8.6
בקיפולים מרובים של הקרום הפנימי של מיטוכונדריה מוטמעים העתקים מרובים של שרשרת מעבר האלקטרונים, סדרה של ארבעה תצמידי חלבון ומולקולות אורגניות מקושרות, אשר קריטיים להפקת אנרגיה. אלקטרונים נכנסים לשרשרת באמצעות המולקולות הנשאיות ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד, או NADH, ופלאבין אדנין דינוקלאוטיד, או FADH2, אשר מיוצרות במהלך מעגל חומצת הלימון. כדי להתחיל, NADH נושא שני אלקטרונים לתוך תצמיד ראשון, ומחמצן NADH ל-NAD.
אלקטרונים אלה מועברים אל הקופקטור פלאבין מונונוקליאוטיד, אשר אז מחומצן FMN או כשהוא מעביר את האלקטרונים לחלבון ברזל-גופרית. הצבר אז מוסר את האלקטרונים למולקולת נשא יוביקינון, או Q, אשר קולטת שני פרוטונים בזמן העברת האלקטרונים לתצמיד שלישי. כתוצאה משחרור האנרגיה, ארבעה פרוטונים מוזרמים אקטיבית דרך תצמיד ראשון לתוך החלל הבין-קרומי, מה שמייצר מפל פרוטונים מעבר לקרום הפנימי.
FADH2 נושא שני אלקטרונים ישירות לתצמיד שני, ומחמצן FADH2 ל-FAD. אלקטרונים אלה מועברים לחלבון ברזל-גופרית אחר, ואז אל הנשא Q, אשר גם קולט שני פרוטונים מן המטריקס המיטוכונדרי בעודו נושא את האלקטרונים לתצמיד שלישי. בתצמיד שלישי, יש רצף של העברות אלקטרונים המכונה מעגל Q.ראשית, אלקטרון מועבר מ-Q לחלבון ברזל-גופרית, ואז שני הפרוטונים הנישאים על-ידי Q, מוזרמים לתוך החלל הבין-קרומי.
לאחר המעבר דרך מולקולת ביניים ציטוכרום, הנקראת ציטוכרום C1, האלקטרון עובר אל ומחזר את נשא אלקטרונים ציטוכרום C.אז, האלקטרון השני הנישא על-ידי Q, מועבר לתצמיד ציטוכרום B, ואז למולקולה Q, אשר קושרת שני פרוטונים מן המטריקס. עכשיו, מולקולת Q נוספת נקשרת לתצמיד שלישי, והחלק הראשון של המעגל מבוצע שנית, עם הזרמת שני פרוטונים נוספים לתוך החלל הבין-קרומי לסך הכל של ארבעה אחד Q פרוטונים למעגל. האלקטרון השני ממולקולת שנקשרה הרגע Q B מועבר לציטוכרום ואז אל מולקולת Q שקיבלה אלקטרון לפני כן.
עכשיו של-Q הזאת יש שני אלקטרונים, היא משוחררת מתצמיד שלישי ויכולה לתרום את האלקטרונים חדש Q שלה במעגל. לבסוף, נשאי האלקטרונים ציטוכרום C נקשרים לתצמיד רביעי, ושני אלקטרונים מחזרים את מולקולת ציטוכרום A3 ואת אטום נחושת, ומאפשרים למולקולת חמצן להתקשר. ברגע שמולקולת החמצן מחוזרת לחלוטין, היא אוספת ארבעה יוני מימן ומתפצלת כדי ליצור שתי מולקולות מים.
בתהליך זה, ארבעה פרוטונים נוספים מוזרמים לתוך החלל הבין-קרומי. וכך שרשרת מעבר האלקטרונים יוצרת מפל פרוטונים על-ידי הזרמת פרוטונים לתוך החלל הבין-קרומי של המיטוכונדריה. פרוטונים אלה יכולים אז לזרום חזרה במורד המפל לתוך המטריקס המיטוכונדרי סינתאזים ATP באמצעות, וליצור ATP בתהליך הידוע בשם כמיאוסמוזה.
נשאי האלקטרונים המחומצנים יכולים לחזור למעגל חומצת הלימון כדי לאסוף אלקטרונים נוספים.
השלב האחרון של הנשימה התאית הוא זרחון חמצוני המורכב משני שלבים: שרשרת הובלה של האלקטרונים וכימיואוסמוזה. שרשרת הובלת האלקטרונים היא קבוצה של חלבונים ה…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.