Rantai transpor elektron

Rantai transpor elektron merupakan serangkaian rantai dalam membran yang terdiri dari protein kompleks yang mentransfer elektron dari donor elektron menuju akseptor elektron melalui reaksi redoks. Transfer elektron ini akan mentransfer proton (H+) melintasi membran. Secara keseluruhan, rantai transpor elektron terdiri dari protein, enzim, dan molekul-molekul lainnya. Elektron-elektron ini mengalir melintasi rantai elektron. Keseluruhan reaksi redoks yang terjadi pada rantai transpor elektron merupakan reaksi eksergonik, yaitu reaksi yang melepaskan energi. Energi ini akan digunakan untuk membuat gradien elektrokimia yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP). Pada akhirnya, aliran elektron ini akan berakhir pada oksigen sebagai akseptor elektron terkahir, mengasilkan H2O (Air). Pada respirasi anaerobik, ketidaktersediaan oksigen akan diganti dengan molekul lain, seperti sulfat yang menghasilkan H2S, nitrat, ataupun sulfur. Hal ini merupakan salah satu bentuk adaptasi terhadap ketersediaan molekul pada habitat organisme tersebut. Pada rantai transpor elektron, reaksi redoks yang terjadi didorong oleh keadaan energi bebas Gibbs pada komponen-komponen rantai ini. Energi bebas Gibbs berhubungan dengan suatu besaran yang disebut potensial redoks. Suatu elektron bergerak dari potensial redoks yang rendah menuju potensial redoks yang tinggi. Pergerakan elektron tersebut akan melepaskan energi. Energi inilah yang nantinya ditangkap oleh kompleks protein pada rantai transpor elektron. Protein kompleks akan menggunakan energi ini untuk melepaskan proton ke lumen dan menciptakan perbedaan konsentrasi (gradien) proton diantara membran. Gradien merupakan kondisi yang tidak stabil. Untuk stabil, proton diantara kedua sisi membran harus sama besar. karena hal itulah proton yang tadi di pompa akan berusaha kembali ke dalam sisi membran lewat ATP sintase. ATP sintase akan menggunakan perpindahan proton ini untuk menggerakkan sintesis ATP dengan fosforilasi oksidatif. Rantai transpor elektron dan fosforilasi oksidatif terdapat di membran dalam mitokondria (cristae). Elektron-elektron ini berasal dari molekul-molekul yang sebelumnya tereduksi seperti NADH dan FADH. Pada tumbuhan atau eukariot yang berfotosintesis, cahaya matahari akan menggerakkan elektron lewat fotosistem hingga pada akhirnya menghasilkan ATP. Pada bakteri, rantai transpor elektron sangat bervariasi. Namun pada makhluk hidup manapun intinya tetap sama, yaitu serangkaian reaksi redoks yang menciptakan gradien elektrokimia yang akan mensintesis ATP lewat fosforilasi oksidatif melalui ATP Sintase.