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Cellular Respiration: Exploring the Electron Transport Chain
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Unser Körper nutzt als „Energiewährung“ Nukleosid-
triphosphate wie ATP. Während der Glykolyse und
des Citrazyklus entstehen davon aber gerade mal
4 Moleküle ATP direkt. Daneben wird noch eine
wesentlich größere Menge an Reduktionsäquiva-
lenten (10 NADH+ H+; 2 FADH2 pro Molekül) ge-
bildet, in denen ebenfalls noch einiges an chemischer
Energie herauszuholen ist. Denn diese können in
der so genannte Atmungskette (auch Elektronen-
transportkette) wieder (rück-)oxidiert werden. Die da-
bei freigesetzte Energie wird dann genutzt um im letz-
ten Schritt der Oxidativen Phosphoralierung, der
Chemiosis, ATP zu synthetisieren. Insgesamt ent-
stehen beim vollständigen Abbau eines Glucosemole-
küls 32 Moleküle ATP.
Die Mitochondrien sind diejenigen Organellen
aller kernhaltigen Zellen, in denen der hier diskut-
ierte Prozeß der Energieumwandlung stattfindet.
Darum nennt man sie die ,,Kraftwerke der Zelle''.
Die Organellen sind von einer Doppelmembran
umgeben. Zwischen innerer und äußerer Mem-
bran befindet sich der Intermembranraum. Der
innere Raum der Mitochondrien wird als Matrix be-
zeichnet. Die Oberfläche der inneren Membran ist
durch lamellenförmige Einstülpungen (Cristae) stark
vergrößert. In ihr befinden sich die Komponenten der
Atmungskette und die ATP-Synthase.
Wie ist nun der enzymatische Apparat in der inneren Mitochondrienmem-
bran aufgebaut, der den ersten Schritt der Energieumwandlung, die Atmungs-
kette, bewerkstelligt. Schau dir dazu die schematische Darstellung eines vergrößerten
Abschnittes der Innenmembran an. Fahre mit der Maus über die römische Ziffer I,
um mehr über die beteiligten Strukturen zu erfahren.
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<p>
</p>
<p align="justify">
<b><font face="Verdana" size="4">Also noch mal etwas
langsamer: </font></b><font face="Verdana" size="4">Die <b>Elektrone</b>n
aller anfallenden Reduktionsäquivalente werden von der
Atmungskette aufgenommen. Diese Elektronen laufen dann durch
mehrere Redoxsysteme (Siehe <b>Komplexe 1-4 </b>oben) in
Richtung <b>Sauerstoff</b> (den wir ja durch unsere Atmung
aufnehmen), werden auf ihn übertragen und reduzieren ihn somit
zu <b>Wasser</b>. Auf ihrer Reise zum Sauerstoff geben sie
ihre Energie schrittweise ab, die dazu benötigt wird, einen <b>elektrochemischer
Protonengradiente</b>n über der inneren Mitochondrienmembran
aufzubauen. In diesem Konzentrationsgefälle steckt ein
Energie- potential, das die ATP-Synthase zur ATP Bildung
nutzt. </font>
</p>
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</td>
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