Die Atmungskette – Komplex II & III

Im folgenden Video befassen wir uns mit dem 2. und 3. Komplex der Atmungskette. Er wird als Ubichinon-Oxidoreduktase oder Succinat-Dehydrogenase bezeichnet. Der dritte Komplex ist die Cytochrom-c-Oxidoreduktase.

Die Atmungskette
Die Atmungskette findet im Mitochondrium statt. Dessen innere Membran besitzt
verschiedene Komplexe, die es ermöglichen, die eigentliche Knallgasreaktion in mehrere
Schritte zu verteilen und somit kontrollierter und schonender Energie zu produzieren. Die Atmungskette folgt dem Citratcyklus und der Glykolyse als letzter Schritt einer langen Kaskade.

Beim Thema Atmungskette ist eine Struktur sehr wichtig für das mündliche Physikum.
Die ATP-Synthase liegt in der inneren Mitochondrienmembran. Diese
produziert ATP mit Hilfe eines Protonengradienten, welcher im Vorfeld durch die Atmungskette geschaffen wurde. ATP stellt eine wichtige Energiequelle für viele biochemische Prozesse im menschlichen Körper dar.
Die Mechanismen der Atmungskette können auch durch Hemmstoffe verlangsamt oder auch unterbunden werden. Hierzu zählen Rotenon als Hemmer des ersten Komplexes, aber auch Malonat und Fungizide. Jeder Komplex in der Reihe der Atmungskette hat eigene Hemmstoffe. Der wohl bekannteste Hemmstoff ist das Cyanid.

Die Glykolyse
Die Glykolyse stellt einen lebenswichtigen Vorgang für tierische Zellen dar. Aus dem Monosaccharid Glukose wird über eine komplexe Kaskade Pyruvat produziert. Dies gibt der Zelle somit die Möglichkeit, Zucker zu verwerten. Dieser Schritt im katabolen Stoffwechsel kann nicht ohne Enzyme ablaufen. Trotz ihrer Komplexität benötigt die Glykolyse keinen Sauerstoff zur Generierung von Pyruvat. Dies machen sich Erythrozyten zunutze, welche keine Mitochondrienbesitzen und somit auf die anaerobe Energiegewinnung angewiesen sind.

Der Citratzyklus
Der Zitronensäurezyklus spielt bei der aeroben Energiegewinnung eine entscheidende Rolle.
Es ist ein Kreislauf, mit dessen Hilfe Acetyl-CoA zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut wird. Hierbei entsteht GTP und weitere Reduktionsmittel für die Atmungskette. Daneben sind anaplerotische Reaktionen zu erwähnen, die mit dem Citratzyklus verbunden sind.