呼吸链又称电子传递链,是由一系列电子载体和酶复合物组成的,位于真核生物线粒体内膜或原核生物细胞膜上,其主要组成成分包括以下几类:
首先是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP⁺)。NAD⁺是许多脱氢酶的辅酶,它可以接受代谢物脱下的氢,形成还原型的NADH,后者在呼吸链中作为电子供体。NADP⁺主要参与生物合成反应,在呼吸链中相对作用较小,但在某些情况下也能传递电子。
黄素蛋白也是重要的组成部分,它是以黄素单核苷酸(FMN)或黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基的一类蛋白质。FMN是NADH - 泛醌还原酶(复合体Ⅰ)的辅基,能接受NADH传来的氢和电子;FAD则是琥珀酸 - 泛醌还原酶(复合体Ⅱ)的辅基,可接受琥珀酸脱下的氢和电子。
铁硫蛋白(Fe - S)含有铁和对酸不稳定的硫,其铁原子与硫原子通常以等摩尔量存在。铁硫蛋白通过铁离子的氧化还原变化来传递电子,它在复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有存在,是呼吸链中传递电子的重要环节。
泛醌(UQ)又称辅酶Q(CoQ),是一种脂溶性醌类化合物。它可以在线粒体内膜中自由扩散,能接受复合体Ⅰ、Ⅱ传来的氢和电子,然后将电子传递给复合体Ⅲ,在呼吸链中起到枢纽的作用。
细胞色素类是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质,包括细胞色素b、c₁、c、a和a₃。细胞色素b和c₁存在于复合体Ⅲ中,细胞色素c是一种外周蛋白,可在膜间移动,将电子从复合体Ⅲ传递到复合体Ⅳ。细胞色素a和a₃组成复合体Ⅳ(细胞色素c氧化酶),最终将电子传递给氧,使氧还原成水。
综上所述,呼吸链的这些组成成分按一定顺序排列,共同完成电子传递和质子跨膜转运,为ATP的合成提供能量。