一、定義
呼吸鏈又稱電子傳遞鏈,是由一系列電子載體構(gòu)成的,從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統(tǒng).
還原型輔酶通過呼吸鏈再氧化的過程稱為電子傳遞過程.其中的氫以質(zhì)子形式脫下,電子沿呼吸鏈轉(zhuǎn)移到分子氧,形成粒子型氧,再與質(zhì)子結(jié)合生成水.放出的能量則使ADP和磷酸生成ATP.電子傳遞和ATP形成的偶聯(lián)機(jī)制稱為氧化磷酸化作用.整個(gè)過程稱為氧化呼吸鏈或呼吸代謝.
在葡萄糖的分解代謝中,一分子葡萄糖共生成10個(gè)NADH和2個(gè)FADH2,其標(biāo)準(zhǔn)生成自由能是613千卡,而在燃燒時(shí)可放出686千卡熱量,即90％貯存在還原型輔酶中.呼吸鏈?zhǔn)惯@些能量逐步釋放,有利于形成ATP和維持跨膜電勢(shì).
原核細(xì)胞的呼吸鏈位于質(zhì)膜上,真核細(xì)胞則位于線粒體內(nèi)膜上.
二、構(gòu)成
呼吸鏈包含15種以上組分,主要由4種酶復(fù)合體和2種可移動(dòng)電子載體構(gòu)成.其中復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、輔酶Q和細(xì)胞色素C的數(shù)量比為1：2：3：7：63：9.
1.復(fù)合體Ⅰ 即NADH：輔酶Q氧化還原酶復(fù)合體,由NADH脫氫酶（一種以FMN為輔基的黃素蛋白）和一系列鐵硫蛋白（鐵—硫中心）組成.它從NADH得到兩個(gè)電子,經(jīng)鐵硫蛋白傳遞給輔酶Q.鐵硫蛋白含有非血紅素鐵和酸不穩(wěn)定硫,其鐵與肽類半胱氨酸的硫原子配位結(jié)合.鐵的價(jià)態(tài)變化使電子從FMNH2轉(zhuǎn)移到輔酶Q.
2.復(fù)合體Ⅱ 由琥珀酸脫氫酶（一種以FAD為輔基的黃素蛋白）和一種鐵硫蛋白組成,將從琥珀酸得到的電子傳遞給輔酶Q.
3.輔酶Q 是呼吸鏈中唯一的非蛋白氧化還原載體,可在膜中迅速移動(dòng).它在電子傳遞鏈中處于中心地位,可接受各種黃素酶類脫下的氫.
復(fù)合體Ⅲ 輔酶Q：細(xì)胞色素C氧化還原酶復(fù)合體,是細(xì)胞色素和鐵硫蛋白的復(fù)合體,把來自輔酶Q的電子,依次傳遞給結(jié)合在線粒體內(nèi)膜外表面的細(xì)胞色素C.
細(xì)胞色素類 都以血紅素為輔基,紅色或褐色.將電子從輔酶Q傳遞到氧.根據(jù)吸收光譜,可分為三類：a,b,c.呼吸鏈中至少有5種：b、c1、c、a、a3(按電子傳遞順序).細(xì)胞色素aa3以復(fù)合物形式存在,又稱細(xì)胞色素氧化酶,是最后一個(gè)載體,將電子直接傳遞給氧.從a傳遞到a3的是兩個(gè)銅原子,有價(jià)態(tài)變化.
復(fù)合體IV：細(xì)胞色素C氧化酶復(fù)合體.將電子傳遞給氧.