Atmungskette
Die Atmungskette findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und wird auch als oxidative Phosphorylierung bezeichnet. In diesem Prozess wird die in den Elektronencarriern NADH und FADH₂ gespeicherte Energie in ATP umgewandelt.
Die aus Glykolyse, oxidativer Decarboxylierung und Citratzyklus stammenden Elektronen werden an bestimmte Membrankomplexe abgegeben. Vier große und zwei kleinere mobile Proteine bilden eine Art Kette (Elektronentransportkette), durch die die Elektronen von einer Stufe zur nächsten gehen und dabei kontrolliert Energie freisetzen.
Ein wesentlicher Teil des Prozesses ist der Aufbau eines Protonengradienten: Die Protonen werden aus der Mitochondrienmatrix in den Intermembranraum gepumpt, wodurch ein Konzentrationsunterschied entsteht. Die Protonen können nur durch das Kanalprotein ATP-Synthase zurück in die Matrix gelangen, wobei ihre Bewegung mit der Synthese von ATP aus ADP und Phosphat gekoppelt ist.
💡 Energieausbeute der Atmungskette: Pro Elektronenpaar von NADH werden 2,5 ATP-Moleküle gebildet, während FADH₂ nur 1,5 ATP liefert. Insgesamt entstehen aus den 10 NADH und 2 FADH₂, die aus dem Abbau eines Glukosemoleküls stammen, etwa 28 ATP-Moleküle in der Atmungskette.