Elektronentransportkette

Schematische Darstellung der Atmungskette in der inneren Membran der Mitochondrien.
Schematische Darstellung der photosynthetischen Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran.

Als Elektronentransportkette wird ein biologischer Prozess bezeichnet, bei dem mehrere elektronenübertragende Moleküle beim Transport von Elektronen von einem Donator zu einem oder mehreren Akzeptoren zusammenwirken. Als Folge davon entsteht ein elektrochemischer Gradient über die Membran, der die von der ATP-Synthase bewirkte Synthese von ATP aus ADP antreibt (chemiosmotische Kopplung). Voraussetzung dafür ist, dass die Komponenten dieses Prozesses in eine Biomembran eingebettet sind.

In der Natur ist die Elektronentransportkette in den Vorfahren der Prokaryoten entstanden und vermutlich durch Endosymbiose ein Bestandteil von eukaryotischen Zellen geworden. Bei Eukaryoten findet der Prozess in den Mitochondrien statt. In Pflanzen ist eine weitere Elektronentransportkette an die Photosynthese angekoppelt.

Atmungskette

Hauptartikel: Atmungskette

Die Atmungskette ist Bestandteil des Stoffwechsels sowohl bei Prokaryoten als auch in den Zellen höher entwickelter Lebewesen (Eukaryoten). Bei Eukaryoten findet sie in den Mitochondrien in der inneren Mitochondrienmembran, bei Prokaryoten in der Zellmembran statt. Bei Eukaryoten sind an der Reaktion nacheinander die Enzym-Komplexe I bis IV und die Wasserstoffionen- (Protonen) bzw. Elektronenüberträger Ubichinon (Coenzym Q) und Cytochrom c, die in die innere Mitochondrienmembran eingelagert bzw. verankert sind, beteiligt. Der durch die Elektronentransportkette hervorgerufene elektrochemische Gradient wird für die ATP-Synthese genutzt (Oxidative Phosphorylierung).

Photosynthetische Elektronentransportkette

Hauptartikel: Photosynthese

Photosynthese findet in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien statt. Die photosynthetische Elektronentransportkette ist in der Thylakoidmembran der Chloroplasten lokalisiert. An der Elektronentransportkette sind Lichtsammelkomplexe, Plastochinon, Cytochrom b6f und Plastocyanin beteiligt. Der durch die Elektronentransportkette hervorgerufene Gradient wird für die ATP-Synthese genutzt (Photophosphorylierung).

Literatur

  • P. Schopfer und A. Brennicke: Pflanzenphysiologie. 6. Auflage. Elsevier, 2005, ISBN 3-8274-1561-6.

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