Protonenpumpe

Als Protonenpumpe werden in der Biochemie und Physiologie Transmembranproteine bezeichnet, die positiv geladenen Wasserstoffionen (Protonen) über eine biologische Membran, gegen einen elektrochemischen Gradienten, transportieren.

• In den Membranen der Mitochondrien und Chloroplasten sind redoxgetriebene Protonenpumpen zu finden. Ihre wesentliche Funktion ist der Aufbau eines elektrochemischen Protonengradienten (pH-Gradient), der von der ATP-Synthase zur Erzeugung chemischer Energie in Form von ATP benötigt wird. Beispiele sind der Komplex I und der Komplex IV der Atmungskette in Mitochondrien. Der Komplex III ist keine Protonenpumpe. Hier wird der Protonengradient über den Q-Zyklus aufgebaut.

• In den Membranen von Halobakterien finden sich die lichtgetriebene Protonenpumpe Bakteriorhodopsin.

• Viele Pflanzen (praktisch alle außer den Gräsern) pumpen unter Verbrauch von ATP Protonen in die Rhizosphäre, um Eisen(III)-Ionen, die dort in Form von unlöslichen Hydroxiden gebunden sind, verfügbar zu machen und dann aufzunehmen. Die Protonenpumpen befinden sich in den Membranen der äußersten Wurzelzellen.

• In den Belegzellen im Magen findet sich die Protonen-Kalium-Pumpe (H⁺/K⁺-ATPase).

• In der "sealed zone" der Osteoklasten befinden sich ebenfalls Protonen-Pumpen, die ein saures Milieu erzeugen, wodurch der Knochen aufgelöst wird.

Siehe auch

• Protonenpumpenhemmer