Komplex I > Prosthetische Gruppen
Flavin-Mononukleotid (FMN)
Gelber – einzelner Block
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Komplex I > Prosthetische Gruppen
Eisen-Schwefel-Komplex
Eisen-Prothese mit schwefelgelbem Scharnier
Die Eisen-Schwefel-Komplexe enthalten proteingebundenes Eisen in nicht-Häm-Form.
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Komplex I > Prosthetische Gruppen
Prosthetische Gruppen bilden Strom durch Elektronentransport
Prothese steht unter Strom durch rote Elektronen
Prosthetische Gruppen sind Nicht-Eiweiß-Komponenten, die eine katalytische Wirkung haben. Sie sind fest an Proteine gebunden, meist kovalent durch Elektronenpaarbindung.
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Komplex II
Komplex II ist auch Teil des Zitratzyklus
Ingenieur II mit Zitronenhelm
Der zweite Komplex der Atmungskette ist auch im Zitratzyklus aktiv, was der zitronengelbe Helm des zweiten Ingenieurs zeigt (vs. hellblaue Helme der anderen Ingenieure).
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Komplex II > Prosthetische Gruppen
Kovalentes FAD
Festgeklebte Fadenspule
FAD kann dauerhaft, also kovalent, oder reversibel an Proteine gebunden sein.
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Komplex II > Prosthetische Gruppen
Eisen-Schwefel-Komplexe
Eisen-Prothese mit schwefelgelbem Scharnier
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Komplex II > Prosthetische Gruppen
Häm b
Schinken ("ham")
Der Komplex II enthält auch Häm b als prosthetische Gruppe.
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Komplex III > Prosthetische Gruppen
Cytochrom B
Kryo-Chrom-Biene
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Komplex III > Prosthetische Gruppen
Cytochrom = Hämproteine
Kryo-Chrom(-Biene) = mit "ham"
Alle Cytochrome der Atmungskette sind Hämproteine (also auch Cytochrom B in der Cytochromoxidase). Das bedeutet, sie bestehen aus einem Proteinanteil und einer Häm-Gruppe. Cytochrome fungieren in der Atmungskette als Redox-Coenzyme. Ihre Funktion ist die Elektronenübertragung.
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Komplex III > Prosthetische Gruppen
Eisen-Schwefel-Komplexe
Eisen-Prothese mit schwefelgelbem Scharnier
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Komplex IV
Komplex IV: Cytochrom-Oxidase
Ingenieur IV: verchromter Kryo-Chrom-Ochse
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Komplex IV
Keine (!) Eisen-Schwefel-Komplexe
Keine Prothese mit schwefelgelbem Scharnier (als einziger)
Komplex IV enthält keine (!) Eisen-Schwefel-Komplexe so wie die anderen drei Komplexe (also auch kein proteingebundenes Eisen in "Nicht-Häm-Form", wie gerne gefragt wird).
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Komplex IV > Prosthetische Gruppen
Kupfer-abhängige Häm-Gruppe
Kupfer-Nasenringen + Schinken ("ham")
Komplex IV enthält eine Kupfer-abhängige Häm-Gruppe (sonst oft Eisen).
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Komplex IV > Prosthetische Gruppen
Enthält Cytochrom a & a3
Kryo-Chrom-Ameise am Bein des Ochsen
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Hemmung der Atmungskette > Mechanismus
Sauerstoff-Verbrauch ↓
Saboteure halten Luft an ↓
Es gibt Stoffe, die die Atmungskette hemmen.
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Hemmung der Atmungskette > Mechanismus
P/O-Quotient bleibt gleich
Barbies Po-Backen gleich groß
Der ATP-Sauerstoff-Quotient oder P/O-Quotient bezeichnet das Verhältnis von gewonnenem ATP zu verbrauchtem Sauerstoff. Der P/O-Quotient bleibt durch Hemmstoffe der Atmungskette gleich, denn: Es wird zwar weniger Sauerstoff verbraucht, aber auch weniger ATP gebildet. Merke: Dadurch unterscheiden sich die Hemmstoffe von den Entkopplern.
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Hemmung der Atmungskette > Komplex I
Barbiturate hemmen FMN (Komplex I)
Barbie kickt gelben Block (der 1. Ingieneurin)
Barbiturate hemmen in Komplex I die Elektronenübertragung von FMN auf Ubichinon.
