Block 13: Oxidative Phosphorylierung Flashcards
Die Atmungskette besteht aus vier Enzymkomplexen in der inneren Mitochondrienmembran, die eine
Transportkette bilden.
A) Was wird entlang dieser Kette transportiert?
B) Was ist die Triebkraft für diesen Transport?
A) e- sowie Protonen (Aufbau eines Protonengradienten)
B) Die Triebkraft liegt im sinkenden Redoxpotential (wird immer positiver)
Welche Enzymkomplexe der Atmungskette sind in der Elektronentransport ausgehend von
NADH involviert und welche ausgehend von FAD?
NADH: Komplex I, III und IV
FADH2: Komplex II, III und IV
Was sind Cytochrome?
e-transportierende Proteine mit gebundenen Häm-Molekülen (Eisen-Ion) als CoFaktor
Wodurch wird die ATP Synthase der inneren mitochondrialen Membran angetrieben?
Durch den Protonengradienten der bei der Atmungskette kontinuierlich aufgebaut und gehalten wird
Welchen zellulären Vorgang bezeichnet man als Thermogenese und was ist passiert in der Zelle?
Winterschlaf:
UCP-1 (Protonenkanal) lässt Protonen durch, was die ATPase hemmt. Ist ein Vorgang um Wärme zu erzeugen
-> ATP-Synthese-Entkopplung
a) In welcher Reihenfolge finden sich die folgenden Komponenten in der mitochondrialen Atmungskette (bitte Nummern vergeben).
b) Welches sind mobile Elektronencarrier (bitte ankreuzen)?
a)
1. NADH-Ubichinon-Oxidoreduktase 1
- Succinat-Dehydrogenase, Succinat-Ubichinon-Oxidoreduktase
- Cytochrom-bc1-Komplex, Ubichinol-Cytochrom-c-Oxidoreduktase 2
- Cytochrom-c 3
- Cytochrom-c-Oxidase
b)
Cytochrom c und Ubichinon
Elektronen fließen in der Atmungskette von NADH zu O2. Welches Ende der Kette hat das positivere
Redoxpotential?
Am Ende beim O2. Transport nur freiwillig von negativ zu positiv
Warum sind FAD und Chinon gute Träger für ein oder zwei Elektronen?
Da sie mit den e- Protonen aufnehmen und an das Molekül binden und wieder leicht abgeben können.
Sie können 2 e- aufnehmen, semichinon Form: muss 2 e- aufnehmen, weil es 2 Angriffsstellen gibt und sonst ein Radikal entstehen würde
Was ist die besondere Gefahr bei der Reduktion von O2 zu H2O und wie wird diese Gefahr in der
Cytochrom-c-Oxidase vermieden?
Die Knallgasreaktion. Wird durch e-transportkette abgeschwächt
Cytochrom hält das O2 solange fest bis es die e- aufnimmt
Ausgehend von den freien Enthalpien deltaG0’ von Atmungskette ( ½ O2 + NADH + H+ -> NAD+ +
H2O) und ATP-Synthese (ATP + Pi + H+ -> ATP + H2O): Wie viele ATP-Moleküle könnten theoretisch maximal
pro oxidiertem NADH gebildet werden?
7 ATP pro oxidiertem NADH
Welcher Wert wird praktisch erreicht? (P/O-Quotient für NADH)
2,5
Für welchen Teilschritt der ATP-Synthese an der F0/F1-ATPase ist die durch Protonenfluss induzierte
Konformationsänderung notwendig?
Die Freisetzung des ATP aus der Synthase
Wie wird das in den Mitochondrien gebildete ATP für die Zelle zugänglich gemacht?
ATP-ADP Translokase:
Antiporter transporteiert ATP in das Cytoplasma und dafür ADP in die Matrix als neues Substrat für ATP-Synthase
An welchen drei Schritten kann die Atmungskette blockiert werden? Nennen Sie diese drei Schritte, sowie
jeweils ein Beispiel für einen Inhibitor
Komplex I: Hemmung durch Rotenon / Amytal
Komplex III: Blockieren durch Antimycein A
Komplex IV: Blockierung durch: CN, N3, CO
Elektronentransfer von cytosolischem NADH:
Malat-Aspartat-Shuttle
Glycerin-3-Phosphat shuttle
