세포 생물학에서 전자 수송 체인 당신이 먹는 음식에서 에너지를 만드는 세포 과정의 단계 중 하나입니다.
호기성 세포 호흡의 세 번째 단계입니다. 세포 호흡은 신체의 세포가 식품을 소비하는 방법에 대한 용어입니다. 전자 수송 체인은 대부분의 에너지 세포가 작동 해야하는 곳이 생성됩니다. 이 "사슬"은 실제로 세포의 강국으로 알려진 세포 미토콘드리아의 내부 막 내의 일련의 단백질 복합체 및 전자 담체 분자이다.
.사슬이 전자를 산소로 기증하고 종료함에 따라 호기성 호흡에 산소가 필요합니다.
키 테이크 아웃 :전자 운송 체인
- 전자 수송 사슬은 미토콘드리아의 내부 막 내의 일련의 단백질 복합체 및 전자 캐리어 분자입니다. 에너지에 대한 ATP를 생성합니다.
- 전자는 산소로 기증 될 때까지 단백질 복합체에서 단백질 복합체로의 사슬을 따라 전달된다. 전자가 통과하는 동안 양성자는 미토콘드리아 매트릭스에서 펌핑됩니다 내부 멤브레인을 가로 질러 막 횡단 공간으로.
- 막 횡단 공간에서 양성자의 축적은 전기 화학적 구배를 생성하여 양성자가 구배 아래로 흐르고 ATP 신타 제를 통해 매트릭스로 다시 유입되게한다. 이 양성자의 움직임은 ATP 생산을위한 에너지를 제공합니다.
- 전자 수송 체인은 호기성 세포 호흡의 세 번째 단계 입니다. . 당분 해 및 Krebs주기는 세포 호흡의 첫 두 단계입니다.
에너지가 어떻게 이루어지는 지
전자가 사슬을 따라 움직일 때, 운동 또는 운동량은 아데노신 트리 포스페이트 (ATP)를 생성하는 데 사용됩니다. ATP는 근육 수축 및 세포 분열을 포함한 많은 세포 과정의 주요 에너지 원입니다.
ATP가 가수 분해 될 때 세포 대사 동안 에너지가 방출됩니다. 이것은 전자가 단백질 복합체에서 단백질 복합체로의 사슬을 따라 산소를 형성하는 물에 기증 될 때까지 발생합니다. ATP는 물과 반응함으로써 아데노신 디 포스페이트 (ADP)로 화학적으로 분해된다. ADP는 ATP를 합성하는 데 사용됩니다.
더 자세히, 전자는 단백질 복합체에서 단백질 복합체로의 사슬을 따라 전달 될 때, 에너지가 방출되고, 수소 이온 (H+)은 미토콘드리아 매트릭스 (내부 막 내의 구획)와 모형 공간 (내부 및 외부 막 사이의 구획)으로 펌핑된다. 이 모든 활성은 내부 막에 걸친 화학 구배 (용액 농도 차이)와 전기 구배 (차이 차이)를 생성합니다. 더 많은 H+ 이온이 막간 공간으로 펌핑됨에 따라, 더 높은 농도의 수소 원자가 단백질 복합체 ATP 신타 제에 의해 ATP의 생성에 동시에 전원을 공급하는 매트릭스로 다시 유입 될 것이다.
.ATP 신타 제는 ADP를 ATP로 변환하기 위해 H+ 이온의 이동에서 매트릭스로의 이동에서 생성 된 에너지를 사용합니다. ATP의 생산을위한 에너지를 생성하기 위해 분자를 산화시키는이 과정은 산화 적 인산화라고합니다.
세포 호흡의 첫 단계
세포 호흡의 첫 단계는 당분 해입니다. 당분 해는 세포질에서 발생하며 포도당의 하나의 분자를 화학 화합물 피루 베이트의 두 분자로 분할하는 것을 포함한다. 전혀, 2 개의 ATP 분자와 2 개의 NADH 분자 (고 에너지, 전자 운반 분자)가 생성된다.
