Cytochrom-c-Reduktase

Die Atmungskette spielt eine wichtige Rolle bei der Energiegewinnung im Mitochondrium. Sie ermöglicht den Aufbau und die Aufrechterhaltung eines Protonengradienten, der dann durch die ATP-Synthase genutzt wird, um ATP zu produzieren.

Die Atmungskette besteht aus einer Gruppe von Proteinkomplexen, den sogenannten Atmungskettenkomplexen I bis IV, die sich in der inneren mitochondrialen Membran befinden. Insbesondere die Komplexe I, III und IV fungieren als Protonenpumpen und tragen direkt zur Bildung des Protonengradienten bei. Diese Protonenpumpen nutzen die Energie von Elektronen, die in einer festgelegten Reihenfolge durch die verschiedenen Komponenten der Atmungskette fließen. Schließlich werden die Elektronen auf molekularen Sauerstoff (O₂) übertragen.

Die Komplexe I bis IV der Atmungskette stellen Elektronen für die ATP-Synthese in den Mitochondrien bereit.

Das Enzym ist ein Homodimer aus elf verschiedenen Polypeptidketten, das in der inneren Membran der Mitochondrien lokalisiert ist. Es bindet insgesamt vier prosthetische Gruppen: drei Häme (Häm b_L, Häm b_H und Häm c₁) und ein 2Fe-2S-Cluster.

Das Enzym katalysiert eine Redoxreaktion, bei der Ubichinon oxidiert und Cytochrom c reduziert wird. Bei der Reaktion werden zwei Wasserstoffatome vom Ubichinon über die Membran transportiert und gleichzeitig zwei weitere Wasserstoffatome aus der Matrix gepumpt. Der Mechanismus, der den Elektronen- und Protonentransport beschreibt, nennt sich Q-Zyklus und ist Teil der Atmungskette.

$${\displaystyle QH_{2}+2Cytc_{ox}+2H_{Matrix}^{+}->Q+2Cytc_{red}+4H_{Cytosol}^{+}}$$