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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Fragen zur Atmungskette



Medi Freak
02.06.2013, 11:20
Hallo, folgendes versteh ich nicht:

1) beim transport von Elektronen auf o2 werden atmungskettenkomplexe und elektronencarrier wie ubichinon und cytocrom c benötigt. wenn elektronen transportiert werden, müssen auch immer protonen mittransportiert werden (ladungsausgleich). wieso müssen dann überhaupt protonen von der Matrix in den intermembranraum gepumpt werden?

2) warum werden durch komplex II garkeine protonen gepumpt?

3) könnte mir jemand den Coenzym Q Zyklus erklären?

Sry aber ich finde das thema echt blöd?

lg

bipolarbär
02.06.2013, 11:37
1) Die Protonen, die in den Intermembranraum gepumpt werden, streben aufgrund ihres elektrochemischen Gradienten zurück in den Matrixraum. Ihre potentielle Energie wird durch die ATP-Synthase genutzt, um ADP zu phosphorylieren. Wie eine Turbine, durch die ein Wasser- bzw. Protonenstrom geht.

Den Ladungsausgleich kannst du vernachlässigen, bedenke, dass Elektronen NICHT als Ionen vorliegen! Die gepumpten Protonen haben nichts damit zu tun um die Ladung der e- auszugleichen.

2) Evtl. weil die elektromotorische Kraft, die du zwischen den Redoxpaaren FADH2/FAD+ und Ubichinon/Ubichinol nicht ausreichend ist, um die nötigen Konformationsänderung zu bewirken. Vgl. dazu eine Redoxreihe aus deinem Biochemiebuch.

3) http://de.wikipedia.org/wiki/Q-Zyklus Wenn du spezielle Fragen hast führ sie aus. Ist aber auch kein sonderlich relevantes Thema.


Hallo, folgendes versteh ich nicht:

1) beim transport von Elektronen auf o2 werden atmungskettenkomplexe und elektronencarrier wie ubichinon und cytocrom c benötigt. wenn elektronen transportiert werden, müssen auch immer protonen mittransportiert werden (ladungsausgleich). wieso müssen dann überhaupt protonen von der Matrix in den intermembranraum gepumpt werden?

2) warum werden durch komplex II garkeine protonen gepumpt?

3) könnte mir jemand den Coenzym Q Zyklus erklären?

Sry aber ich finde das thema echt blöd?

lg

Medi Freak
02.06.2013, 13:46
Danke für deine Antwort!
ich verstehe nicht, wieso auch protonen übertragen werden wenn zum beispiel komplex I der atmungskette elektronen auf ubichinon überträgt. wenn nicht wegen des ladungsausgleichs, wieso dann?

und:
wieso werden überhaupt Protonen von der matrix in den IMR gepumpt? mir ist schon klar, dass dadurch ein gradient entsteht, der für die atp synthese als antrieb dient. aber wieso werden sie denn überhaupt erst gepumpt?

Miss_H
02.06.2013, 14:53
Danke für deine Antwort!
ich verstehe nicht, wieso auch protonen übertragen werden wenn zum beispiel komplex I der atmungskette elektronen auf ubichinon überträgt. wenn nicht wegen des ladungsausgleichs, wieso dann?

und:
wieso werden überhaupt Protonen von der matrix in den IMR gepumpt? mir ist schon klar, dass dadurch ein gradient entsteht, der für die atp synthese als antrieb dient. aber wieso werden sie denn überhaupt erst gepumpt?

Irgendwie habe ich das Gefühl, dass du den Wald vor lauter Bäumen nicht siehst.

Also es gibt keinen Ladungsausgleich. Denn die Elektronen sind ja nicht im IMR sondern am Komplex gebunden. Die Protonen werden mit Hilfe der Komplexe gepumpt. Ich glaube bei der Redoxreaktion wird Energie frei, die dann für den Transport von Protonen gegen einen Gradienten genutzt werden kann.

Wenn du weißt, dass der Protonen-Gradient zum Betreiben der ATP-Synthese essentiell ist, was ist dann deine Frage. Dadurch, dass die Protonen vom IMR in das Zytosol gelangen, kann ATP hergestellt werden. Also ohne Protonen-Gradient keine ATP-Synthese und ohne ATP keine Energie, ohne Energie Tod (von mindestens der Zelle).

bipolarbär
02.06.2013, 15:10
Ich glaube auch dass es noch übernacht kommt :-)


Danke für deine Antwort!
ich verstehe nicht, wieso auch protonen übertragen werden wenn zum beispiel komplex I der atmungskette elektronen auf ubichinon überträgt. wenn nicht wegen des ladungsausgleichs, wieso dann?

