Elektronentransporter

Elektronentransporter bezeichnet in der Biologie Moleküle oder Proteinkomplexe, die Elektronen zwischen Redoxpartnern übertragen. Elektronentransporter sind zentrale Bestandteile der Energiewirtschaft der Zelle: Sie ermöglichen den Übergang von Elektronen in Redoxketten und koppeln Redoxreaktionen an Protonentransport, wodurch ein Protonengradient aufgebaut wird, der die Synthese von ATP antreibt. Sie kommen in der Zellatmung ebenso wie in der Fotosynthese vor.

In der Zellatmung befinden sich die Elektronentransporter in der inneren Mitochondrienmembran. Elektronen aus NADH und FADH2 werden über den Elektronentransportweg zu Sauerstoff übertragen. Dabei werden Protonen aus dem Matrixraum in den Intermembranraum gepumpt, was einen elektrochemischen Gradient erzeugt, der von der ATP-Synthase genutzt wird, um ATP zu produzieren. Zentrale Bestandteile sind NADH-Dehydrogenase (Komplex I), Succinat-Dehydrogenase (Komplex II), der Cytochrom-bc1-Komplex (Komplex III), Cytochrom-c-Oxidase (Komplex IV sowie mobile Carrier wie Ubichinon (CoQ) und Cytochrom c.

In der Fotosynthese arbeiten ähnliche Prinzipien mit dem sogenannten lichtabhängigen Elektronentransport. Elektronen werden durch das Photosystem II, Plastoquinon, den Cytochrom-b6f-Komplex, Plastocyanin und das Photosystem I transportiert und letztlich auf NADP+ übertragen, wodurch NADPH entsteht. Auch hier wird ein Protonengradient aufgebaut, der zur Synthese von ATP dient.

Elektronentransporter können Proteinkomplexe oder kleine Moleküle wie NADH, NADPH, FADH2, CoQ, Cytochrome und Fe-S-Proteine sein. Ihre gemeinsame Funktion besteht darin, Elektronen effizient und kontrolliert zu übertragen und energetische Kopplungen in der Zelle zu ermöglichen.