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Während der Elektronenübertragung wird Ubichinon zu Ubihydrochinon
reduziert!
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<font color="#FFFFFF" size="5" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><strong>Oxidative
Phosphorylierung: enzymatische Apparat-Teil I</strong></font>
</div>
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<td>
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<font><a href="page3.cml"><img src="prev.jpg" border="0" width="60" height="26">
</a><a href="page5.cml"><img src="next.jpg" border="0" width="59" height="26">
</a></font>
</td>
<td align="right">
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<font><a href="index.cml"><img src="index.jpg" border="0" width="46" height="26">
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</a></font> </td>
</tr>
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<font color="#FFFFFF" size="4" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><strong>Komplex
I</strong></font>
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<table cellspacing="0" border="0" cellpadding="0">
<tr>
<td>
</td>
<td>
</td>
<td valign="top" class="style1">
<div style="margin-left: 8">
<p>
</p>
<p align="justify">
<font size="4">Der <b>Komplex I</b>, die <b>NADH-Ubichinon-</b> <b>Oxidoreduktase</b>,
besteht wie die vier anderen aus mehreren Enzymen, die zusammen
einen Enzymkomplex bilden. Der Komplex ist dabei die erste
Station der mitochondrialen Elektronentransportkette
(Atmungskette), wo die Elektronen aller <b>NADHs</b>, die in
unseren Zellen anfallen, übertragen werden. Dabei werden die
Elektronen auf das Coenzym <b>Ubichinon</b> (auch Q genannt)
übertragen. Dies geschieht jedoch nicht direkt, sondern über
zwei Zwischenschritte, bei denen spezielle Cofaktoren benötigt
werden.<br><br>Bei näherer struktureller Betrachtung kann man
erkennen, dass der Komplex I aus <b>23-30 Untereinheiten</b>
besteht. Zur besseren Übersicht sind diese in dem Molekül-
modell links in verschiedenen Farben dargestellt. Diese lassen
sich nochmals in <b>periphere</b> und <b>hydrophobe Unterein-
heiten</b> (Siehe Abb.1: hydrophobe Bereiche) unter- teilen. Die
peripheren Untereinheit (Siehe Abb.1: periphere Domäne)
beinhalten sowohl die Substrat- bindungsstelle für NADH als auch
die bereits erwähnten prosthetischen </font>Gruppe<b> <font color="#ff0000">Flavin</font><font color="#0000ff">mononucleotid</font>
(FMN) </b>und<b> <font color="#cc6600">Eisen-</font> <font color="#ffcc00">Schwefel-</font>Zentren
(Fe-S-Zentren)</b>.<b><br><br></b>Im ersten Schritt der
Atmungskette, über- trägt <b>NADH</b> seine beiden
Elektronen auf <b>FMN</b> (Siehe Abb.2). Das nun reduzierte <b>FMNH2</b>
gibt die Elektronen dann an so gennante <b>Fe-S-Zentrum</b>
weiter. Von diesen erfolgt dann aber die Übertragung auf <b>Ubichinon</b>,
das dadurch zu <b>Ubihydrochinon</b> reduziert wird. Die
Energie, die bei diesem Prozess frei wird, treibt <b>4 Protonen</b>
vom Matrix- in den Intermembranraum.<br><br>
</p>
</div>
</td>
</tr>
</table>
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<table cellspacing="0" border="0" cellpadding="0">
<tr>
<td>
</td>
<td valign="top" class="style1">
<div style="margin-right: 0">
<div style="margin-left: 49">
</div>
</div>
</td>
<td>
<font size="3"><b>Abb.1</b>: Komplex I von Thermus thermophilus
(hitzeliebendes Bakterium)</font>
</td>
<td>
</td>
<td>
<font size="3">     <b>Abb.2</b>: Elektronen- und
Protonentransport im Komplex I </font>
</td>
</tr>
</table>
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Liganden (FMN; Fe-S-Zentren)
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<div style="margin-left: 25">
<font color="#FFFFFF" size="4" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><strong>Komplex
II</strong></font>
</div>
