呼吸鎖とは何ですか? | 人間の細胞呼吸

呼吸鎖とは何ですか?

呼吸鎖はブドウ糖の分解経路の最後の部分です。 解糖系とクエン酸回路で糖が代謝された後、呼吸鎖はその過程で生成される還元等価物(NADH + H +とFADH2)を再生する機能を持ち、これにより普遍的なエネルギー源ATP(アデノシン三リン酸)が生成されます。 クエン酸回路のように、呼吸鎖はに局在しています ミトコンドリアしたがって、「セルの発電所」とも呼ばれます。

呼吸鎖は、ミトコンドリア内膜に埋め込まれている2つの酵素複合体で構成されています。 最初のXNUMXつの酵素複合体はそれぞれNADH + H +(またはFADHXNUMX)をNAD +(またはFAD)に再生します。 NADH + H +の酸化中に、XNUMXつのプロトンがマトリックス空間から膜間腔に輸送されます。

また、次の2つの酵素複合体では、それぞれXNUMXつのプロトンが膜間腔に送り込まれます。 これにより、ATP生成に使用される濃度勾配が作成されます。 この目的のために、プロトンは膜間腔からATPシンターゼを通ってマトリックス空間に逆流します。

放出されたエネルギーは、最終的にADP(アデノシン二リン酸)とリン酸からATPを生成するために使用されます。 呼吸鎖のさらなるタスクは、還元等価物の酸化によって生成された電子を捕捉することです。 これは、電子を酸素に移すことによって達成されます。 したがって、電子、プロトン、および酸素を組み合わせることにより、通常の水がXNUMX番目の酵素複合体(チトクロームcオキシダーゼ)で生成されます。 これはまた、呼吸鎖が十分な酸素がある場合にのみ進行できる理由を説明しています。

ミトコンドリアは細胞呼吸においてどのような役割を果たしていますか?

ミトコンドリア 真核細胞でのみ発生する細胞小器官です。 それらは細胞呼吸が起こるので「細胞の発電所」としても知られています。 細胞呼吸の最終産物はATP(アデノシン三リン酸)です。

これは、人体全体で必要とされる普遍的なエネルギーキャリアです。 細胞呼吸の前提条件は、 ミトコンドリア。 これは、ミトコンドリアに別々の反応チャンバーがあることを意味します。

これは、内膜と外膜によって達成されるため、膜間腔と内部マトリックス空間があります。 呼吸鎖の過程で、プロトン(水素イオン、H +)が膜間腔に輸送され、プロトンの濃度に差が生じます。 これらのプロトンは、NADH + H +やFADH2などのさまざまな還元等価物に由来し、それによってNAD +とFADに再生されます。

ATP合成酵素は呼吸鎖の最後の酵素であり、ATPが最終的に生成されます。 濃度の違いによって駆動され、プロトンは膜間腔からATP合成酵素を通ってマトリックス空間に流れ込みます。 この正電荷の流れは、ADP(アデノシン二リン酸)とリン酸からATPを生成するために使用されるエネルギーを放出します。

ミトコンドリアは、二重膜のために2つの反応空間があるため、呼吸鎖に特に適しています。 さらに、呼吸鎖の出発物質(NADH + H +、FADHXNUMX)を提供する多くの代謝経路(解糖、クエン酸回路)がミトコンドリアで起こります。 この空間的近接性はさらなる利点を表しており、ミトコンドリアを細胞呼吸に最適な場所にします。 ここでは、呼吸鎖についてのすべてを学ぶことができます