Du meinst die beiden Protonen, die jeweils auf das Ubisemichinon-Radikal draufkommen? Die vervollständigen die Reduktion des Ubichinons. Wenn du ne Ketogruppe in ne Alkoholgruppe verwandeln willst brauchst du ja Wasserstoff-Atome, und in dem Fall des Ubichinons, was durch seinen Ring ein Elektron als Radikal "speichert" fehlt dir zum Wasserstoff nur der Kern (Proton). Der kommt einfach aus der Lösung :-)


wieso werden überhaupt Protonen von der matrix in den IMR gepumpt? mir ist schon klar, dass dadurch ein gradient entsteht, der für die atp synthese als antrieb dient. aber wieso werden sie denn überhaupt erst gepumpt?

Wenn du die Sache mit dem Gradienten verstehst kann ich die Frage nur so lesen: "Wieso gibt es kein Enzym, was einfach das NADH schnappt und dann O2 direkt reduziert und das gleich in ATP-Synthese umgesetzt wird?" Der Grund dafür ist zum einen, dass die Energie der Knallgasreaktion schrittweise freigesetzt wird, damit deine Zellen nicht explodieren und die meiste Energie dafür benutzt werden würde, ein kleines Feuerwerk in dir zu veranstalten (was irgendwie auch wieder schön ist). Zum anderen war es wohl den Vorläufern von Mitochondrien eine ausreichende Strategie zur Selektion. Hoffe dass das nicht zu weit ausgeholt war, aber es kommt noch :-) Atmungskette ist cool.

Medi Freak
02.06.2013, 18:14
danke ihr zwei...also verstehe ich es richtig, wenn ich folgendes sage:
die elektronentransportkette ist ja eine schrittweise übertragung der Elektronen. bei jeder teilreaktion wird energie frei, die für das pumpen von h+ in den IMR genutzt wird, sodass sich dann ein gradient aufbaut, der für die atp synthese genutzt wird.
kann man das so sagen?
und wieso werden dann bitteschön gerade h+ gepumpt? warum nichts anderes? :)

Miss_H
03.06.2013, 00:44
danke ihr zwei...also verstehe ich es richtig, wenn ich folgendes sage:
die elektronentransportkette ist ja eine schrittweise übertragung der Elektronen. bei jeder teilreaktion wird energie frei, die für das pumpen von h+ in den IMR genutzt wird, sodass sich dann ein gradient aufbaut, der für die atp synthese genutzt wird.
kann man das so sagen?
und wieso werden dann bitteschön gerade h+ gepumpt? warum nichts anderes? :)

Ich würde die Aussage so stehen lassen.
Warum gerade Protonen, das kann ich dir nicht sagen. Aber da würde ich einfach sagen, dass es Evolution war. Hat sich so entwickelt und war gut, daher ist es so geblieben.

roxolana
03.06.2013, 16:37
Warum Protonen? Ich denke, das hat im Endeffekt was mit der Photosynthese zu tun. Glucose entsteht aus CO2 und H2O, und wir zerlegen sie im Rückweg wieder zu CO2 und H2O. CO2 wird ja abgespalten, und die Wasserstoffatome landen auf den Redoxcoenzymen. Wie machen wir jetzt aus den Wasserstoffatomen Energie? Wir zerlegen sie erstmal in Proton und Elektron. Die Elektronen fließen dann über die Redoxreihe, an deren Ende Sauerstoff steht. Man kann sich das vereinfacht wie einen Wasserfall vorstellen. Die Elektronen werden also vom Sauerstoff über sein Redoxpotential "angezogen" so wie das Wasser von der Erde über die Schwerkraft angezogen wird. Den Wasserfall kannst du als Energiequelle nutzen, indem du z.B. Räder einbaust, die sich unter der Bewegung des Wassers drehen. Und die Bewegung der Elektronen über die Komplexe der Atmungskette kannst du zum Protonentransport nutzen, sodass du das Konzentrationsgefälle, welches am Ende entsteht, nutzen kannst, um die ATP-Synthase anzutreiben. Und am Ende vereinigen sich die Protonen und die Elektronen und der Sauerstoff und wir haben Wasser... Ich hoffe, das war nicht zu wirr und physikalisch halbswegs sinnerfüllt. ;)

bipolarbär
03.06.2013, 17:55
Theoretisch könnten die Komplexe auch Na+ oder was auch immer pumpen. Die Protonen, die am Ende das Wasser entstehen lassen haben mit dem Protonengradienten nichts zu tun. Vielleicht reguliert der pH im IMR aber Proteine, die Signale über die Arbeit der Atmungskette weitergeben... reine Spekulation.

Genausogut könnte man fragen: Warum exprimieren Menschen kein GFP? Käme bei Raverparties total geil. Hat sich aber anders entwickelt.

Sticks
03.06.2013, 21:55
ohne alles gelesen zu haben, aber vll hilft dir das weiter: http://www.dualereihe.thieme.de/biochemie/atmung.html

Ist aus der Dualen Reihe Biochemie. Dort ist das Thema übrigens recht leicht verständlich erklärt. Zusammen mit dem Video (Gerade für Komplex 4) bekommt man einen guten Einstieg.