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8.9: 전자 수송 체인
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Biology

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Electron Transport Chains
 
전사물

8.9: Electron Transport Chains

8.9: 전자 수송 체인

The final stage of cellular respiration is oxidative phosphorylation, which consists of (1) an electron transport chain and (2) chemiosmosis.

The electron transport chain is a set of proteins and other organic molecules found in the inner membrane of mitochondria in eukaryotic cells and the plasma membrane of prokaryotic cells. The electron transport chain has two primary functions: it produces a proton gradient—storing energy that can be used to create ATP during chemiosmosis—and generates electron carriers, such as NAD+ and FAD, that are used in glycolysis and the citric acid cycle.

Generally, molecules of the electron transport chain are organized into four complexes (I-IV). The molecules pass electrons to one another through multiple redox reactions, moving electrons from higher to lower energy levels through the transport chain. These reactions release energy that the complexes use to pump H+ across the inner membrane (from the matrix into the intermembrane space). This forms a proton gradient across the inner membrane.

NADH and FADH2 are reduced electron carriers produced during earlier cellular respiration phases. NADH can directly input electrons into complex I, which uses the released energy to pump protons into the intermembrane space. FADH2 inputs electrons into complex II, the only complex that does not pump protons into the intermembrane space. Thus, FADH2 contributes less to the proton gradient than NADH. NADH and FADH2 are converted back into electron carriers NAD+ and FAD, respectively.

Both NADH and FADH2 transfer electrons to ubiquinone, a mobile electron carrier that passes the electrons to complex III. From there, the electrons are transferred to the mobile electron carrier cytochrome c (cyt c). Cyt c delivers the electrons to complex IV, which passes them to O2. Oxygen breaks apart, forming two oxygen atoms that each accept two protons to form water.

세포 호흡의 마지막 단계는 (1) 전자 수송 사슬 및 (2) 화학성으로 구성된 산화 인산화입니다.

전자 수송 사슬은 진핵 세포및 원핵 세포의 혈장 막에서 미토콘드리아의 내부 막에서 발견되는 단백질 및 기타 유기 분자세트입니다. 전자 수송 체인은 두 가지 주요 기능을 가지고 있습니다 : 그것은 화학 요법 동안 ATP를 생성하는 데 사용할 수있는 에너지를 저장하는 양성자 그라데이션을 생산하고, 혈당 및 구연산 주기에 사용되는 NAD+ 및 FAD와 같은 전자 캐리어를 생성합니다.

일반적으로 전자 수송 체인의 분자는 4개의 복합체(I-IV)로 조직됩니다. 분자는 여러 레독스 반응을 통해 전자를 서로 전달하여 전자를 운송 체인을 통해 더 높은 에너지 수준에서 낮은 에너지 수준으로 이동합니다. 이러한 반응은 복합체가 내부 멤브레인을 가로질러 H+를 펌핑하는 데 사용하는 에너지를 방출합니다(매트릭스에서 막 간 공간으로). 이것은 내부 막을 가로 질러 양성자 그라데이션을 형성합니다.

NADH와 FADH2는 이전 세포 호흡 단계에서 생성된 감소된 전자 운반체이다. NADH는 방출된 에너지를 사용하여 양성자를 막 간 공간으로 펌핑하는 복잡한 I에 전자를 직접 입력할 수 있습니다. FADH2는 복잡한 II에 전자를 입력, 막 간 공간으로 양성자를 펌프하지 않는 유일한 복잡한. 따라서, FADH2는 NADH보다 양성자 그라데이션에 덜 기여한다. NADH와 FADH2는 각각 전자 운반대 NAD+ 및 FAD로 다시 변환됩니다.

NADH와 FADH2모두 전자를 복잡한 III로 전달하는 이동식 전자 담체인 유비퀴논으로 전자를 이송합니다. 거기에서, 전자는 이동 전자 캐리어 사이토크롬 c (cyt c)로전송된다. Cyt c는 전자를 복잡한 IV로 전달하여 O2로전달합니다. 산소는 분해되어 각각 두 개의 양성자를 받아 물을 형성하는 두 개의 산소 원자를 형성합니다.


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