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ATP-Synthese im Mitochondrium_ Atmungskette 

Zusammenfassung

Gymnasium

Biologie

ATP-Synthese und Atmungskette 

ATP-Synthese im Mitochondrium (1) S.72 Atmungskette - in der Glykolyse ,der oxidativen Decarboxylierung und in Citratzyklus wird das Kohlenstoffgerust der Glucose vollstandig abgebaut - die dadurch gebildeten Reduktionsaquivalente NADH+ H+ und FADH2 Stehen viele Wasserstoffatome zur Verfugung ,die durch exergone Reaktionen mit Saverstoff ZU wasser reagieren Reductions aquivolente mussen wieder oxidiert werden ,da ohne sie die Redoxreaktionen in der G., O.D., C. nicht mehr ablawfen - die vorgange zur Freisetzung von Energie und ihrer speicherung in Form von ATP finden in der Atmungskette statt inneren 1. Die innere Mitochondrienmembran enthält vier Fur die ATP-Bildung not- große Proteinkomplexe, die aus spezifischen Redox- wendigen Bedingungen: systemen für den Elektronentransport bestehen. Die Elektronen werden am Ende der Atmungskette auf Sauerstoff-Moleküle übertragen. 2. Es liegen zwei voneinander getrennte Reaktions- räume vor, der Intermembranraum zwischen innerer und äußerer Mitochondrienmembran sowie die Mito- chondrienmatrix. - an der Atmungskette sind viele RedoxSysteme beteiligt, da ohne die ganzen Teilschritte das Upertragen von Elektronen auf den Saverstoff ZU stark exergon ist Und explosiv ablaufen wirde - die stufenweise Ubertragung der Elektronen macht die Reaktion kontrollierbar - die Elektronen werden von Proteinkomplex 2U Proteinkomplex weitergegeben dabei werden die Redoxpaare energiearner immer positivere Redoxpotenziale das positivate Redoxpotenzal besitet Sduerstoff - deswegen werden am Ende der Atmungskette die Elektronen auf die Saverstoffatome Ubertragen die cntstandenco Oxidionen reagieren mit Protopen ,die innerhalb der sich befinden, ZU wasser S.72 - durch den werden in den Proteinkomplexen 1,111, IV Protonen aus der Mitochon. - drienmatrix durch die innere Mitochondrienmembrov in den Intermambronroum des Mitochondriums gepumpt - Protonenkonzentration in der Mitochondricnmaterix wird durch die Synthese von Wasser verringert - kommt ZU einem Konzentrationsunterschieds an Protonen dieser Konzentrationsgyartent kann bis ZU zwei s-Einheilen betragen - Aufgrund des Ladungsunterschiedes bildet sich an der Membran ein Ladungsgradient - Konzentrationsgradient + Ladungsgradient = protonenmatorische Kraft nutzt die Zelle zur ATP-Bildung Cytoplasma H° Das Verlagern von Protonen H+ H+ führt zu einem Überschuss an H H1 Protonen und positiver Ladung H' H1 im Intermembranraum im Ver- Komplex I Komplex II gleich zur Matrix. H° Komplex III H° H* H* Ubi- H+ e- chinon e Komplex IV Intermembranraum NADH + H* NAD* FADH. FAD NADH + H* und FADH, aus Glykolyse, oxi- H° dativer Decarboxylierung und Citrat- H+ zyklus liefern e-, die über die Redox- systeme in den Protein-Komplexen H1 1/20, H* H' weitergeleitet werden. Dabei werden H+ Mitochondrien- in den Intermembranraum gepumpt. 2H +1/20, H,O matrix TP-Synthese im Mitochondrium (2) Atmungskette S. 74 - Enstehung protonenmotorische Kraft (Zettel (A) - Umwandiung von p.K in chemische Energie fur ATP-Synthese nur an bestimmten Stellen in der inneren Mitochondrienmembran - Protonen konner nicht cinfach durch die Membran diffundicien / nur durch spezielle Tunnelprotaine, die ATP- Synthasen - Protonen passicren die Membran durch ATP-Synthase dieser Energie freisetzende Protonenfluss ermoglicht die ATP- Bildung - Redoxrealtionen in der Atmungskette sind an ATP-Synthese gekoppet diese Kopplung heigt Chemiosmose - ATP. Synthase hat zwei Aufgaben : "Ruckdiffusion der Protonen in die Mitochondrienmatrix - Nutzung der Energie des Konzantrationsgradienter zur Synthese von ATP aus ADP+P - ATTP- Bildung ist eine reversible Reaktion ATP muss im Mitochondrium gering gehalten werden, damit nicht die Rickreaktion ZU ADP+P einsetzt ddher wird ATP direkt nach der Synthese im Mitochondrium zum Or+ seines Verbrauches transportiest fur die gesamte Atmungskette ergibt sich in Nettogewinn von 34 Molekülen ATP - insgesant werden im Verlavf der zellatmung 38 Molekule ATP gepildet Cytoplasma Glucose (Cg) 2 NADH+H+ Glykolyse 2 ATP H1 Intermembranraum 2 Pyruvat (C2) H* H° H° H1 H+ H+ H1 H+ hohe H:- oxidative Hi 2 (NADH+H+ H* Konzentration Decarboxylierung 2 CO2 H+ H° H1 H+ H1 H° H+ 2 Acetyl-CoA (C2) 999000000 6 NADH+H1 Mitochondrienmatrix 4 CO2 Citratzyklus ATP-Synthase 2 FADH 2 ATP niedrige H*- Konzentration H1 H+ ADP P ATP je FADH. H° 2 ATP 4 ATP Atmungskette je (NADH+H1 Getrieben von der protonenmotorischen Kraft diffundieren 3 ATP 30 ATP Protonen in die Mitochondrienmatrix zurück. Sie durch- queren die innere Membran durch die ATP-Synthase. 60, 12 H,O Dieser Protonenfluss ist an die Bildung von ATP gekoppelt. Atmungskette insgesamt: 34 ATP Gesamtbilanz: 38 ATP pro Molekül Glucose

ATP-Synthese und Atmungskette

Lea

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