ATP-Synthese im Mitochondrium (1): Atmungskette

Die ATP-Synthese im Mitochondrium beginnt mit dem Abbau von Glucose in der Glykolyse, der oxidativen Decarboxylierung und dem Citratzyklus. Dabei entstehen Reduktionsäquivalente wie NADH+H+ und FADH2, die Wasserstoffatome für die Atmungskette bereitstellen. Die Atmungskette findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und ist für die Energiefreisetzung und ATP-Speicherung verantwortlich.

Für die ATP-Bildung sind zwei wichtige Bedingungen notwendig:

1. Die innere Mitochondrienmembran enthält vier große Proteinkomplexe mit spezifischen Redoxsystemen für den Elektronentransport.
2. Es gibt zwei getrennte Reaktionsräume: den Intermembranraum und die Mitochondrienmatrix.

Highlight: Die stufenweise Übertragung der Elektronen in der Atmungskette macht die Reaktion kontrollierbar und verhindert eine explosive Freisetzung von Energie.

Die Elektronen werden von Proteinkomplex zu Proteinkomplex weitergegeben, wobei die Redoxpaare energieärmer werden und positivere Redoxpotenziale aufweisen. Am Ende der Atmungskette werden die Elektronen auf Sauerstoffatome übertragen, die dann mit Protonen zu Wasser reagieren.

Vocabulary: Redoxpotenzial - Ein Maß für die Fähigkeit einer chemischen Spezies, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben.