Die Elektronentransportkette, auch oxidative Phosphorylierung genannt, ist die Stufe der aeroben Zellatmung, die die größte Energiemenge erzeugt. Dieser Prozess findet in der inneren Membran der Mitochondrien eukaryontischer Zellen statt und ist auf das Vorhandensein von Sauerstoff angewiesen, um stattfinden zu können.
Este conjunto de reacciones metabólicas aprovecha la energía almacenada en los electrones transportados por las moléculas NADH y FADH₂. Estas moléculas son productos de procesos catabólicos como la glicólisis, el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de ácidos grasos.
Elemente der Elektronentransportkette
Im Mittelpunkt der Elektronentransportkette steht der elektrochemische Gradient, der auch als protonenmotivische Kraft bezeichnet wird. Dieser Gradient wird erzeugt, indem Protonen (H⁺) aus der mitochondrialen Matrix in den Intermembranraum gepumpt werden, wobei die Energie genutzt wird, die durch den Transport von Elektronen aus den NADH- und FADH2-Molekülen freigesetzt wird.
All dies wird durch die Elemente dieser Kette ermöglicht, die als Komplexe bekannt sind:
- Komplex I: Dieser Komplex nimmt Elektronen von NADH auf, überträgt sie auf Ubichinon (Coenzym Q) und pumpt Protonen in den Intermembranraum, wodurch er zum elektrochemischen Gradienten beiträgt.
- Komplex II: Dieser Komplex trägt nicht direkt zum Elektronenpumpen bei. Seine Aufgabe ist es, Elektronen von FADH₂ aufzunehmen und sie auf Ubichinon zu übertragen, ein Protein, das Elektronen von Komplex I oder Komplex II aufnimmt.
- Komplex III: Es überträgt Elektronen von reduziertem Ubichinon auf Komplex IV und pumpt gleichzeitig Protonen in den Intermembranraum.
- Komplex IV: Es nimmt Elektronen von Komplex III auf und überträgt sie auf Sauerstoff, der als letzter Elektronenakzeptor fungiert. Bei diesem Prozess entstehen als Nebenprodukt Wassermoleküle.
- ATP-Synthase: Sie nutzt die im Protonengradienten gespeicherte Energie zur Synthese von ATP (energiereiche Moleküle) aus ADP und anorganischem Phosphat in einem als Chemiosmose bekannten Prozess. Die ATP-Synthase fungiert als Ionenkanal, der Protonen in die mitochondriale Matrix "zurückführt".
Elektronentransportkette Energieerzeugung
Jedes Molekül von NADH Die Übertragung von Elektronen in die Transportkette erzeugt etwa 2,5 Moleküle ATP. Auf der anderen Seite kommen die Elektronen aus dem FADH₂ produzieren nahezu 1,5 Moleküle ATP. Gemeinsam maximiert die Elektronentransportkette die Energieeffizienz der Zellatmung.
