가장 진 핵세포는 미토콘드리아,생산 ATP 에서 제품의 구연산주기,지방산,산화,아미노산을 산화. 내부 미토콘드리아 막에서 NADH 와 FADH2 의 전자는 전자 수송 사슬을 통해 물 환원 산소로 전달됩니다. 전자 수송 사슬은 전자 공여체 및 수용체의 효소 시리즈를 포함한다. 각 전자 기증자 전달 전자는 더 많은 수락자를 가진 음전기는 기증한 전자 또 다른 수락자,프로세스는 아래로 계속 시리즈까지 전자가 전달하는 산소,대부분의 음전기 및 터미널 전자 수용체에서 체인이다. 통로 전자의 사이에 기증자와 수락자를 가진 자료,에너지 사용을 생성하는 양성자 그라데이션에 걸쳐 미토콘드리아 막여”펌핑”으로 양성자 intermembrane space 을 생산,열역학적 상태는 가능성이 할 일입니다. 이 모든 과정이라는 산화 인 산화 이후 ADP phosphorylated ATP 를 사용하여 전기 그라데이션에 의해 설립 된 산화 환원 반응의 전자 전송 chain.

미토콘드리아 redox carriersEdit

을 통해서 얻어진 에너지의 전송 전자의 전자수송망을 사용하 펌프는 양성자에서 미토콘드리아 행렬로 intermembrane 공간을 생성,전기화학 양성자 그라데이션(ΔpH)에 걸쳐 미토콘드리아 내 막을 수 있습니다. 이 양성자 구배는 주로 그러나 독점적으로 미토콘드리아 막 전위(ΔΨM)에 책임이 없습니다. 그것은 ATP 합성 효소가 효소를 통해 h+의 흐름을 매트릭스로 다시 사용하여 아데노신 디 포스페이트(ADP)와 무기 인산염에서 ATP 를 생성 할 수있게합니다. 복잡한 나(NADH 코엔자임 Q reductase;labeled I)지에서 전자 Krebs 사이클 전자 캐리어 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NADH),전달하면 코엔자임 Q(유비퀴논;라는 Q),이는 또한 받은 전자서 복잡한 II(호박 효소;labeled II). Q 는 전자를 복잡한 III(시토크롬 bc1 복합체;표지 된 III)로 전달하여 시토크롬 c(cyt c)로 전달합니다. Cyt c 는 전자를 복잡한 IV(cytochrome c oxidase;labeled IV)로 전달하여 전자와 수소 이온을 사용하여 분자 산소를 물까지 환원시킵니다.

4 개의 막 결합 복합체가 미토콘드리아에서 확인되었다. 각각은 내부 막에 내장 된 매우 복잡한 막 횡단 구조입니다. 그 중 세 개는 양성자 펌프입니다. 구조는 지질 용해성 전자 운반체 및 물 용해성 전자 운반체에 의해 전기적으로 연결된다. The overall electron transport chain:

NADH+H+ → Complex I → Q Complex II Succinate → Complex III → cytochrome c → Complex IV → H2O Complex II Succinate 

Complex IEdit

In complex I (NADH ubiquinone oxireductase, Type I NADH dehydrogenase, or mitochondrial complex I; EC 1.6.5.3), two electrons are removed from NADH and transferred to a lipid-soluble carrier, ubiquinone (Q). The reduced product, ubiquinol (QH2), freely diffuses within the membrane, and Complex I translocates four protons (H+) across the membrane, thus producing a proton gradient. 복합체 I 는 산소에 대한 조기 전자 누출이 발생하는 주요 사이트 중 하나이므로 수퍼 옥사이드 생산의 주요 사이트 중 하나입니다.