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Hemmung der Atmungskette > Komplex IV
Blausäure (auch: Cyanwasserstoff)
Blaumann kippt blaue Säure (cyanblaue Flecken auf der Hose)
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Hemmung der Atmungskette > Komplex IV
Kohlenmonoxid
Kohle C – kohleschwarzes Monokel O (→CO)
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Hemmung der Atmungskette > Komplex IV
Hemmung der Häm-Gruppe von Komplex IV
Blausäure und Kohle auf Schinken des Ochsen-Ingenieurs
Blausäure und Kohlenmonoxid binden an die Häm-Gruppe der Cytochrom-Oxidase und blockieren dadurch die Bindungsstelle für Sauerstoff.
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Entkopplung der Atmungskette
Schaffen alternativen Weg für H⁺ (Umgehung der ATP-Synthase)
Protonen (H⁺) springen durch Loch im Zaun (nicht durch Windmühle)
Die Entkoppler entkoppeln die Atmungskette, indem sie einen alternativen Weg für die Protonen vom Intermembranraum ins Innere der Mitochondrienmatrix schaffen. Diese Protonen fehlen dann der ATP-Synthase als Energiequelle. Sie kann daher weniger ATP bereitstellen.
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Entkopplung der Atmungskette
Freisetzung Wärmeenergie
Heißes, glühendes Loch im Zaun
Die Energie, die nicht mehr für die ATP-Synthese verwendet werden kann, wird als Wärme frei.
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Entkopplung der Atmungskette
Entkopplung von Elektronentransport u. ATP-Synthese
Entkopplung der Transportzüge
Entkoppler hemmen nicht die gesamte Atmungskette, sondern entkoppeln die ATP-Synthese vom Elektronentransport. Auch nach der Entkopplung läuft die Atmungskette normal weiter. Dadurch verbrauchen Entkoppler unnötig viel Sauerstoff, meist sogar mehr als üblich.
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Entkopplung der Atmungskette
O₂-Verbrauch ↑
Blaue, zyanotische Gesichter
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Entkopplung der Atmungskette
P/O-Quotient ↓
Unsymmetrische Po-Backen des Babys
Im Kontrast zu den Hemmstoffen sinkt der P/O-Quotient sehr stark, wenn Entkoppler am Werk sind: Es wird viel mehr Sauerstoff verbraucht und weniger ATP synthetisiert.
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Entkopplung der Atmungskette
Physiologischer Entkoppler: Thermogenin (braunes Fett)
Baby im fetten, braunen Anzug: mit Schweißgerät
Babys können nicht Zittern: Zur Regulierung ihrer Körpertemperatur haben sie daher das braune Fettgewebe. Darin enthalten ist der physiologische Entkoppler Thermogenin (thermo-genin = wäremerzeugend).
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Entkopplung der Atmungskette
Dinitrophenol
2 Dynamitstangen der Fee auf Alkohol
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Regulation der Atmungskette
ADP-Spiegel ↑ → Atmungskette ↑
Regler mit 2 phosphorgrünen Pfeilen steht oben
Ein hoher ADP-Spiegel spricht für einen Energiemangel (da ADP aus ATP entsteht). ADP regelt daher die Atmungskette hoch, um die Energieproduktion anzukurbeln. Achtung: ATP ist KEIN Regulator!
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Regulation der Atmungskette
ADP/ATP-Translokase (indirekter Regulator)
Drehtür tauscht ATP- gegen ADP-Blitze
ATP kann die Mitochondrienmembran nicht alleine passieren, sondern nur durch die Translokase gegen ein ADP ausgetauscht werden. Funktioniert die ADP/ATP-Translokase nicht richtig, gelangt kein ADP mehr ins Mitochondrium. Der niedrige ADP-Spiegel täuscht einen Energieüberschuss vor und hemmt dadurch die Atmungskette (daher indirekter Regulator).
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/
Quint
Basis
Expert
Beschreibung
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Von Sowjet-Soldaten gefundene leere Zyklon B-Behälter im ehemaligen Konzentrationslager Auschwitz. Zyklon B enthielt Cyanwasserstoff und wurde von den Nazis vorzugsweise zur Tötung der Insassen verwendet. Autor: Palthrow auf Wiki Commons. CCO.
fAsdnn34#SD6%4mgLS9(#k-mn
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Ankizin ist ein Projekt der AG Medizinische-Ausbildung bvmd e.V.
Es ist das größte non-profit, studentisch organisierte Anki-Projekt im deutschsprachigen Raum.
Ziel ist die Umsetzung des gesamten notwendigen Wissens für alle medizinischen Staatsexamina.
