呼吸鎖とは何ですか?

定義

呼吸鎖は、私たちの体細胞におけるエネルギー生成のプロセスです。 それはクエン酸回路に関連しており、砂糖、脂肪、そして タンパク質。 呼吸鎖は内膜にあります ミトコンドリア.

呼吸鎖では、その間に形成された還元等価物(NADH + H +およびFADH2)が再び酸化され(電子が放出され)、プロトン勾配が確立されます。 これは最終的に、ユニバーサルエネルギーキャリアATP(アデノシン三リン酸)を形成するために使用されます。 呼吸鎖を完全に動かすには、酸素も必要です。

呼吸鎖のシーケンス

呼吸鎖はミトコンドリア内膜に組み込まれており、合計2つの酵素複合体で構成されています。 これは、還元当量NADH + H +およびFADHXNUMXが形成されるクエン酸回路に従います。 これらの還元等価物は、その間にエネルギーを蓄え、呼吸鎖で再び酸化されます。

このプロセスは、呼吸鎖の最初の1つの酵素複合体で行われます。 複合体4:NADH + H +は最初の複合体(NADH-ユビキノンオキシドレダクターゼ)に到達し、XNUMXつの電子を放出します。 同時に、XNUMXつのプロトンがマトリックス空間から膜間腔に送り込まれます。

複合体2:FADH2は3番目の酵素複合体(コハク酸-ユビキノンオキシドレダクターゼ)で2つの電子を放出しますが、プロトンは膜間腔に入りません。 複合体4:放出された電子はXNUMX番目の酵素複合体(ユビキノンチトクロームcオキシドレダクターゼ)に移動し、そこでさらにXNUMXつのプロトンがマトリックス空間から膜間空間に送り出されます。 複合体XNUMX:最後に、電子はXNUMX番目の複合体(シトクロムc-オキシドレダクターゼ)に到達します。

ここで、電子は酸素(O2)に移動するため、2つの追加のプロトンで水(H2O)が形成されます。 これにより、5つのプロトンが再び膜間腔に入ります。 複合体XNUMX:合計XNUMXつのプロトンがマトリックス空間から膜間腔にポンプで送られました。

電子伝達系の基本的な前提条件は、酵素複合体の電気陰性度の増加です。 これは、負の電子を引き付ける酵素複合体の能力がますます強くなることを意味します。 最初の最終生成物である水に加えて、呼吸鎖によって膜間腔にプロトン勾配が確立されました。

この空間にはエネルギーが蓄えられ、ATP(アデノシン三リン酸)を蓄積するために使用されます。 これは、XNUMX番目で最後の酵素複合体(ATP合成酵素)のタスクです。 XNUMX番目の複合体はトンネルのようにミトコンドリア膜にまたがっています。

濃度の違いによって駆動されるこのトンネルを通って、陽子はマトリックス空間に逆流します。 このようにして、ADP(アデノシン二リン酸)と無機リン酸塩がATPに変換され、生物全体が利用できるようになります。 プロトンポンプは、呼吸鎖のXNUMX番目で最後の酵素複合体です。

それを通って、プロトンは膜間腔からマトリックス空間に逆流します。 これは、XNUMXつの反応空間間の濃度の以前に確立された違いによってのみ可能になります。 プロトン勾配に蓄えられたエネルギーは、リン酸とADPからATP(アデノシン三リン酸)を合成するために使用されます。 ATPは私たちの体の普遍的なエネルギーキャリアであり、多くの反応に不可欠です。 プロトンポンプで生成されるため、ATP合成酵素としても知られています。