통로 전자의는 다음과 같습니다:

NADH 는 산화 나트+을 줄여 플 라빈 mononucleotide 을 FMNH2 중 하나에서 두 개의 전자 전 단계입니다. 그런 다음 fmnh2 는 세미 퀴논 중간체를 통해 두 개의 1 전자 단계로 산화됩니다. 따라서 각 전자는 fmnh2 에서 fe-S 클러스터로,Fe-S 클러스터에서 ubiquinone(Q)으로 이동합니다. 전송의 첫 번째 전자 결과에 유리(semiquinone)형태의 Q 및 전송의 두 번째는 전자 감소 semiquinone 형태하 유비퀴놀 폼 QH2. 이 과정에서 4 개의 양성자가 미토콘드리아 매트릭스에서 막간 공간으로 전좌됩니다. 전자가 복합체 전체에 걸쳐 지속적으로 산화되고 감소됨에 따라 막 내의 복합체의 180 옹스트롬 폭을 따라 전자 전류가 생성된다. 이 전류는 NADH 에서 2 개의 전자 당 멤브레인 공간으로의 4 개의 양성자의 능동적 인 수송에 힘을줍니다.

Complex IIEdit

In complex II (succinate dehydrogenase or succinate-CoQ reductase; EC 1.3.5.1) additional electrons are delivered into the quinone pool (Q) originating from succinate and transferred (via flavin adenine dinucleotide (FAD)) to Q. Complex II consists of four protein subunits: succinate dehydrogenase, (SDHA); succinate dehydrogenase iron-sulfur subunit, mitochondrial, (SDHB); succinate dehydrogenase complex subunit C, (SDHC) and succinate dehydrogenase complex, subunit D, (SDHD). Other electron donors (e.g.,지방산 및 글리세롤 3 인산염)는 또한 전자를 Q(FAD 를 통해)로 유도합니다. 복잡한 II 는 복잡한 1 에 평행 한 전자 수송 경로이지만 복잡한 1 과 달리이 경로의 막간 공간으로 양성자가 운반되지 않습니다. 따라서,복잡한 II 를 통한 경로는 전체 전자 수송 사슬 과정에 더 적은 에너지를 기여한다.

복잡한 IIIEdit

에서는 복잡한 III(시토크롬 bc1complex CoQH2-환원효소 시토크롬 c;EC1.10.2.2),Q-사이클에 기여하는 양성자 그라데이션에 의해 비대칭 흡수/릴리스의 양자. 두 개의 전자에서 제거 QH2 에 QO 사이트와 순차적으로 전송하는 두 개의 분자의 시토크롬 c,물용성 전자 캐리어에 위치한 intermembrane space. 다른 두 전자는 유비 퀴논의 퀴논 부분이 퀴놀로 환원되는 Qi 사이트로 단백질을 가로 질러 순차적으로 통과한다. 양성자 그라데이션에 의해 형성된 하나의 quinol(2 2+e−{\displaystyle{\ce{2+2e-}}})의 산화에 Qo 사이트 중 하나를 형성하기 위해 퀴논(2 2+e−{\displaystyle{\ce{2+2e-}}})에서 제나라 사이트입니다. (총 4 개의 양성자가 전좌됩니다: 두 개의 양성자는 퀴논을 퀴놀로 환원시키고 두 개의 양성자는 두 개의 유비퀴놀 분자에서 방출된다.)

QH2+2{\displaystyle{\ce{QH2+2}}}시토크롬 c{\displaystyle{\text{시토크롬}}c}Fe(III)+2{\displaystyle{\ce{(Fe^{III})+2}}}에서+{\displaystyle_{\text{에}}^{+}} ⟶Q+2{\displaystyle{\ce{->Q+2}}}시토크롬 c{\displaystyle{\text{시토크롬}}c}Fe(II)+4H{\displaystyle{\ce{(Fe^{II})+4H}}}웃+{\displaystyle_{\text{아웃}}^{+}}

경우 전자 전송이 감소하여(높은 잠재적인 멤브레인 또는 호흡 억제제와 같은 antimycin A),복잡한 III 누출될 수 있습니다 전자 분자,산소에서 결과 슈퍼 옥사이드 형성.

이 복합체는 dimercaprol(British Antilewisite,BAL),Napthoquinone 및 Antimycin 에 의해 억제됩니다.