In freundlicher Kooperation bieten wir im Ankizin-Deck passgenau unsere Merkhilfen in den jeweiligen Anki-Karten an. Die so verknüpften Fragen kannst Du mit freundlicher Genehmigung der bvmd auch hier als Quiz ansehen.
Du findest alle Inhalte auch im Ankizin-Deck in Anki.
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Prothese steht unter Strom durch rote Elektronen
Prosthetische Gruppen sind Nicht-Eiweiß-Komponenten, die eine katalytische Wirkung haben. Sie sind fest an Proteine gebunden, meist kovalent durch Elektronenpaarbindung.
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Komplex II
Ingenieur II mit Zitronenhelm
Der zweite Komplex der Atmungskette ist auch im Zitratzyklus aktiv, was der zitronengelbe Helm des zweiten Ingenieurs zeigt (vs. hellblaue Helme der anderen Ingenieure).
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Komplex II > Prosthetische Gruppen
Festgeklebte Fadenspule
FAD kann dauerhaft, also kovalent, oder reversibel an Proteine gebunden sein.
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Eisen-Prothese mit schwefelgelbem Scharnier
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Komplex II > Prosthetische Gruppen
Schinken ("ham")
Der Komplex II enthält auch Häm b als prosthetische Gruppe.
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Komplex III > Prosthetische Gruppen
Kryo-Chrom(-Biene) = mit "ham"
Alle Cytochrome der Atmungskette sind Hämproteine (also auch Cytochrom B in der Cytochromoxidase). Das bedeutet, sie bestehen aus einem Proteinanteil und einer Häm-Gruppe. Cytochrome fungieren in der Atmungskette als Redox-Coenzyme. Ihre Funktion ist die Elektronenübertragung.
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Eisen-Prothese mit schwefelgelbem Scharnier
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Komplex IV
Keine Prothese mit schwefelgelbem Scharnier (als einziger)
Komplex IV enthält keine (!) Eisen-Schwefel-Komplexe so wie die anderen drei Komplexe (also auch kein proteingebundenes Eisen in "Nicht-Häm-Form", wie gerne gefragt wird).
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Saboteure halten Luft an ↓
Es gibt Stoffe, die die Atmungskette hemmen.
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Hemmung der Atmungskette > Mechanismus
Barbies Po-Backen gleich groß
Der ATP-Sauerstoff-Quotient oder P/O-Quotient bezeichnet das Verhältnis von gewonnenem ATP zu verbrauchtem Sauerstoff. Der P/O-Quotient bleibt durch Hemmstoffe der Atmungskette gleich, denn: Es wird zwar weniger Sauerstoff verbraucht, aber auch weniger ATP gebildet. Merke: Dadurch unterscheiden sich die Hemmstoffe von den Entkopplern.
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Hemmung der Atmungskette > Komplex IV
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Blausäure und Kohle auf Schinken des Ochsen-Ingenieurs
Blausäure und Kohlenmonoxid binden an die Häm-Gruppe der Cytochrom-Oxidase und blockieren dadurch die Bindungsstelle für Sauerstoff.
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Protonen (H⁺) springen durch Loch im Zaun (nicht durch Windmühle)
Die Entkoppler entkoppeln die Atmungskette, indem sie einen alternativen Weg für die Protonen vom Intermembranraum ins Innere der Mitochondrienmatrix schaffen. Diese Protonen fehlen dann der ATP-Synthase als Energiequelle. Sie kann daher weniger ATP bereitstellen.
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Entkopplung der Transportzüge
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Entkopplung der Atmungskette
Unsymmetrische Po-Backen des Babys
Im Kontrast zu den Hemmstoffen sinkt der P/O-Quotient sehr stark, wenn Entkoppler am Werk sind: Es wird viel mehr Sauerstoff verbraucht und weniger ATP synthetisiert.
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Entkopplung der Atmungskette
Baby im fetten, braunen Anzug: mit Schweißgerät
Babys können nicht Zittern: Zur Regulierung ihrer Körpertemperatur haben sie daher das braune Fettgewebe. Darin enthalten ist der physiologische Entkoppler Thermogenin (thermo-genin = wäremerzeugend).
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Regulation der Atmungskette
Regler mit 2 phosphorgrünen Pfeilen steht oben
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Leere Cyanidpatronen im ehemaligen KZ Auschwitz - Von Sowjet-Soldaten gefundene leere Zyklon B-Behälter im ehemaligen Konzentrationslager Auschwitz. Zyklon B enthielt Cyanwasserstoff und wurde von den Nazis vorzugsweise zur Tötung der Insassen verwendet. Autor: Palthrow auf Wiki Commons. CCO.
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