呼吸链是细胞内线粒体膜上的一系列电子传递反应,这些反应将电子从高能分子传递到低能分子,同时释放能量以合成ATP。以下是呼吸链的主要组分及其生化作用:
1. NADH脱氢酶(复合物I):
生化作用:NADH脱氢酶是呼吸链的第一个复合物,它接受来自NADH的电子,将其传递给泛醌(Q)。在这个过程中,质子从线粒体基质被泵入线粒体间隙,形成质子梯度。
2. 琥珀酸脱氢酶(复合物II):
生化作用:琥珀酸脱氢酶将琥珀酸氧化成延胡索酸,同时将电子传递给泛醌(Q)。与复合物I不同,复合物II不涉及质子的泵送。
3. 泛醌(Q):
生化作用:泛醌是一个脂溶性分子,作为电子载体,在复合物I和III之间以及复合物III和IV之间传递电子。
4. 细胞色素bc1复合物(复合物III):
生化作用:复合物III接受来自泛醌的电子,并将其传递给细胞色素c。同时,复合物III将质子从线粒体基质泵入线粒体间隙。
5. 细胞色素c:
生化作用:细胞色素c是一个水溶性蛋白,作为电子载体,将电子从复合物III传递给复合物IV。
6. 细胞色素c氧化酶(复合物IV):
生化作用:复合物IV将电子传递给氧,将其还原成水。同时,复合物IV将质子从线粒体间隙泵入线粒体基质,与复合物I共同维持质子梯度。
呼吸链的这些组分协同工作,通过一系列电子传递和质子泵送过程,最终产生ATP。这个过程被称为氧化磷酸化,是细胞能量代谢的核心。