Elektronentransportkette
Englisch: electron transport chain (ETC)
Definition
Die Elektronentransportkette, kurz ETK, ist ein biologischer Prozess, bei dem Elektronen von einem Elektronendonor über eine Kette spezialisierter Moleküle auf einen oder mehrere Elektronenakzeptoren übertragen werden. Dabei entsteht ein elektrochemischer Protonengradient über eine Membran, der durch chemiosmotische Kopplung die Synthese von ATP aus ADP antreibt.
Hintergrund
Die Elektronentransportkette ist ein grundlegender Bestandteil bioenergetischer Prozesse in allen lebenden Zellen. Ihre Ursprünge reichen zurück bis zu den ersten prokaryotischen Lebensformen, insbesondere zu anaerob lebenden chemoautotrophen Bakterien und Archaeen, wie sie in hydrothermalen Quellen vorkommen. Diese frühen Mikroorganismen nutzten Elektronentransportketten, um Energie aus anorganischen Verbindungen zu gewinnen – ein Prozess, der bereits ohne molekularen Sauerstoff funktionierte.
Im Verlauf der Evolution wurden durch Endosymbiose bestimmte Prokaryoten zu Zellorganellen in eukaryotischen Zellen: Mitochondrien und Chloroplasten. In Mitochondrien entwickelte sich daraus die Atmungskette, welche die Zellatmung ermöglicht. Chloroplasten hingegen übernahmen die Funktion der Photosynthese, wobei ebenfalls eine Elektronentransportkette zum Einsatz kommt.
Einteilung
Elektronentransportketten lassen sich nach ihrer biologischen Funktion und ihrem Ort in der Zelle einteilen:
- Atmungskette (in Mitochondrien)
- Photosynthetische Elektronentransportkette (in Chloroplasten)
- Anaerobe Elektronentransportketten (in Prokaryoten)