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<table cellspacing="0" border="0" cellpadding="0">
<tr>
<td>
</td>
<td valign="top" class="style1">
<div style="margin-left: 8">
<p>
</p>
<p align="justify">
<font size="4" face="Verdana">Der<b> Komplex II </b>ist
gleichzeitig ein Enzym des <b>Citratzyklus, </b>nämlich die<b>
Succinatdehydro- genase. </b>Die Succinatdehydrogenase kata-
lysiert die Reaktion von <b>Succinat </b>zu<b> Fumarat, dabei </b>wird
<b>FADH2 </b>abgespalten. Der Komplex nimmt nur die bei dieser
bestimmten Redoxreaktion freiwerdenen zwei Protonen, sowie
Elektronen auf. Die Aufgabe des Komplexes 2 besteht darin, den
Wasserstoff und die Elektronen von Succinat auf <b>Ubichinon </b>zu
übertragen. Auch diese Übertragung verläuft über eine Zwischen-
stufe, in diesem Fall über das Coenzym <b>FAD</b>. Das FAD
wird dadurch zu<b> FADH2</b> reduziert. Außerdem sind auch hier<b>
Eisen-Schwefel- Cluster </b>am Elektronentransport beteiligt,
diese übertragen die Elektronen auf<b> Cytochrom b
(Hämgruppe).</b> Von da aus werden sie dann wie in Komplex
1 auf Ubichinon übertragen, welches dann wieder zu <b>Ubihydrochinon
</b>reduziert wird. Im Komplex II erfolgt <b>kein H+-Transport </b>in
das Cytosol .</font>
</p>
<p align="justify">
<br>
<b>Aufgabe: Versuche herauszufinden, aus wie vielen
Untereinheiten der Komplex II besteht (Eine kleine Hilfe: Die
Unter- einheiten sind unterschiedlich eingefärbt.)</b><br><br>
</p>
</div>
</td>
</tr>
</table>
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<tr>
<td>
</td>
<td valign="top" class="style1">
<div style="margin-right: 0">
<div style="margin-left: 49">
</div>
</div>
</td>
<td>
<font size="3"><b>Abb.3</b>: Komplex II von dem Bakterium
Escherichia coli (Modellorganismus) </font>
</td>
<td>
<font size="3">  <b>Abb.4</b>: Elektronen- und
Protonentransport im Komplex I </font>
</td>
</tr>
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Liganden (FAD, Fe-S-Zentren, Cyt b)
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<div style="margin-left: 20">
<font color="#FFFFFF" size="4" face="Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><strong>Ubichinon</strong></font>
</div>
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<font color="#333333" size="5" face="DokChampa">Wieviele H+ wurden nach
dem Passieren des Komplex II pro NADH insgesamt auf die Außenseite der
inneren Membran gepumpt? </font>
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<font color="#333333" size="5" face="DokChampa">Aus welcher
Ausgangsverbindung nimmt der Komplex I der Atmungskette Elektronen auf?</font>
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NAD+
NADH
FADH2
UQ
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<body marginwidth="5" marginheight="5">
<font color="#333333" size="5" face="DokChampa">Auf welchen Kofaktor
überträgt der Komplex II der Atmungskette Elektronen? Welches andere
Produkt entsteht? </font>
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Ubichinon und Fumarat
NAD und Fumarat
FAD und Fumarat
FAD und Succinyl-CoA
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<font color="#333333" size="5" face="DokChampa">Welche der folgenden
Aussagen sind <u>falsch</u>? Ubichinon in der Atmungskette. </font>
</body>
</html>
true
ist über einen Lipidanker mit der Membran verbunden.
kommt in zwei Oxidationsstufen vor.
übernimmt Elektronen von Komplex I und Komplex II.
überträgt Elektronen unter Abspaltung und Freisetzung von 2 Protonen.
1 3
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<body class="question">
<p class="question">
Suche dir einen Komplex aus und beschreibe mit deinen Worten was dort
passiert.
</p>
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</td>
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<td>
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