Wie werden Ionen während des Elektronentransports durch eine Membran „gepumpt“?

Eine Reihe von Websites (einschließlich dieser ), die Beschreibungen der Photosynthese liefern, geben an, dass hochenergetische Elektronen Ionen durch eine Membran „pumpen“. Was ist der eigentliche „Pump“-Mechanismus? Ich habe mir Wikipedia und eine Reihe von YouTube-Vorträgen/Tutorials angesehen, aber bisher nur Aussagen zum Wo und Wann, aber nicht zum Wie dieses wichtigen Prozesses gefunden.

Das ist eine gute Frage, aber die Antwort wird wahrscheinlich sehr technisch sein, und ich denke, diese Mechanismen werden noch diskutiert; siehe zum Beispiel ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21545285 , der dies als "eines der herausforderndsten Forschungsthemen in den Biowissenschaften" bezeichnet ...
Danke für Ihr Interesse. Ich habe eine weitere Suchrunde gemacht und in Wikipedia einen Artikel über aktive Fortbewegung gefunden . Etwas weiter unten gibt es einen Abschnitt über sekundären aktiven Transport, von dem ich denke, dass er mit dem Pumpmechanismus in der Photosynthese zusammenhängen könnte - aber ich bin nicht qualifiziert, das zu sagen!

Antworten (1)

Kurze Antwort: Elektronen fließen durch Membranen, indem sie durch eine Art Kanäle aus Eisen-Schwefel-Clustern schweben.

Lange Antwort: Schauen wir uns die Elektronentransportkette in der inneren Mitochodrialmembran an. Es gibt einen Protonengradienten über der Membran, der eine Potentialdifferenz aufbaut, indem Protonen durch die Membran gepumpt werden, während Elektronen durch die Atmungskette fließen. Sie (Elektronen) fließen gerne durch die Atmungskette, weil sie von Enzym zu Enzym mit jeweils geringerer freier Energie gehen können. Diese Enzyme bilden zusammen einen großen Komplex innerhalb der inneren Membran mit Fe-S-Clustern, die es Elektronen ermöglichen, durch die Membran zu fließen, indem sie ihnen eine Art Kraftstoß geben (siehe hier ). Dies als vereinfachte Antwort auf ein Beispiel.

Danke für deine Antwort. Ich glaube, ich fange an, das ein wenig zu verstehen. Ich glaube, was mir gefehlt hat, war: „Immer wenn ein Molekül durch die Aufnahme eines Elektrons reduziert wird, bringt das Elektron (e -) eine negative Ladung mit sich. In vielen Fällen wird diese Ladung durch die Zugabe eines Protons (H+) schnell neutralisiert ) aus Wasser, so dass der Nettoeffekt der Reduktion darin besteht, ein ganzes Wasserstoffatom H+ + e -" zu übertragen. Das Zitat stammt von dieser Seite , die ich sehr hilfreich fand - obwohl ich es noch viel mehr studieren muss. Als Laie fand ich "Pumpe" irreführend.
Nett! Dennoch denke ich, dass man bedenken sollte, dass dies sehr neue Erkenntnisse sind; die Struktur des Komplexes I wurde erst kürzlich aufgeklärt, und die genauen Mechanismen werden wahrscheinlich noch einige Zeit diskutiert werden.
Darüber hinaus gibt es viele andere Arten von Protonenpumpen, die anders funktionieren.
Danke für die zusätzlichen Kommentare @WYSIWYG: Ich vertraue darauf, dass das Prinzip dasselbe bleibt, dh eine Reihe von Redoxreaktionen, bei denen das H + in Verbindung mit dem Elektron über die Membran transportiert wird, da es die negative Ladung des Elektrons „neutralisiert“? Ich bin neu in der Biologie und möchte daher sicherstellen, dass ich die grundlegenden Ideen / Prozesse richtig verstanden habe.
Wie werden Ionen während des Elektronentransports durch eine Membran „gepumpt“?
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