組成
氧化呼吸鏈由4種具有傳遞電子能力的複合體組成,包括複合體Ⅰ(NADH-COQ)、複合體Ⅱ(琥珀酸-COQ)、複合體Ⅲ(COQH2-細胞色素c)、複合體Ⅳ(細胞色素c-O2)
複合體Ⅰ
即NADH,輔酶Q氧化還原酶複合體,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得到兩個電子,經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定硫,其鐵與肽類半胱氨酸的硫原子配位結合。鐵的價態變化使電子從FMNH2轉移到輔酶Q,形成還原性的輔酶Q(COQH2),彌散線上粒體內外膜之間。此時,複合體Ⅰ將4個H+轉運到膜間腔形成H+梯度濃度。複合體Ⅰ是電子泄露的重要位點,也是產生超氧化物的重要位點。
複合體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。在複合體Ⅱ上,琥珀酸的兩個電子傳遞到COQ上,形成還原性的輔酶Q(COQH2),彌散線上粒體內外膜之間。但是不傳遞H。
複合體Ⅲ
在複合體Ⅲ上,COQH2上的兩個電子傳遞到細胞色素c上,同時轉運4個H+。這裡也會發生電子泄露,產生超氧化物。
QH2 + 2 cytochrome c (FeIII) + 2 H+in → Q + 2 cytochrome c (FeII) + 4 H+out
複合體Ⅳ
有時也稱細胞色素A3,在這裡四個電子從細胞色素c上轉運到氧氣上,產生兩分子的水。與此同時,8個H+從線粒體基質轉運到膜間腔,形成H+濃度梯度。
總結
氧化呼吸鏈的實質就是通過還原反應將電子從電子給予體傳遞到電子受體的過程。同時在此過程中轉運H+,形成H+梯度濃度,以用於產能。