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Fig: Die Reaktionen des Citronensäurezyklus |
Atmungskette
In der Atmungskette wird Wasserstoff mit seinen Elektronen schrittweise auf Sauerstoff übertragen.
Der Wasserstoff gelangt über NADH + H+ und FADH2 , die in den vorangegangenen Reaktionsstufen entstanden waren, in die Atmungskette.
NADH + H+ entsteht größtenteils im Citronensäurezyklus, aber auch während der Glycolyse, Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion und der β-Oxidation.
Die Wasserstoffatome des NADH + H+, die während der Glycolyse im Zytoplasma entstanden sind, müssen
zur Energiegewinnung durch einen komplexen Transportmechanismus in die Mitochondrien transportiert werden. FADH2 überträgt die Wasserstoffatome des Succinats im Citronensäurezyklus.
In der Atmungskette wird der coenzymatisch gebundene Wasserstoff in einem vielschichtigen Vorgang auf Sauerstoff übertragen.
Der Sauerstoff wird also erst bei der Endoxidation der Atmungskette benötigt.
Für jedes reduzierte Sauerstoffatom werden ca. 2,5 ATP-Moleküle bei der Oxidation von NADH + H+ und ca. 1,5 ATP-Moleküle bei der Oxidation von FADH2 gebildet.
Der gesamte Vorgang wird auch als oxidative Phosphorylierung bezeichnet.
Als Bilanzen ergeben sich folglich pro Sauerstoffatom:
Der P/O-Quotient gibt das Verhältnis von gewonnenem ATP (P) zu verbrauchtem Sauerstoff (O) wieder. Der Quotient beträgt also für NADH + H+-Oxidation 2,5 und für FADH2-Oxidation 1,5.