Atmungskette

Atmungskette, als Teil der ⇒ Endoxidation in der inneren Mitochondrienmembran stattfindende, Energie für die ATP-Bildung freisetzende Kettenreaktion; dabei werden die als NADH + H⁺ (und in geringerem Umfang als FADH₂) angelieferten, aus den Substraten stammenden Elektronen schrittweise in hintereinander geschalteten Redoxsystemen weitergegeben und schließlich auf elementaren Sauerstoff übertragen. Der dadurch reduzierte Sauerstoff reagiert mit H⁺-Ionen zu Wasser. Das Anfangssystem (NADH + H⁺/NAD⁺) hat ein Redoxpotential von – 0,32 V, das Endsystem (O₂/O^2-) ein solches von + 0,81 V. Zwischen beiden besteht also eine große Potentialdifferenz von 1,13 V, die durch die A. schrittweise aufgeteilt wird. Auch die beim Elektronenübergang vom negativeren zum positiveren Redoxpotential freiwerdende Energie (218 kJ/mol) wird so nicht auf einmal, sondern nacheinander frei und zur ⇒ oxidativen Phosphorylierung von ADP zu ATP genutzt. Die hintereinander geschalteten Redoxsysteme der A. sind Oxidoreduktasen – v.a. Flavoproteine, Ubichinone und Cytochrome. Flavoproteine und Ubichinone übertragen Elektronen (e^-) zusammen mit Protonen (H⁺). Dies führt zu einem Protonentransport durch die Membran: Aus dem Mitochondrieninnenraum werden Protonen aufgenommen und nach außen in

den Intermembranraum abgegeben. Die Cytochrome übertragen am Ende die Elektronen auf den Atmungssauerstoff, der mit H⁺-Ionen zu Wasser reagiert.