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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wozu genau braucht man Sauerstoff?



ItsME1
20.01.2008, 19:24
Ich weiß nicht,ob des ne ziemlich dämliche Frage ist,aber sie beschäftigt mich gerade,weil ich für Biochemie lerne.
Also bei der oxid. Phosphorylierung ist es doch so,dass durch den von der Atmungskette aufgebauten Protonengradieten die ATP-Synthese ermöglicht wird.
Der Endpunkt der Atmungskette ist ja die Übertragung der Elektronen auf Sauerstoff,das so zu Wasser wird.
Ich frage mich aber,wieso die Elektronen nicht theoretisch einfach an die Umgebung abgegeben werden können.Denn im Komplex IV,wo ja Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden,werden zeitgleich nur 2 der insgesamt 10 Protonen aus dem Mitochondrium gepumpt.Also würde doch,wenn man Elektronen nicht aus Sauerstoff überträgt,immerhin noch 8 Protonen rausgepumpt und der Protonengradient käme nicht zum erliegen.
Wieso ist des nicht so?Was habe ich nicht beachtet?

docmoechtegern
20.01.2008, 20:12
Ich frage mich aber,wieso die Elektronen nicht theoretisch einfach an die Umgebung abgegeben werden können. Die werden nicht einfach irgendwo hin abgegeben, sondern man braucht dafür einen geeigneten Elektronenakzeptor, dessen dessen oxidierende Wirkung stark genug ist.

Das müsste theoretisch nicht unbedingt Sauerstoff sein. Könnte theoretisch auch ein anderer Reaktionspartner mit einem geeigneten Redoxpotenzial sein.
Aber das passende Substrat der Cytochrom c-Oxidase ist eben das Sauerstoffmolekül.

(Vielleicht gibt es ja irgendwo da draußen, wo noch nie zuvor ein Mensch gewesen ist, eine Lebensform, die ähnliche Mitochondrien wie wir hat, aber anstelle der Cytochrom c-Oxidase ein Enzym besitzt, das einen anderen Partner als Elektroenakzeptor verwendet? ;-) )

Falls es Dich interessiert: Schau mal, was hier über "anaerobe Atmung (http://209.85.135.104/search?q=cache:bChzCEM2NpQJ:de.wikipedia.org/wiki/Desulfuromonadales+wikipedia+atmung+sauerstoff+sch wefel&hl=de&ct=clnk&cd=2&gl=de)" steht.
Da werden andere Endakzeptoren der Elektronen verwendet (z. B. Schwefelatome, die dann zu H2S reduziert werden)

Gichin_Funakoshi
20.01.2008, 20:16
Ohne Oxidations- und Reduktionsmittel keine Redoxreaktion und somit keine Energie und somit kein Leben.

docmoechtegern
20.01.2008, 20:33
Das Geniale am Sauerstoff als Endakzeptor der Elektronen ist z. B., dass er uns in unserer natürlichen Umgebung ständig kostenlos zur Verfügung steht, wir ihn relativ leicht aufnehmen und im Körper verteilen können und vor allem, dass das Endprodukt der Atmungskette, das H2O, ungiftig ist.

Mit Schwefel anstelle von Sauerstoff hätten wir doch einige Probleme.

Nemesisthe2nd
20.01.2008, 23:42
da wären dann noch die nitrifizierer (bio unterricht ;-) ) die können auch N2 oder NH3 als elektronenakzeptor benutzen.. je nach spezies...

und wie die anderen schon sagten man braucht einen akzeptor um das elektron zu "entsorgen" und praktischerweise sollte der akzeptor reichlich zur verfügung stehen und unkompliziert entsorgt werden können

wanci
21.01.2008, 00:05
Gibt auch Bakterien die das mit Sulfat machen. Alles möglich. Es muss nur ein Stoff sein, der die e- quasi gerne entgegennimmt, also leicht reduzierbar ist.

Vorteil an O2 ist halt, dass es einfach da ist. Außerdem entsteht H2O, was einem über so manche Durstsrecken bringt. Deswegen haben Kamele ja soviel Fett im Höcker. Die heizen damit ihre Atmungskette an und gewinnen Energie und Wasser.

Was ich mich gerade Frage: Es gibt ja Entkopler der Atmungskette (z.B. Thermogenin im braunen Fettgewebe zur "Heizung" des Körpers), dann wird die Energie des Protonengradienten in Wärme frei. Nur wie und bei was entsteht diese Wärme?

Nemesisthe2nd
21.01.2008, 00:26
aus der lösungsentalpie... (ich hoffe das ist das richtige wort dafür)

wenn du zB nen paar tropfen konzentrierte schwefelsäure in wasser löst wird sich die lösung stark erwärmen... (siehe "gieße niemals wasser auf säure sonst geschieht das ungeheure")
oder löse natriumhydroxid = rohrreiniger in wasser... wird auch ziemlich warm...

das ganze läuft bei den mitos eben nur im kleineren maßstab ab...

oder anders ausgedrückt... der Protonengradient über der mitochondrienmatrix ist auch ein energiegradient, genauer ein elektrochemischer, normalerweise wird dieser gradient genutzt um ATP zu synthetisieren. Lässt man die den Gradienten einfach so "verpuffen" entsteht wärme

hmm... irgendwie müsste ich mich präzieser ausdrücken ich hoffe man verstehts trotzdem..

pillepalle321
21.01.2008, 17:59
naja, so einfach da ist sauerstoff ja auch nicht...

evolutionstechnisch muss man sagen, dass sich die ersten pflanzen/algen ja zu beginn fast mit dem sauerstoff vergiftet haben, der vor ihrer existenz eben nicht in der erdatmosphäre existierte.

somit eine logische konsequenz, dass - falls dieses leben weiterhin bestehen sollte, was ja auch geschah - ein "symbiont" benötigt wurde, der den abfall entsorgt, tata: die tierwelt.

so gesehen sind wir eiglt eh nur dazu da um den pflanzen das leben zu ermöglichen und sind dabei noch so blöd uns an dem sauerstoffmist zu vergiften - welches tier wird schon 1000e jahre alt - im gegensatz zu so manchen bäumen... :-D