Elektronenempfängers

Elektronenempfänger, auch Elektronenakzeptor genannt, bezeichnet in der Chemie und Biologie einen Reaktionspartner, der Elektronen aufnimmt und dabei reduziert wird. In Redoxreaktionen fungiert er als Oxidationsmittel gegenüber dem Elektronendonator. Elektronenempfänger können organisch oder anorganisch sein und kommen in vielen chemischen Systemen und Stoffwechselwegen vor.

Im biologischen Kontext spielen Elektronenempfänger eine zentrale Rolle in der Zellatmung und der Fotosynthese. Im aeroben Stoffwechsel dient molekularer Sauerstoff als der wichtigste Elektronenempfänger am Ende der Elektronentransportkette: O2 wird zu H2O reduziert, wodurch Energie freigesetzt wird. In der Atmungskette nimmt der Elektronenempfänger Elektronen aus der Kette auf und ermöglicht die Bildung von ATP.

Auch in der anaeroben Atmung und in fermentativen Wegen kommen andere Elektronenempfänger zum Einsatz. Beispiele sind Nitrat (NO3−), Sulfat (SO4^2−) oder Eisen(III)-Ionen (Fe3+), die zu reduzierten Spezies werden. In der Photosynthese dient NADP+ als Elektronenempfänger und wird zu NADPH reduziert; NADPH dient als wichtiges Reduktionsmittel im Calvinzyklus.

Coenzyme wie NAD+ und FAD fungieren ebenfalls als temporäre Elektronenempfänger in zentralen Stoffwechselwegen: NAD+ nimmt zwei Elektronen und ein Proton auf zu NADH, FAD zu FADH2. Fermentation vermeidet den Bedarf an externen Elektronenakzeptoren, indem organische Endprodukte wie Pyruvat oder Acetaldehyd als Elektronenakzeptoren fungieren und NADH wieder zu NAD+ oxidieren, z.B. Lactat- oder Ethanolbildung.

Zusammengefasst beziehen Elektronenempfänger Elektronen aus anderen Spezies, wodurch Redoxreaktionen ermöglicht und Energieumsetzungen in Zellen oder chemischen Systemen realisiert werden.