Während sich Elektronen durch das ETC bewegen, wie wird ATP produziert, damit der aktive Transport überhaupt stattfinden kann?

Viele Websites sind nicht spezifisch und sagen nur, dass, wenn Elektronen während des ETC von einem hohen in einen niedrigen Energiezustand wechseln, "Energie" freigesetzt wird und diese Energie verwendet wird, um H + -Ionen durch die Ionen zu pumpen (aktiv zu transportieren). Membran. Ich möchte mehr wissen. Wird ATP nicht durch Hinzufügen eines Phosphats zu ADP gebildet? Wenn ja, woher bekommen Elektronen, die sich durch das ETC bewegen, dieses Phosphat? Übrigens, ich spreche nicht von ATP-Synthase, da Sie H+-Ionen für die ATP-Synthase benötigen und ich nicht verstehe, wie diese H+-Ionen überhaupt aktiv durch die Membran transportiert werden.

Auf SE erwarten wir von Ihnen, dass Sie vor dem Posten mehr recherchieren, wie Sie feststellen werden, wenn Sie die Hilfe zum Stellen guter Fragen lesen . Es reicht nicht aus zu sagen „viele Websites sind nicht spezifisch“ – Sie müssen Quellen finden, die das Thema auf einem fortgeschritteneren Niveau behandeln. Und die besten Quellen sind Bücher, keine Websites. Wenn Sie das Geld haben, kaufen Sie so viele, wie Sie sich leisten können. Wenn nicht, versuchen Sie es mit NCBI Bookshelf. Verwenden Sie für die Biochemie Berg et al. — Probieren Sie Kapitel 18 aus.
Wenn Sie sich auf den aktiven Elektronentransport durch die Komplexe I-IV beziehen (was Sie vermutlich meinen, indem Sie sagen, dass Sie sich nicht auf die ATP-Synthase beziehen), dann ist die wahrscheinlichste Antwort "wir wissen es nicht wirklich". Für die ATP-Synthase ist der Mechanismus ziemlich gut bekannt, aber für die ETC-Komplexe habe ich glaube ich nur eine strukturelle/mechanische Theorie für einen der Komplexe gesehen.

Antworten (1)

Die ATP-Bildung erfolgt unter Verwendung des Komplexes V, der als ATP-Synthase (auch als F0/F1-Partikel bezeichnet) bezeichnet wird, und die Theorie, die diesen Prozess erklärt, wird als Chemiosmotische Theorie 2 bezeichnet .

Während der Zellatmung, des Kreb-Zyklus (in den Mitochondrien) und der lichtabhängigen Photophosphorylierungs- Photosynthese (in den Chloroplasten-Thylakoiden) baut eine Reihe von Reaktionen einen Protonengradienten über den Zwischenmembranraum (hier als IMS bezeichnet) der Mitochondrien/Chloroplasten auf (falls Sie es wünschen). Denken Sie daran, dass Mitochondrien/Chloroplasten doppelmembrangebundene Organellen sind).

So wie wir in einer Batterie/Zelle EMF (elektronenmotivierende Kraft) haben, haben wir im IMS der Mitochondrien/Chloroplasten eine protonenmotivierende Kraft.

Da Substanzen immer von höherem Potential zu niedrigerem Potential fließen, ist das IMS von Mitochondrien/Chloroplasten mit einer hohen Menge an Protonen eine Region mit hohem Potential und das Lumen von Mitochondrien/Chloroplasten ist eine Region mit niedrigem Potential, da es weniger Protonen gibt.

Protonen können sich nur über den Komplex V (auch bekannt als ATP-Synthase) vom IMS des Mitochondriums/Chloroplasten zum Lumen des Mitochondriums/Chloroplasten bewegen.

Die ATP-Synthase ist eine lutscherförmige Proteinstruktur, die frei drehbar ist und ADP- und Phosphatmoleküle nahe zusammenbringt, so dass eine kovalente Bindung zwischen ihnen gebildet werden kann.

Wie genau macht es das, fragen Sie? Fassen wir also zusammen, was wir hier alles haben:

  1. ATP-Synthase, die sich um ihren Rotor drehen kann.
  2. Protonengradient über dem IMS (hohes Potential) und dem Lumen (niedriges Potential).
  3. Der einzige Ausweg für die Protonen führt über die ATP-Synthase.

Jetzt können wir hier einen Link sehen.

Was also passiert, ist die F0-Untereinheit der ATP-Synthase, durch die sich die Protonen über die Membran bewegen können und während dieser Bewegung die F1-Untereinheit drehen. Während dieser hier animierten Drehung werden das ADP und die Phosphatgruppe, die im aktiven Zentrum der F1-Untereinheit vorhanden sind, einander angenähert und aufgrund atomarer Wechselwirkungen wird eine Bindung gebildet. Die mechanische Energie (Bewegung von Protonen durch die Membran) wird zwischen den beiden Molekülen in chemische Energie (kovalente Bindung) umgewandelt. Dies ist der Prozess, durch den die Währung der Zelle, ATP, produziert wird. Hoffe das beantwortet die Frage.

Ich denke nicht, dass Sie Fragen beantworten sollten, in denen der Poster seine Hausaufgaben nicht richtig gemacht hat, aber wenn Sie es tun, lesen Sie sie bitte zuerst. Was er schreibt, ist: "Ich spreche nicht von ATP-Synthase , weil Sie H+-Ionen für die ATP-Synthase benötigen und ich nicht verstehe, wie diese H+-Ionen überhaupt aktiv durch die Membran transportiert werden." Sie haben die ATP-Synthase beschrieben – er will wissen, wie der Protonengradient in der Elektronentransportkette aufgebaut wird. Ich habe ihm gesagt, wo er selbst darüber nachlesen kann.
Ach, ich verstehe. Vielen Dank für den Hinweis. Ich dachte, er brauchte den Mechanismus dafür. Ich denke, er muss die Zyklen lernen, um vollständig zu verstehen, wie H+-Ionen transportiert werden. Beim nächsten Mal werde ich vorsichtiger sein.
Während sich Elektronen durch das ETC bewegen, wie wird ATP produziert, damit der aktive Transport überhaupt stattfinden kann?
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