SEW - lern-soft-projekt

2.2.2. Atmungskette
Der ganze Aufwand im Zitrat-Zyklus hat noch nicht wirklich viel Energie hervorgebracht. Bis
hier verfügt die Zelle / das Mitochondrium nur über eine Vielzahl von Reduktions-
Äquivalenten bzw. enzymgebundenen Wasserstoff. Der muss nun auch schnellstens weiterverwendet
werden, sonst kommt es zu Hemmungen an einigen Enzymen des Zitrat-Zyklus.
FAD und NADH + sind in den Formen FADH und NADH 2 + gebunden und stehen somit nicht
als Ausgangsstof für die entsprechenden Reaktionen im Zitrat-Zyklus zur Verfügung. Der
Zyklus würde stoppen, da bestimmte Ausgangsstoffe (z.B. oxidierte Coenzyme) nicht mehr
zur Verfügugn stehen würden.
Der Mechanismus zum Umwandeln der Reduktions-Äquivalente in Energie erfolgt in der sogenannten
Atmungskette. Der Vorgang wird auch als Endoxidation bezeichnet. Letztendlich
wird nämlich Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser umgesetzt.
4 + O 2 2 H 2 O ∆ R H =
Diese Reaktion ist vielleicht von Knallgasreaktion, Schweißbrenner und Brennstoffzelle bekannt.
Da stecken bekanntlich Vorgänge mit hoher Energieabgabe dahinter.
2 H 2 + O 2 2 H 2 O
Aus unserem Exkurs zur Energie wissen wir, dass die Reaktionsenergie immer von den
Ausgangsstoffen und den Reaktionsprodukten abhängt, nicht vom Weg. Das bedeutet, auch
in den Mitochondrien muss diese Energie frei werden. Schnell wird klar, dass dies in einer
besonderen Weise (auf einem besonderen Weg) passieren muss. Schließlich schwimmen
die Mitochondrien nicht als glühende Objekte durch das Cytoplasma und knallen tut es auch
nicht ständig.
Der Trick liegt in der direkten und schrittweisen Energie-Übertragung. An dieser sind mindestens
sieben verschiedene Enzyme in drei produktiven Redoxsystemen und eine ATP-
Synthetase beteiligt. In unserer Vereinfachung betrachten wir nur die vier wichtigsten Systeme.
Der größte Enzymkomplex – die ATP-
Synthetase – die sogar auf elektronenmikroskopischen
Aufnahmen sichtbar gemacht
werden kann. Die ATP-Synthetase ist für die
Bildung des ATP's aus ADP und Phosphat
verantwortlich.
- 151 - (c,p) 2008 lsp: dre