구연산 사이클 또는 크로스 사이클이라고하는 두 번째 단계는 피루 베이트가 외부 및 내부 미토콘드리아 막을 미토콘드리아 매트릭스로 전달할 때입니다. 피루 베이트는 KreBS 사이클에서 추가로 산화되어 NADH 및 FADH 2 뿐만 아니라 ATP의 2 개의 분자를 생성합니다. 분자. NADH 및 FADH 2 의 전자 세포 호흡의 세 번째 단계 인 전자 수송 체인으로 전달됩니다.
사슬의 단백질 복합체
전자 수송 체인의 일부인 4 개의 단백질 복합체가 전자를 사슬 아래로 통과시키는 기능을한다. 다섯 번째 단백질 복합체는 수소 이온을 매트릭스로 다시 전달하는 역할을한다. 이들 복합체는 내부 미토콘드리아 막 안에 내장된다.
복합체 i
NADH는 2 개의 전자를 복잡한 I로 전달하여 4 개의 H 이온이 내부 막을 가로 질러 펌핑됩니다. NADH는 NAD로 산화되어 Krebs 사이클로 재활용됩니다. 전자는 복합체 I에서 캐리어 분자 유비 퀴논 (Q)으로 전달되며, 이는 유비 퀴놀 (QH2)로 감소된다. 유비 퀴놀은 전자를 복잡한 III로 운반한다.
복합체 II
fadh 2 전자를 복잡한 II로 전달하고 전자는 유비 퀴논 (Q)으로 전달된다. Q는 전자를 복잡한 III으로 운반하는 유비 퀴놀 (QH2)으로 감소된다. 이 과정에서 h 이온이 막 횡단 공간으로 운반되지 않습니다.
복합체 III
복잡한 III으로의 전자의 통과는 내부 막을 가로 질러 4 개의 더 이온의 수송을 유발한다. QH2는 산화되고 전자는 다른 전자 캐리어 단백질 시토크롬 C.에 전달된다.
복합 IV
시토크롬 C는 전자를 사슬의 최종 단백질 복합체, 복합체 IV로 통과시킨다. 내부 막을 가로 질러 2 개의 H 이온이 펌핑된다. 이어서, 전자는 복합 IV에서 산소로 전달된다 (O 2 . ) 분자, 분자가 분할을 유발합니다. 생성 된 산소 원자는 빠르게 이온을 잡아서 두 분자의 물을 형성합니다.
ATP 신타 제
ATP 신타 제는 전자 수송 체인에 의해 매트릭스에서 펌핑 된 H 이온을 다시 매트릭스로 이동시킨다. 양성자의 유입으로부터 매트릭스로의 에너지는 ADP의 인산화 (인산염의 첨가)에 의해 ATP를 생성하는데 사용된다. 선택적으로 투과 할 수있는 미토콘드리아 막을 가로 지르는 이온의 움직임과 그들의 전기 화학적 구배는 화학 물질증이라고합니다.
NADH는 fadh 2 보다 더 많은 ATP를 생성합니다 . 산화 된 모든 NADH 분자에 대해, 10 H 이온이 막간 공간으로 펌핑된다. 이것은 약 3 개의 ATP 분자를 생성합니다. fadh 2 때문입니다 이후 단계 (복잡한 II)에서 사슬에 들어가면, 6 개의 H 이온 만 막 횡단 공간으로 옮겨집니다. 이것은 약 2 개의 ATP 분자를 설명합니다. 전자 수송 및 산화 적 인산화에서 총 32 개의 ATP 분자가 생성됩니다.
소스
- "세포의 에너지 사이클에서의 전자 수송." hyperphysics , hyperphysics.phy-ast.gsu.edu/hbase/biology/etrans.html.
- Lodish, Harvey, et al. "전자 수송 및 산화 인산화." 분자 세포 생물학. 4 판. , 미국 국립 의학 도서관, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk21528/.
