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wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:
Atmungskette
Die Atmungskette ist einer der wichtigsten Stoffwechselwege in der Biologie. 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.
Für den Kontext, schau dir die Stoffwechsel-Stadt vorher an!Basiswissen
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Grundlagen
Atmungskette: kataboler > anaboler Stoffwechselweg
Windpark: katastrophaler Sturm > angenehmer, blauer Himmel
Die Atmungskette ist vornehmlich ein kataboler Stoffwechselweg (katastrophaler Sturm) – es kommt zum Abbau von Stoffen zur Energiegewinnung. Er hat jedoch anabole Anteile (kleiner, angenehm blauer Himmelsfleck).
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Energieproduktion > Schritt 1
Elektronen (von H-Atomen) werden in Atmungskette eingespeist
Elektronenträger bringen 2-Haar-Helferlein
Die wichtigsten Elektronenträger sind NADH + H+ (Nadel + 2-Haar-Helferlein) und FADH2 (Fadenspule + 2-Haar-Helferlein). Sie bekommen ihre Elektronen wiederum aus den katabolen Stoffwechselvorgängen wie bspw. der Beta-Oxidation, Glykolyse und Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion.
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Energieproduktion > Schritt 2
Elektronenstrom entlang 4 Proteinkomplexen
Transport entlang 4 großer Türme
Die eingebrachten Elektronen werden durch mehrere Redoxreaktionen durch eine Kette von 4 riesigen Protein-Komplexen (+Coenzymen) transportiert. So generieren sie einen elektrischen Strom, der zum Betreiben der Enzymkomplexe verwendet wird. Die Atmungskette wird auch Elektronen-Transport-Kette genannt.
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Energieproduktion > Schritt 2
Elektronen folgen Spannungsreihe
Unter Spannung stehende Brücken laufen von Turm I bis IV abwärts
Die Elektronen folgen einer sog. Spannungsreihe (unter Spannung stehende Brücke). Sie entsteht dadurch, dass verschiedene Moleküle unterschiedliche Redoxpotentiale (“Elektronen-Anziehungskraft”) besitzen. NADH + H+ bzw. FADH2 haben das geringste Redoxpotential (geringste "Elektronen-Anziehungskraft"), Sauerstoff (O2) das höchste. Ergo wandern die Elektronen von NADH + H+ und FADH2 zu O2. (Brücken führen zum sauren Stoffwesen nach unten).
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Energieproduktion > Schritt 3
Protonen werden aktiv in Intermembranraum gepumpt
Protonen werden in Zwischenzaunbereich gepumpt
Der Elektronen-Strom setzt die nötige Energie frei, um Protonen aktiv in den Intermembranraum der Mitochondrien zu pumpen. Das geschieht mittels der Enzymkomplexe.
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Expertenwissen
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Energieproduktion > Schritt 4
Komplex IV: Schließt Knallgasreaktion ab
Am IV. Turm: "KNALL", Wassertropfen
Formal gesehen wird ATP in einer Knallgas-Reaktion gewonnen (2 H2 + O2 → 2 H20). Jedoch würde dieser stark exotherme Prozess Zellen zerstören, wenn er ohne Modifizierung stattfinden würde. Er findet daher über einige Schritte der Atmungskette verteilt statt. Beim vierten Komplex ist die Knallgas-Reaktion komplett.
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Die Reaktionen > Komplex V
Untereinheit 1: F1-Teil in Matrix
1. Stock: Windmühle dreht zwischen den Zäunen
Der F1-Teil besitzt seinerseits 5 Untereinheiten, daher hat die Windmühle hier 5 Schaufeln.
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Die Reaktionen > Komplex V
Untereinheit 2: FO-Teil in innerer Membran
Erdgeschoss mit Tunnel geformt wie "O" im inneren Zaun
Aus historischen Gründen heißt es O wie Otto und meint nicht die Zahl Null.
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