Atmungskette lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Atmungskette 2


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Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Atmungskette lernen mit den Eselsbrücken von Meditricks.de

Atmungskette 2

Inhaltliche Einleitung
In diesem Meditrick werden wir auf die prosthetischen Gruppen der Komplexe I-IV eingehen, die leider immer noch häufig gefragt werden, sowie auf die Hemmstoffe und Entkoppler der Atmungskette.  Die Atmungskette ist einer der wichtigsten Stoffwechselwege, die es gibt. Dieser Stoffwechselweg ist der Grund, warum wir atmen, warum wir Sauerstoff zum Leben brauchen. Er ist die Lebensgrundlage von Bakterien und Menschen zugleich. In diesem Stoffwechselweg wird Sauerstoff für einen großen Teil unserer ATP-Gewinnung genutzt. 

Basiswissen

  • Atmungskette: 4 Proteinkomplexe

    Bauingenieure vor 4 Komplexen

    Die Atmungskette besteht aus vier großen Proteinkomplexen, hier die vier Bauingenieure, die vor den Komplexen posen, die sie errichtet haben. Die Proteinkomplexe befinden sich in der Doppelmembran des Mitochondriums (Komplexe im inneren Zaun des Kraftwerkviertels).

  • Viele Komplexe mit prosthetischen Gruppen

    Prothesen der Bauingenieure

    Viele der Proteinkomplexe haben prosthetische Gruppen, was die Prothesen der Ingenieure aufgreifen – ihre Baustellen haben die Poser wohl nicht perfekt gesichert. Prosthetische Gruppen sind Nicht-Eiweiß-Komponenten, die eine katalytische Wirkung haben. Sie sind fest, meist kovalent durch Elektronenpaarbindung, an Proteine gebunden. Die prosthetischen Gruppen der Komplexe der Atmungskette werden häufig geprüft.

  • Komplex I: Flavin-Mononukleotid | Eisen-Schwefel-Komplex

    Ingenieurin I: gelber Monoblock | Eisen-Schwefel-Prothese

    Komplex I der Atmungskette enthält einen FMN-Komplex (Flavinmononukleotid) und Eisen-Schwefel-Komplexe als prosthetische Gruppen. Das Flavinmononukleotid ist als flavingelber Monoblock zu sehen, auf den sich die Ingenieurin mit dem Fuß lehnt (lat. flavus = gelb für Flavin). Die Eisen-Schwefel-Komplexe sind an ihrer eisen- und schwefelgelb-farbener Prothese erkennbar. (Aber Achtung: Beides sind prosthetische Gruppen.) Elektronen wandern entlang dieser FMN- und Eisen-Schwefel-Komplexe. Durch diese Wanderung entsteht Strom und damit Energie für die Protonenpumpen. Der gelbe FMN-Block ist gar nicht einverstanden, als Fußstütze verwendet zu werden. Er verpasst der Beinprothese mit zwei negativ gelaunten Elektronen einen Stromschlag, um an den Elekronenstrom zu erinnern, der durch diese beiden prosthetischen Gruppen fließt. (Merke: Die Eisen-Schwefel-Komplexe enthalten proteingebundenes Eisen in nicht-Häm-Form.)

  • Komplex II: Auch für 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).

  • Komplex II: kovalentes FAD | Eisen-Schwefel-Komplexe

    Festgeklebte Fadenspule | Eisen-Schwefel-Prothese

    Komplex II nutzt FAD (die FADenspule) als prosthetische Gruppe: FAD kann dabei dauerhaft, also kovalent, oder reversibel an Proteine gebunden sein. Der gemeine Ingenieur hat seinen Mitarbeiter, die Fadenspule, am Koffer festgeklebt. Komplex II nutzt ebenfalls Eisen-Schwefel-Komplexe, auch hier an der Eisen-Arm-Prothese mit schwefelgelben Scharnieren zu sehen.

  • ...

Expertenwissen

  • Komplex IV: Cytochrom a und a3

    Kryo-Chrom-Ameise am Bein des Ochsen

    Außerdem enthält Komplex IV die Cytochrome a und a3, hier die Kryo-Chrom-Ameise (Ameise = a).

  • Hemmstoffe: 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 Blaumann (dieser Lüstling!) ist in Gedanken bei Barbies Po-Backen, was den P/O-Quotienten darstellt. Das phosphorgrüne P auf der linken Po-Seite steht dabei für das ATP, die rechte Po-Backe mit O2 für den Sauerstoff. Barbies Po-Backen sind genau gleich groß, da der P/O-Quotient durch Hemmstoffe der Atmungskette gleich bleibt! Merke: Dadurch unterscheiden sich die Hemmstoffe von den Entkopplern, s. unten.

  • P/O-Quotient sinkt

    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. Hier ist der Po des Babys unsymmetrisch für den "nicht gleich bleibenden P/O-Quotienten". Das Baby hat eine große O(2)-förmigen Pobacke (hoher O2-verbrauch).

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