好気呼吸 解糖系 クエン酸回路 電子伝達系
電子伝達 ミトコンドリア内:酸素以外の最終電子受容体ない FADH、NADH 酸化できない 酸素が存在すると NADHは2個の電子を電子伝達系に放出、酸素原子1つを還元→水1分子生成 NADH → NAD+ + H+ + 2e- 2e- + 2H+ + 1/2O2 → H2O
電子伝達体 NADH脱水素酵素:電子をNADHからユビキノンに運ぶ NADH → NAD+ H+ 2e- 内膜上のタンパク質に結合した補欠分子族群 フラビン、ヘム、鉄-硫黄クラスター タンパク質に結合しない補酵素Q ユビキノン シトクロム ヘム補欠分子族(ヘモグロビンの仲間) 中央にある鉄 電子伝達体 酸化・還元 Fe 3+ 酸化型 + e- Fe2+還元型
電子伝達 プロトン輸送 電子伝達複合体 3種 内膜を通り抜けて プロトン輸送の場 電子伝達 プロトン輸送 電子伝達複合体 3種 内膜を通り抜けて プロトン輸送の場 酸素の還元をプロトン輸送と共役させている 酸素の還元 シトクロムCの酸化 共役
プロトン濃度勾配の形成 電子伝達 → 内膜を通して 内部から外部にH+をくみ出す 電気化学勾配に蓄えられた自由エネルギー
ATP合成機構 電気化学的プロトン濃度勾配 自由エネルギー 電気化学的プロトン濃度勾配 自由エネルギー H+輸送ATP合成酵素 プロトンポンプATPアーゼ 膜貫通酵素 多サブユニット構造 2個の主要成分(F0、F1) F0によるプロトン輸送 F1により触媒されるATPのリン酸無水結合の生成 プロトン濃度勾配の解消とATP合成の共役
まとめ 2種類のATP合成 1. 基質段階のリン酸化 2. プロトン駆動力利用
細菌のエネルギー 細胞膜に 呼吸鎖 ATP合成酵素 ミトコンドリアに似ている