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Q-Zyklus


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Mitochondrien die "Kraftwerke" jeder Eukaryontenzelle liefern Energie ( ATP ) in einem Prozess der als oxidative Phosphorylierung eingeführt wurde. Die Energieumwandlung von Reduktionsäquivalenten ATP erfolgt in der " Atmungskette " einem System von Redoxpaaren durch das Elektronen letztlich auf den übertragen werden; gleichzeitig werden im Intermembranraum Protonen wobei ein Membran- und Protonenpotential (pH-Sprung) aufgebaut wird.

Früher nahm man an dass die von den membrangebundenen Enzymkomplexen der Atmungskette und zwischengeschalteten beweglichen Elektronenübertägern ( Ubichinon und Cytochrom c ) kaskadenartig an den Sauerstoff weitergeleitet würde. Bild eines geradlinigen Elektronenflusses begann sich Mitte sechziger Jahre zu wandeln als der spätere Peter Mitchell zunächst aufgrund rechnerischer Überlegungen zur gelangte dass vom Ubichinon nur eines statt ursprünglich angenommen en zwei) gebundenen Elektronen weitergegeben

Diese Theorie wurde untermauert als die um Hans Reichenbach (GBF Braunschweig) in den siebziger Jahren Hemmstoff Myxothiazol aus Schleimbakterien isolierten. Damit gelang Gebhard von Jagow (Universität München) die Atmungskette dort zu blockieren wo die Elektronen vom weiter in Richtung Sauerstoff fließen; der zweite konnte mit dem Antibiotikum Antimycin abgeriegelt werden.

Die Atmungskette verzweigt sich also am wobei ein Teil der Energie des linear Elektrons ausreicht um das zweite Elektron in Ubichinon-Reservoir "zurückzustrudeln". Der Energiefluss entspricht also nicht "Wasserfall" sondern es sind "Staustufen" eingeschaltet die höhere Energieausbeute ermöglichen.

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Dieser "Elektronenwirbel" am Ubichinon ist keine der Säugermitochondrien: auch in den Chloroplasten der Pflanzen und der Atmungskette der Bakterien teilt der Eektronenfluss. Dieser ökonomische Umgang mit Energie sich also schon früh in der Evolution



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