복잡한 IVEdit

에서는 복잡한 IV(산화효소 시토크롬 c;EC1.9.3.1)이라고 불리는 시토크롬 AA3,네 개의 전자가 제거에서 분자의 시토크롬 c 로 전송하는 분자 산소(O2),생산하는 두 개의 분자들의 물. 복합체는 조정 된 구리 이온과 여러 헴 그룹을 포함합니다. 동시에,여덟 양자는 제거에서 미토콘드리아 행렬(지만 네가 들어간에 걸쳐 막),에 기여하는 양성자 그라데이션합니다. 복잡한 IV 에서 양성자 펌핑의 정확한 세부 사항은 아직 연구 중이다. 시안화물은 복합체 4 의 억제제입니다.

연결한 산화 phosphorylationEdit

노벨 화학상 수상자 인 Peter D 가 제안한 chemiosmotic 커플 링 가설. 미첼,전자 수송 사슬 및 산화 인산화는 내부 미토콘드리아 막을 가로 지르는 양성자 구배에 의해 결합된다. 미토콘드리아 매트릭스에서 양성자의 유출은 전기 화학적 구배(양성자 구배)를 생성합니다. 이 구배는 fof1ATP 합성 효소 복합체에 의해 산화 적 인산화를 통해 ATP 를 만드는 데 사용됩니다. ATP synthase 는 때때로 전자 수송 사슬의 복잡한 V 로 설명됩니다. ATP 합성 효소의 FO 성분은 미토콘드리아 매트릭스로 다시 양성자 플럭스를 제공하는 이온 채널 역할을합니다. A,b 및 c 서브 유닛으로 구성됩니다. 미토콘드리아의 막간 공간에있는 양성자는 먼저 서브 유닛 채널을 통해 ATP 합성 효소 복합체로 들어간다. 그런 다음 양성자는 c 서브 유닛으로 이동합니다. 그것이 가지고있는 c 서브 유닛의 수는 fo 가 하나의 완전한 혁명을 일으키기 위해 얼마나 많은 양성자가 필요한지를 결정합니다. 예를 들어,인간에서는 8 개의 c 서브 유닛이 있으므로 8 개의 양성자가 필요합니다. C 서브 유닛 후에,양성자는 최종적으로 미토콘드리아 매트릭스로 열리는 서브 유닛 채널을 사용하여 매트릭스로 들어간다. 이 역류는 산화 된 형태의 전자 운반체(nad+및 Q)를 생성하는 동안 생성 된 자유 에너지를 방출합니다. 자유 에너지는 복합체의 F1 성분에 의해 촉매 된 ATP 합성을 유도하는 데 사용됩니다.
산화 적 인산화와의 결합은 ATP 생산을위한 핵심 단계입니다. 그러나,특정한 경우에,두 공정을 언커플링하는 것은 생물학적으로 유용할 수 있다. 합 단백질 분해,thermogenin—에 존재하는 미토콘드리아 내 멤브레인의 브라운 지방 조직을 제공합에 대한 대안의 흐름을 양성을 미토콘드리아 내 matrix. 티록신은 또한 자연적인 uncoupler 입니다. 이 대안적인 흐름은 ATP 생산보다는 열 발생을 초래합니다.

역 전자 flowEdit

역 전자 흐름은 전자의 이전을 통한 전자 전송을 통해 체인 역 산화 환원 반응이다. 일반적으로 필요한 상당한 양의 에너지 사용이 발생할 수 있습을 줄이는 산화 형태의 전자 전원됩니다. 예를 들어,nad+는 복잡한 I 에 의해 NADH 로 감소 될 수 있습니다.역전 전자 흐름을 유도하는 것으로 밝혀진 몇 가지 요인이있다. 그러나이를 확인하기 위해 더 많은 작업을 수행해야합니다. 하나의 예제는 막힘 ATP 생산에 의해 ATP synthase,그 결과의 양자와 따라서 더 높은 proton-원동력,유도 역 전자 흐름입니다.