呼吸链又称电子传递链,是由一系列电子载体按对电子亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统。这些电子载体在真核生物中位于线粒体内膜,在原核生物中则位于细胞膜上。呼吸链传递电子的顺序如下:
首先是NADH氧化呼吸链。代谢物在相应脱氢酶的催化下脱下的2H由NAD作为氢载体,生成NADH H 。NADH H 在NADH - 泛醌还原酶(复合体Ⅰ)的催化下将氢原子中的2个电子传递给FMN,使其还原为FMNH2。FMNH2再将电子传递给铁 - 硫蛋白(Fe - S),经过Fe - S的传递,电子被传递给泛醌(Q),使泛醌还原为QH2。
接下来是琥珀酸氧化呼吸链。琥珀酸在琥珀酸脱氢酶(复合体Ⅱ)作用下脱氢生成延胡索酸,脱下的2H经复合体Ⅱ中的FAD和Fe - S传递给泛醌,使泛醌还原为QH2。
之后,无论是NADH氧化呼吸链还是琥珀酸氧化呼吸链产生的QH2,都将电子传递给细胞色素bc1复合体(复合体Ⅲ)。在复合体Ⅲ中,电子先从QH2传递给细胞色素b,再经铁 - 硫蛋白传递给细胞色素c1,最后传递给细胞色素c。
最后,细胞色素c将电子传递给细胞色素c氧化酶(复合体Ⅳ)。在复合体Ⅳ中,电子依次传递给细胞色素a和a3,最后将电子传递给氧分子,使氧分子结合质子生成水。
呼吸链传递电子的过程是一个有序且高效的过程,通过电子的传递建立起跨膜的质子电化学梯度,驱动ATP的合成,为细胞提供能量。这一过程对于维持细胞的正常代谢和生命活动至关重要。