwort !
Allerdings ist mir folgendes immer noch nicht ganz klar:
NADH gibt am Komplex 1 seine e- ab. Diese gehen in die Atmungskette ein und werden dort schließlich am Komplex 4 auf O2 übertragen, wodurch O2- entsteht. Komplex 4 pumpt/exportiert selbst 4 Protonen, wovon 2 mit O2- zu H2O reagieren und 2 in den Intermembranraum gepumpt werden.
ABER: Was passiert mit den Protonen die NADH2 zu Beginn am Komplex 1 im Rahmen der e-Abgabe abgiebt ??
Bleiben die einfach in der Matrix zurück ?
DANKE für eure Hilfe !
Gruß,
Max | | acribio | 2010-02-24 14:30:52 |
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Beitrag #4 • | Ich zitiere aus folgendem Buch:
Biochemie Lubert Stryer, Kapitel III Erzeugung und Speicherung von Stoffwechselenergie/ Oxidative Phosphorylierung (bitte dort auch x nachschauen, dort sind ein paar Formeln, die ich hier nicht nachzeichne)
Am Anfang der Atmungskette werden Elektronen mit hohem Potenzial von NADH auf die NADH-Q-Reduktase übertragen. Die Elektronen des NADH treten über die NADH-Q-Reduktase ( Q steht für Ubiochinon, engl. ubiquinone), die man auch als NADH-Dehydrogenase bezeichnet, in die Atmungskette ein. Es ist ein großes Enzym (850kDa) aus mindestens 25 Polypeptidketten. Vom NADH werden zwei
Elektronen auf die prostetische Gruppe dieses Enzyms übertragen, dabei entsteht die reduzierte Form
FMNH2
NADH+ + H+ + FMN ==> FMNH2 + NAD+
Das FMN kann auch nur ein einziges Elektron aufnehmen (oder FMNH2 eines abgeben), wobei sich als Zwischenprodukt ein Semichinonradikal bildet. Die Elektronen werden dann vom FMNH2 auf eine Reihe von Eisen-Schwefel-Clustern (Fe-S) transferiert, die den zweiten Typ von prosthetischen Gruppen in der NADH-Q-Reduktase darstellen.
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Das FMN ist dabei GEBUNDEN am Enzym, während das NADH und NAD+ frei in Lösung schwimmt. Man kann sich das so vorstellen, dass das NADH ein Schiff mit einer Ladung ist (Ladung H+ und e-) Diese Ladung wird dann im Hafen über Kräne (FMN) "gelöscht" ... und auf dem "Landweg" (Fe-S) im inneren des Enzyms weitertransportiert. =>Über die Grenze in den Intermembranraum :D | | acribio | 2010-02-24 14:59:33 |
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Beitrag #5 • | übrigens ist das Thema, worüber wir hier sprechen im header Bild dieser Seite zu sehen - rechts neben der Frau ;)
| | acribio | 2010-02-25 10:22:41 |
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Beitrag #6 • | Mein zweites Posting scheint dem ersten irgendwie zu widersprechen. Im ersten wollte ich lediglich die Summengleichung nahebringen, die am Ende herauskommt und hierzu habe ich die einzelnen Gleichungen für Oxidation und Reduktion dargelegt.
Im zweiten Posting habe ich den ersten Schritt einer langen Kette von Übertragungsreaktionen beschrieben und dieser ist natürlich genauer untersucht. So gesehen ist die erste Reaktion mit Vorsicht zu genießen.
Ein Tipp noch: Es wird immer gesagt, dass die Protonen in den Intermembranraum exportiert werden und die Elektronen woanders hin. Faktisch ist aber eine Ladungstrennung in makroskopischem Ausmaß selbstverständlich NICHT möglich. Im Groben gehen also die Elektronen den gleichen Weg wie die Protonen.
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