Mitschrift zur VO Biochemie des Stoffwechsel Prof. Kainz

Cytochrome Feenthaltende
Elektronentransfer Protein, im reduzierten Zustand Fe2+ im Porphrin-Ring
Fe-S-Proteine
Fe befindet sich nicht in einer Hämgruppe, sondern ist mit anorg. Schwefel oder über Schwefel von
Cys assoziiert
Niedriges Redox-Potential was bedeutet gute Elektronen-Donoren
Teilstufen um nicht Energie als Wärme zu verlieren
Komplexe 1 bis 4 aus Proteinen (komplex) aufgebaut
NADH aus Matrix - kann nicht durch innere Membran durch
Hydronium-Ionen hinausgepumpt werden => Elektronepotentialgefälle hinunter => Energie
Teil Arbeit zu leisten - Protonen von Matrix in Intermembranraum zu pumpen
(24fach höhere Konzentration im Intermembran Raum)
Atmungskette:
Treibende Kraft:
Reduktionskraft von NADH und FADH2, in Kombination mit der Oxidationskraft von O2
Trennung der funktionellen Komplexe der Atmungskette:
Mitochondrien zerlegt - Auftrennung
5 Komplexe
Die Komplexe I-IV katalysieren Übertragungen zwischen Donatoren, Zwischenstufencarriern und O2
=> Eigenschaft von Komplex 5 geht verloren weil getrennt von den Protonen => Umgekehrte Reaktion
=> Zerlegt ATP = ATP-Synthase
4 Elektronen-Carrier-Komplexe die jeweils einen Teil der Kette katalysieren können
I und II katalysieren den Elektronentransfer zu Ubichinon von verschiedenen Elektronen-Donatohren (I
- NADH, II - Succinat)
III überträgt Elektronen von Ubichinon auf Cytochrom c
IV vervollständigt Sequenz in dem er Elektronen con Cytochrom c auf O2 überträgt
Komplex I:
NADH-Ubichinon-Oxidoreduktase
2 gekoppelte Reaktionen
Übertagen eines Hydrid-Ions von NADH und eines Protons von der Matrix auf Ubichinon
Endergone Übertragung von 4 Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum
Komplex I ist eine Protonenpumpe die von er Energie des Elektronentransfers angetrieben wird
Komplex I katalysiert die Übertragung eines Hydrid-Ions vom NADH auf FMN, von wo 2 Elektronen
über eine Reihe von Eisen-Schwefel-Zentren zum Fe-S-Protein N-2 in den Matrixarm des Komplexes
gelangen
Der Elektronentransfer vom N-2 zum Ubichinon (UQ - vollständig oxidiert) auf dem Membranarm
ergibt UQH2 (Ubichinol - vollständig reduziert) das in die Lipiddoppelschicht diffundiert
Mechanismus der Elektronen- und Protonenübertragung nicht vollständig geklärt, wahrscheinlich aber
ein UQ-Zyklus (UQH2 2mal pro Elektronenpaar beteiligt)
Protonenfluss erzeugt über der inneren Mitochondrienmembran ein elektrochemisches Potential
(Intermembranraum positiv, Matrix negativ) das Teil der Energie enthält welche durch die
Elektronenübertragung freigesetzt wurde
Elektrochemische Potential treibt ATP-Synthese an
Komplex II:
(Succinat-Dehndrogenase - membrangebundenes Enzym des Citratzyklus)
Kein Auspumpen von Protonen
Wirkung jedes dieser Elektronen übertragenden Enzyme - Beitrag am Pool an reduzierten
Ubichinon
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