8.9: Цепочки переноса электронов
Заключительной стадией клеточного дыхания является окислительное фосфорилирование, которое состоит из (1) электронной транспортной цепи и (2) хемиосмоза.
Электронная транспортная цепь – это набор белков и других органических молекул, найденных во внутренней мембране митохондрий в эукариотических клетках и плазменной мембране прокариотических клеток. Цепочка транспортировки электронов имеет две основные функции: она производит протонный градиент– хранение энергии, которая может быть использована для создания АТФ во время хемиосмоза, и генерирует электронные носители, такие какНАД и ФАД, которые используются в гликолизе и цикле лимонной кислоты.
Как правило, молекулы электронной транспортной цепи организованы в четыре комплекса (I-IV). Молекулы передают электроны друг другу через несколько редоксных реакций, перемещая электроны от более высоких до более низких уровней энергии через транспортную цепочку. Эти реакции высвобождают энергию, которую комплексыиспользуют для перекачки H -2 через внутреннюю мембрану (из матрицы в пространство стермбрана). Это образует протонный градиент по всей внутренней мембране.
NADH и FADH2 являются уменьшенными носителями электронов, производимыми во время более ранних фаз клеточного дыхания. NADH может непосредственно вводить электроны в комплекс I, который использует выигранную энергию для перекачки протонов в интермембранное пространство. FADH2 вводит электроны в комплекс II, единственный комплекс, который не перекачивает протоны в интермембранное пространство. Таким образом, FADH2 вносит меньший вклад в протонный градиент, чем NADH. NADH и FADH2 преобразуются обратно в электрон-носители NAD и FAD, соответственно.+
Как NADH, так и FADH2 передают электроны убихинону, мобильному электронному носителю, который передает электроны комплексу III. Оттуда электроны передаются в мобильный электрон носителя цитохрома c (cyt c). Cyt c доставляет электроны в комплекс IV, который передает их O2. Кислород распадается, образуя два атома кислорода, каждый из которых принимает два протона для формирования воды.
