Physiologie der MOs at Universität Innsbruck

• Hydrolyse: Abbau von Polymeren (KH, Proteine) durch Zugabe von H2O in Monomere (Glucose, AS…) ATP-Spaltung (ATP +H2O-> ADP+Pi)-> E wird frei (-30kJ/mol)
• Kondensationsreaktion (Dehydratisierung): Bildung von Polymeren durch Abspaltung H2O-> Verbindung von Monomeren (Glucose, AS) untereinander zu Oligo- und schließlich Polymeren ATP Synthese aus ADP+Pi, wobei H2O frei wird

-30kJ/mol ATP-> so viel E wird frei; um so viel E sind die Produkte (ADP+Pi) ärmer als Edukte (ATP)

Nettogewinn: 2 mol ATP
Zuerst 2 mol ATP VERBRAUCH
Dann jew. 2x 2mol ATP= 4 mol ATP Gewinn - 2 mol ATP Verbrauch-> 2 mol ATP Nettogewinn

• -> Energie aus chemischen Reaktionen, Aufbau H+-Gradient
• Redoxreaktionen (Atmungskette), Photoreaktionen (PS)
• ATP-Synthese/Hydrolyse, ABC Transporter (+ABC-Bindeprotein)
• Decarboxylierung mit Na+-Transport

Allosterische Enzyme haben ein sog. allosterisches Zentrum, welches außerhalb vom aktiven Zentrum liegt. 

• Am allost. Zentrum können sowohl Aktivatoren und Inhibitoren binden, welche die Struktur des Enzyms verändern und so die Enzymaktivität steigern oder hemmen. 
• Es können sowohl Substrat als auch Nicht-Substrat Moleküle binden.
• Bsp. Phosphofructokinase: Fruc-6-Ph. + ATP-> Fruc.1-6-Bph. + ADP
• Aktivator: ADP-> ADP wird später in Glyc noch gebraucht (SKP); wenn noch viel ADP vorhanden ist, kann Glycolyse ablaufen, Glycolyse nötig, um ADP abzubauen-> PFK gefördert
• Inhibitor: PEP (Zwischenprodukt der Glycolyse): wenn viel PEP vorhanden hat bereits viel Glycolyse stattgefunden und PFK wird gehemmt

• Pmf (protonemotorische Kraft)-> Protonengradient
• E-reiche Verbindungen (ATP,PEP…)
  -> können ineinander üverführt werden-> ATPase nützt pmf (H+-Gradient) um ATP zu Synthetisieren

-E-Konservierung: Prozess der Energieumwandlung in E-reichere Form
-SKP (Substartkettenphosphorylierung) zB Glycolyse
1-3 Bph.glycerat +ADP-> 3 Ph.glycerat + ATP
PEP + ADP -> Pyruvat + ATP
-> 1-3Bphg. Und PEP HÖHERES Phoyphorylgruppenübertragungsgspotential als ATP->geben Pi
leichter ab als ATP Können ADP zu ATP phosphorylieren;
ATP-Synthese ENDERGON-> braucht Energie (+30 kJ/mol)-> E muss mindestens 30 kJ sein, damit
ADP+Pi-> ATP
∆G PEP = -62kJ/mol
∆G 1-3Bphg = - 49kJ/mol

zB Atmungskette

• e- werden entlang von immer abnehmendem E-Potential (frei werdende E genutzt um H+ gegen Konz.grandient zu pumpen) 
• und zunehmendem Redoxpot. (leichtere e- Aufnahme) befördert, wobei H+ aus dem Cytoplasma gepumpt wird 
• und ein H+-Gradient (pmf) aufgebaut wird. 
• H+ Gradient dann von ATPase genutzt um ATP herzustellen
  
  Voraussetzung:
• Terminaler e- Akzeptor (aerob: O2, anaerob: NO3, SO4, Fe3+, CO2)
• e- Trasportkette
• ATPase
• -> O2 NICHT Voraussetzung, weil auch anaerobe Atmung möglich (andere terminale e- Akzeptoren->
  NO3-)

(Elektronentransportphosphorylierung)?

• Chinone
• Cytochrome
• Flavoproteine
• Fe-S-Proteine

Ubichinon (Q), Cytochrom c

Cyanobakterien; Voraussetzung PSI UN PSII

Nur am PSII. Bakterien mit PSII Grüne Nicht-Schwefel-Bakterien, Purpurbakterien
E0 NADP+= -0,3 mV
E0 QH2= -0,1-> positiver als von NADP+
Da die e- immer in Richtung positiveren Redoxpotential fließen, muss hier E (aus pmf) aufgewendet
werden, um die e- vom positiveren zum negativeren Redoxpot. (von QH2 zu NADP+) zu befördern,
um NADP+ zu NADH+H2 zu reduzieren.
Findet nur beim PSII statt und NICHT beim PSI, weil das PSI ein negativeres Red.pot als PSII hat und
somit NADP ohne rückläufigen e-Transport zu NADH+H+ reduzieren kann.
Durch welche Abläufe nimmt das Protonenpotential innerhalb der Zelle zu?