Elektronátvitel

Elektronátvitel a sejtek energiatermelésének központi folyamata, amely során elektronok szállításával energia szabadul fel és hasznosul. A folyamat gyakran lipidmembránba ágyazott fehérje-komplexek sorozatán zajlik, ahol redox-reakciók adják át az elektront egyik hordozóról a másikra. Ennek során protonpumpálás történik a membránon át, és a létrejövő protonhajtóerő adja az ATP-szintézis motorját.

Mitochondriális elektrontranszportlánc (ETC) a legismertebb példa. A belső mitokondriális membránban helyezkednek el a komplexek I–IV, továbbá az ubikinon (Q) és a cytochrome c mobil hordozók. NADH vagy FADH2 adja át elektronjait, végül az oxigén a végső elektronakceptor, és víz képződik. A protonokat a membránon keresztül pumpálják, ezzel létrejön a protonhajtóerő, amelyet az F1F0-ATP-szintáz használ az ADP Pi-szintézisére. Az elméleti ATP-termelés NADH-nál körülbelül 2,5, FADH2-nél körülbelül 1,5 ATP; a tényleges értékek szövetekben és körülményekben eltérők lehetnek.

Fényenergia-irányított elektronátvitel a fotoszintézisben a kloroplaszt membránban zajlik. A PSII–plastoquinon–cytochrome b6f–plasztocianin–PSI sorrendben halad, és a fény energiája révén elektronok jutnak a ferredoxin-NADP+ reduktázhoz, amely NADP+‑t NADPH-vé redukálja. A protonpumpálás itt is létrejön, így ATP és NADPH keletkezik, amely a Calvin-ciklusban felhasználásra kerül.

Fontos, hogy az elektronátvitel zavara vagy zavaró hatásai mérgezéshez és betegségekhez vezethetnek, például mitokondriális betegségek vagy oxidatív stressz esetén. Inhibitorok között megtalálhatók a rotenon (komplex I gátlás), a cyanid és a szénmonoxid (komplex IV gátlása).