Der Komplex I der Atmungskette, auch NADH:Ubiquinon-Oxidoreduktase genannt, ist ein Enzymkomplex in der inneren Mitochondrienmembran. Er spielt eine zentrale Rolle in der oxidativen Phosphorylierung, indem er Elektronen von NADH auf Ubiquinon (Coenzym Q) überträgt. Dabei werden Protonen (H⁺) aus der mitochondrialen Matrix in den Intermembranraum gepumpt, was zur Bildung eines Protonengradienten führt, der für die ATP-Synthese genutzt wird. **Funktionsweise des Komplex I:** 1. **Elektronenübertragung:** NADH gibt zwei Elektronen an den Komplex I ab, die über eine Reihe von Eisen-Schwefel-Clustern auf Ubiquinon übertragen werden. 2. **Protonentransport:** Die Energie, die bei der Elektronenübertragung freigesetzt wird, wird genutzt, um vier Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum zu pumpen. 3. **Reduktion von Ubiquinon:** Ubiquinon wird zu Ubiquinol reduziert und diffundiert in der Membran weiter zu Komplex III. **Auswirkungen der Inhibition von Komplex I auf den P/O-Quotienten:** Der P/O-Quotient gibt das Verhältnis von synthetisiertem ATP (P) zu verbrauchtem Sauerstoff (O) an. Eine Inhibition von Komplex I hat folgende Auswirkungen: 1. **Reduzierte Elektronentransportkette:** Wenn Komplex I gehemmt wird, können keine Elektronen von NADH auf Ubiquinon übertragen werden. Dies führt zu einer verringerten Aktivität der gesamten Elektronentransportkette. 2. **Verminderter Protonengradient:** Da weniger Protonen in den Intermembranraum gepumpt werden, wird der Protonengradient schwächer, was die ATP-Synthese durch die ATP-Synthase beeinträchtigt. 3. **Niedrigerer P/O-Quotient:** Da weniger ATP pro verbrauchtem Sauerstoffmolekül produziert wird, sinkt der P/O-Quotient. Insgesamt führt die Inhibition von Komplex I zu einer verminderten Effizienz der oxidativen Phosphorylierung und einer geringeren ATP-Produktion pro verbrauchtem Sauerstoffmolekül.