Принципы функционирования дыхательной цепи

Дыхательная цепь представляет собой конвейер по переносу вначале водорода, а потом электронов на кислород с постепенным освобождением энергии и аккумулированием ее в макроэргических связях АТФ. Работа дыхательной цепи подчиняется двум основным принципам:

1. Движущей силой дыхательной цепи является градиент редокс-потенциала. В начале полной цепи переноса электронов, там, где находится окислительно-восстановительная пара НАДН·Н⁺/ НАД⁺ редокс-потенциал сотавляет -0,32В. В конце дыхательной цепи, там, где окислительно-восстановительная пара ½ О₂/ Н₂О редокс-потенциал составляет + 0,82 В. В силу градиента редокс-потенциала вначале водород, а потом электроны перемещаются от начала к концу дыхательной цепи.

2. Вещество с меньшим редокс-потенциалом, вещество с большим редокс-потенциалом может только восстановить, но ни коем случае не окислить. И наоборот, вещество с большим редокс-потенциалом, вещество с меньшим редокс-потенциалом может только окислить, но ни коем случае не восстановить. Отсюда однонаправленное движение вначале водорода, а потом электронов от начала к концу дыхательной цепи.

Структура дыхательной цепи представлена на схеме 10. Цепь переноса электронов может быть полная и укороченная. При работе полной дыхательной цепи субстраты окисляются через НАД-зависимые дегидрогеназы передают на НАД·Н-дегидрогеназа (комплекс I), а от туда на КоQ, образованием КоQ-Н ₂.