[생물 임용 노트]대사 - 4) 산화적 인산화: 전자전달 복합체(Complex1, Complex2)

전자전달계

미토콘드리아에서 전자를 전달하는 경로를 의미한다. 전자전달 총경로는 다음과 같다.

NADH dehydrogenase - Q - Cytb - Cytc₁ - Cytc - Cyta - CytQ₃ - Q₂

 

이 경로는 각 경로 간의 억제제를 통한 연구로 밝혀졌다.

전자전달 복합체와 전자전달 경로의 관계

이러한 저해제는 전자 전달을 막아 전체적인 산화적 인산화 반응이 차단된다. 이로 인해 TCA 회로에 NAD+ 공급이 차단되어 TCA 회로 진행이 멈춘다.

 

전자전달 복합체Ⅰ(ComplexⅠ) - NADH dehydrogenase, NADH oxidoreductase

NADH에서 Q로 전자를 전달한다. NADH+H⁺가 산화되어 NAD⁺가 되면서 전자전달과 양성자 펌핑이 일어난다.

 1> NADH + H⁺ → NAD⁺+QH₂

 2> NADH + 5H_N⁺ → NAD⁺+QH₂ + 4H_P⁺

위의 과정에서 전달되는 전자 2개(2e-) 당 4개의 H⁺를 막간 공간으로 수송한다.

전자전달복합체Ⅰ의 구조와 전자전달

전자전달 복합체Ⅱ(ComplexⅡ) - Succinate dehydrogenase, 양성자 펌핑 없음

석신산에서 Q^-로 전자를 전달한다. 석신산 결합자리에서 FAD로 전자가 전달되고 Fe-S 중심부를 통해 Q 결합자리로 전달된다.

일부 기질(3-인산글리세롤, 지방산 아실-CoA)은 ComplexⅡ를 거치지 않고 전달되기도 한다. 이들은 각 기질에 해당하는 dehydrgenase에 의해 탈수소화가 되어 직접 FAD로 전자를 전달한다.

전자전달복합체Ⅱ의 구조와 전자전달

이 과정을 통해 환원형 유비퀴논이 효과적으로 형성된다.