Die Elektrontransportketten (auch genannt Elektronübergangsketten) sind- biochemische Reaktionen, die ATP (Adenosintriphosphat) produzieren. Dieses ATP ist lebensnotwendig weil es der Zelle die benötigte Energie liefert.
Nur zwei Quellen von Energie sind für lebende Organismen vorhanden: Reaktionen der Oxidation-Reduktion (Redoxreaktion) und Tageslicht (Fotosynthese).
Organismen, die Redox- Reaktionen verwenden, um ATP (Adenosintriphosphat) zu produzieren, werden als „chemotrophs“ bezeichnet. Organismen, die Tageslicht verwenden, werden als sogenannte „phototrophs“ bezeichnet. Sowohl chemotrophe als auch phototrophe Reaktionen benötigen die Elektrontransportketten, um Energie in ATP (Adenosintriphosphat) umzuwandeln zu können. ATP (Adenosintriphosphat) wird durch ein Enzym gebildet, welches als „ATP – Synthase“ bezeichnet wird.

Die Struktur dieses Enzyms und seines zugrundeliegenden genetischen Codes ist in allen bekannten Formen des Lebens bemerkenswert ähnlich. "ATP-Synthase" wird durch eine elektrochemische Steigerung der Transmembranpermeabilität, normalerweise in Form einer Protonsteigung angetrieben.

Die Funktion der Elektrontransportkette ist, diese Steigung zu produzieren und zu erhalten.
In allen lebenden Organismen wird eine Reihe Redox- Reaktionen verwendet, um eine mögliche elektrochemische Steigerung der Transmembranpermeabilität zu erreichen.

Redox- Reaktionen sind chemische Reaktionen, in denen Elektronen von einem Spendermolekül auf ein Akzeptor Molekül gebracht werden. Die zugrundeliegende Kraft, die diese Reaktionen antreibt, wirdf als "Gibbs frei Energie" der Reaktionsmittel und der Produkte verstanden.Gibbs freie Energie ist die Energie, die vorhanden ist "frei", um eine gewisse Arbeit zu erledigen. Jede mögliche Reaktion, die die gesamte Gibbs freie Energie eines Systems verringert, fährt spontan an. Dahe sie benötigt keine Startenergie um zuerst auf eine gewisses Reaktionsniveau zu kommen. Die Übertragung der Elektronen von einem energiereichen Molekül (dem Spender) auf ein Niedrigenergie Molekül (dem Akzeptor) kann in eine Reihe Redox- Zwischenreaktionen räumlich getrennt werden. Dies ist eine Elektrontransportkette.

Die Tatsache, daß eine Reaktion thermodynamisch möglich ist, bedeutet nicht, daß sie wirklich auftritt. Es ist entweder notwendig, eine Aktivierungsenergie zu liefern, oder die tatsächliche Aktivierungsenergie des Systems (die Energie die benötigt wird um das System zu starten) zu senken, um die meisten biochemischen Reaktionen mit einer nützlichen Rate fortfahren zu lassen.

Lebende Systeme benutzen komplizierte makromolekulare Strukturen (Enzyme) um die Aktivierungsenergie der biochemischen Reaktionen zu senken. Es ist möglich, eine thermodynamisch vorteilhafte Reaktion (einen Übergang von einem energiereichen Zustand zu einem Niedrigenergie Zustand) mit einer thermodynamisch ungünstigen Reaktion zu verbinden (wie bei einer Trennung der Aufladungen oder der Kreationen einer osmotischen Steigung), so daß die gesamte freie Energie des Systems sich verringert, während nützliche Arbeit gleichzeitig erledigt wird.

Biologische Makromoleküle, die eine thermodynamisch vorteilhafte Reaktion katalysieren und wenn eine thermodynamisch ungünstige Reaktion gleichzeitig auftritt sind durchaus bekannt. Sie liegen allen bekannten Formen des Lebens zugrunde. Elektrontransportketten produzieren Energie in Form einer möglichen elektrochemischen Steigerung der Transmembranpermeabilität.

Diese Energie wird verwendet, um nützliche Arbeit zu erledigen. Die Steigerung kann verwendet werden, um Moleküle durch Membranen zu transportieren. Sie kann ebenfalls verwendet werden, um mechanische Arbeit, wie das Drehen der bakteriellen Flagella zu ermöglichen. Sie kann verwendet werden, um (ATP) Adenosintriphosphat und NADH also "energiereiche Moleküle zu produzieren", die für jegliches Stoffwechsel bedingtes Wachstum notwendig sind. Etwas (ATP) Adenosintriphosphat ist von der Substrat-Niveau Phosphorylierung vorhanden (zum Beispiel, in der Glykolyse).

Einige Organismen können (ATP) Adenosintriphosphat durch Gärung ausschließlich erhalten. In den meisten Organismen jedoch wird die Majorität an (ATP) Adenosintriphosphat durch Elektrontransportketten erzeugt. Die mitochondrische Elektrontransportkette entfernt Elektronen von einem Elektronspender (NADH oder FADH2) und führt sie zu einem Terminalelektronakzeptor (O2) über eine Reihe Redox- Reaktionen. Diese Reaktionen werden zur Reation einer Protonsteigerung durch die mitochondrische innere Membrane verbunden. Es gibt drei Protonpumpen: I, III und IV. Die resultierende Transmembraneprotonsteigerung wird verwendet, um (ATP) Adenosintriphosphat über die ATP-Synthase zu bilden. Die Reaktionen, die durch Complex I und Komplex III katalysiert werden, bestehen hauptsächlich für die Gleichgewichtserhaltung des Systems. Die "steady-state" Konzentrationen der Reaktionsmittel und der Produkte sind ungefähr gleich. Dies heißt, daß diese Reaktionen bereitwillig umschaltbar sind, einfach, indem man die Konzentration der Produkte im Verhältnis zu der Konzentration der Reaktionsmittel erhöht (zum Beispiel, durch die Erhöhung der Protonsteigerung). Die ATP-Synthase ist auch bereitwillig umschaltbar. So kann (ATP) Adenosintriphosphat benutzt werden, um eine Protonsteigerung zu erreichen, die der Reihe nach verwendet werden kann, um NADH zu bilden.
Dieser Prozeß des Rückelektrontransportes ist in vielen prokaryotic Elektrontransportketten wichtig.