
【化】 respiratory chain
atman; breath; breathe; breathing; respiration; respire; wind
【化】 respiration
【医】 anapnea; breath; breathing; pneo-; pneuma-; pneumato-; pneumo-
pneusometer; R.; respiration; respire; spiro-
catenary; chain
【医】 chain
呼吸链(Respiratory Chain)是生物化学中描述细胞线粒体内膜上一系列蛋白质复合体参与的电子传递过程,其英文对应术语为"electron transport chain"或"respiratory chain"。该术语由德国生物化学家David Keilin于1925年首次提出,现被收录于《英汉生物化学与分子医学词典》。
从分子机制层面,呼吸链包含四个关键酶复合体:复合物I(NADH脱氢酶)、复合物II(琥珀酸脱氢酶)、复合物III(辅酶Q-细胞色素c还原酶)和复合物IV(细胞色素c氧化酶),以及两个移动载体(辅酶Q和细胞色素c)。这些组分通过氧化还原反应,将NADH和FADH₂中的电子逐步传递给氧气,同时建立跨膜质子梯度。
根据《Lehninger生物化学原理》第七版记载,呼吸链的核心功能在于将还原当量中的化学能转化为三磷酸腺苷(ATP)。每传递一对电子可驱动ATP合酶产生约2.5个ATP分子。该过程与氧化磷酸化耦合,构成需氧生物能量代谢的核心环节。
牛津大学生物化学系研究显示,呼吸链异常与多种疾病相关。复合物I缺陷可导致Leber遗传性视神经病变,复合物IV功能障碍与线粒体脑肌病存在直接关联。这些发现被收录于美国国立生物技术信息中心(NCBI)的OMIM疾病数据库。
呼吸链(Respiratory Chain)又称电子传递链,是细胞有氧呼吸的关键环节,主要负责将代谢物中的电子传递给氧气生成水,同时推动ATP的生成。以下是详细解释:
基本定义与作用
呼吸链是位于线粒体内膜上的一系列蛋白质复合体,通过传递电子和泵送质子形成跨膜质子梯度,最终将电子传递给氧气生成水,并为ATP合成提供能量。这一过程与氧化磷酸化紧密偶联,是细胞能量代谢的核心步骤。
主要组成与结构
呼吸链由四个复合体(I-IV)及两个游离载体(辅酶Q、细胞色素c)构成:
功能与意义
过程机制
电子传递方向遵循氧化还原电势递增的顺序:
$$text{NADH → 复合体I → 辅酶Q → 复合体III → 细胞色素c → 复合体IV → O₂}$$
质子泵送形成跨膜梯度($Delta psi$),化学渗透学说解释ATP合成的驱动力。
呼吸链通过高效传递电子和能量转化,支撑细胞约90%的ATP需求,是生命活动的“能量枢纽”。其功能障碍可能导致代谢疾病或细胞凋亡。
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