Inleiding:

Bij de oxidatie van glucose door de cel wordt in de glycolyse en de citroenzuurcyclus het co-enzym NAD+ gereduceerd tot NADH, en bij de omzetting van succinaat in fumaraat in de citroenzuurcyclus ontstaat gereduceerd flavine (FADH2).
Om een continue oxidatie van substraat mogelijk te maken zal het gevormde NADH en FADH2 weer geoxideerd moeten worden. Hierbij staan de gereduceerde co-enzymen elektronen af aan zuurstof. Dit gebeurt via een keten elektronencarriers: de ademhalingsketen.

Dit proces vindt plaats in de binnenmembraan van het mitochondrion.

Gekoppeld aan dit elektronentransport wordt een protongradiënt gevormd, over de binnenmembraan van het mitochondrion. De hierdoor opgebouwde energie (de protongradiënt) kan gebruikt worden om ADP te fosforyleren tot ATP. Dit gehele proces heet

OXIDATIEVE FOSFORYLERING

Per geoxideerd molecuul NADH worden ~2,5 moleculen ATP gesynthetiseerd.
De reductie-equivalenten van succinaat worden via flavine direct overgedragen aan ubichinon en lopen dus alleen door Complex III en IV van de ademhalingsketen naar O2.
Daardoor worden per molecuul succinaat slechts ~1,5 moleculen ATP gesynthetiseerd.

Hoe direct de vorming van ATP en de oxidatie van co-enzymen (en dus de oxidatie van substraat) gekoppeld zijn, zullen we onderzoeken met behulp van een oxygraaf en een preparaat van levermitochondriën.
Na een inleiding over de oxygraaf zelf (en het testen van de elektrode) kun je 5 experimenten uitvoeren aan allerlei aspecten van oxidatieve fosforylering en de remming ervan met verschillende ademhalingsgiften en ontkoppelaars.