Wie viele Protonen und Elektronen hat ein NADH + (H+) (Atmungskette/Zellatmung)?
Hallo zusammen, ich schreibe nächste Woche eine Bio Klausur und bin mir nicht ganz sicher bei der Atmungskette.
Also, ein H Atom hat ja 1 Proton und 1 Elektron.
Jetzt hat aber 1 NADH + (H+) 3 Protonen und 2 Elektronen - oder? Und in welcher Verteilung?
Weil wenn es für das H 2 protonen und 2 elektronen hat, würde es nur ein Proton abgeben, weil am Ende doch NAD+ übrig bleibt, und dann würde es von dem H+, bei welchem ich vermute, dass es dann nur 1 Proton ist, dieses Proton auch abgeben.
Also würden nur 2 Protonen abgegeben werden, aber dann würden lediglich 20 ATP entstehen, aber 30 sind auf jeden Fall den 10 NADH verschuldet.
Dann zu den Elektronen. Bei der Herstellung von Wasser hat man bereits 2 Protonen (= 2 H+), die also noch 2 Elektronen benötigen, um zu 2 H zu werden (was doch bereits der Tatsache widersprechen würde, dass NADH 2 P und 2 E hat). Auf jeden Fall gibt man dann die 2 Elektronen ab, und bei 10 NADH entstehen also 10 H2O, 2 weitere dann durch die Elektronen von FADH2.
Oder sind die Elektronen und Protonen von NADH + (H+) so aufgeteilt, dass NADH 1 Proton und 1 Elektron besitzt (davon nur das eine Elektron abgibt) und H+ 2 Protonen und 1 Elektron besitzt?
Es könnten dann, um am Ende ein NAD+ übrig zu haben 2 Protonen und 2 Elektronen abgegeben werden, dann würde die Entstehung von 30 ATP nicht aufgehen.
Oder ist es so, dass nur die NADH in die Atmungskette gelangen und das H+ nicht verwertet wird? So wurde das in einer anderen Grafik gezeigt...
Ich zerbreche mir darüber wirklich den Kopf :D
Es wäre super wenn jemand mich verstanden hat und helfen könnte!
2 Antworten
Hallo,
Ich recherchiere seit einigen Tagen viel über NADH und habe hier etwas gefunden, was genau NADH ist:
Meist wird gesagt, dass NADH für „Nicotinamidadenindinukleotid“ steht. Das ist allerdings formal nicht ganz korrekt. Strenggenommen ist Nicotinamidadenindinukleotid als NAD abzukürzen. NAD ist ein Coenzym, das ein Hydridion (zwei Elektronen und ein Proton H-) überträgt.
Zum NAD gibt es eine oxidierte Form und eine reduzierte Form. Die oxidierte Form wird als NAD+ abgekürzt, die reduzierte Form als NADH. Das „H“ steht für „Hydrid“. „Reduzierte Form“ meint, dass die oxidierte Form NAD+ durch die Aufnahme (Absorption) von zwei Elektronen und einem Proton zu NADH wird.
Quelle: https://www.nadh-ratgeber.info
Deiner Ausführung kann ich nicht ganz folgen, daher gehe ich nur auf die Titelfrage ein, den Rest kannst du dir dann vielleicht selber erschließen.
Erstmal grundlegend: Ein Proton hat kein Elektron, deshlab ja das "+" am H+, da das Elektron fehlt, man nennt es Proton, weil es eben nur aus einem Proton (also dem Atomkern des Wasserstoff) besteht.
Das Molekül NAD+ kann zwei Elektronen binden und dann wieder abgeben, aber nur ein Proton, dehlab schreibt man dort das zweite H+ extra als "+ (H+)", denn dieses muss aus einer anderen Quelle stammen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nicotinamidadenindinukleotid dort kannst du dir die Struktur anschauen und sehen, dass ein Elektron für die Bindung des einen H+ aufgenommen wird und ein weiteres Elektron in den Ring mit dem Stickstoff um dessen Ladung zu neutralisieren (in der oxidierten Form siehst du das N+ im Ring), dehslab schreibt man dann auch "NAD+".
Das FAD kann dann zwei Elektronen und zwei Protonen binden und danach wieder abgeben.
Nein, fangen wir besser ganz am Anfang an.
Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Hülle, im Kern befinden sich Protonen und Neutronen, in der Hülle Elektronen. Neutronen haben keine Ladung, Protonen eine positive und Elektronen eine negative Ladung. Im Normalzustand ist ein Atom ungeladen, da Protonen und Elektronen in gleicher Anzahl vorkommen und sich so ihre Ladungen ausgleichen. Wenn nun ein Elektron im Atom fehlt oder zusätzlich vorhanden ist, so ergibt sich eine Ladung, die man mit "+" und "-" kennzeichnet. Solche geladenen Atome nennt man dann Ionen.
Das Wasserstoffatom, mit dem Elementsymbol H, ist das einachste Atom, denn der Kern besteht aus nur einem Proton und einem Elektron. Fehlt nun dieses eine Elektron, so erhält man das H+, da nur die positive Ladung des Protons noch vorhanden ist und da es nur dieses eine Proton ist, nennt man in der Chemie ein positives Wasserstoffion (H+) auch Proton.
Beim NAD+ kommt das + nicht von einem zusätzlichen Proton, sondern durch das Fehlen eines Elektrons. Die Reaktion bei der Reduktion von NAD+ ergibt NADH, es wird 1 Proton zusammen mit einem Elektron aufgenommen
also: (H+) + (e-) => H
und dann noch zusätzlich ein weiteres Elektron um die Ladung des NAD+ zuneutralisieren
also: (NAD+) + (e-) => NAD
zusammen dann: (NAD+) + (H+) + 2(e-) => NADH
Das weitere H+ als dann für NADH + (H+) hat damit nichts zu tun, es kommt von anderer Stelle, wird nur dazugehschrieben, da es üblicherweise eben in der Reaktion benötigt wird.
Nochmal: NAD+ kann 2 Elektronen und nur 1 Proton aufnhemen und dementsprechend als NADH dann auch wieder abgeben. Wenn dort dann NADH + (H+) steht, so sind dann insgesamt 2 Elektronen und 2 Protonen für die Reaktion verfügbar.
Also ich bin leider sehr schlecht in Chemie, deswegen hoffe ich, dass es okay ist wenn ich nachhake.
Ein NAD+ (also in oxidierter Form) besitzt also ein Proton (als '+' geschrieben).
Und dann, während der Zellatmung (also Glykolyse und Citratzyklus) wird es ja reduziert zu NADH + (H+). Dann steht das H für zwei Protonen zwei Elektronen, und das H+ für ein Proton. Also besitzt es in reduzierter Form drei Protonen , von denen es 2 abgeben kann und zwei Elektronen.
Ist das schon mal richtig ?