酸化連鎖（さんかれんさ）

酸化連鎖の概要

酸化連鎖（電子伝達鎖）は、細胞呼吸における最終段階であり、ミトコンドリア内膜で行われる一連の酸化還元反応です。この過程で、NADHやFADH2から放出された電子が、一連の電子伝達体を介して酸素へと伝達され、その際に放出されるエネルギーを利用してATPが合成されます。

電子伝達体

酸化連鎖には、以下の主要な電子伝達体が含まれます。

• 複合体I (NADH-Qレダクターゼ): NADHから電子を受け取り、ユビキノン（Q）へと伝達します。
• 複合体II (コハク酸デヒドロゲナーゼ): コハク酸から電子を受け取り、ユビキノンへと伝達します。
• ユビキノン (Q): 電子を運び、複合体IIIへと伝達します。
• 複合体III (Q-シトクロムcレダクターゼ): ユビキノンから電子を受け取り、シトクロムcへと伝達します。
• シトクロムc: 電子を運び、複合体IVへと伝達します。
• 複合体IV (シトクロムcオキシダーゼ): シトクロムcから電子を受け取り、酸素と結合して水を生成します。

プロトン勾配とATP合成

電子が電子伝達体を通過する際に、ミトコンドリア内膜を挟んでプロトン（H+）が輸送されます。これにより、内膜と膜間腔の間にプロトン勾配が形成されます。このプロトン勾配のエネルギーを利用して、ATP合成酵素がADPとリン酸からATPを合成します（化学浸透）。

酸化連鎖の阻害剤

酸化連鎖は、様々な阻害剤によって阻害される可能性があります。例えば、シアン化物は複合体IVを阻害し、一酸化炭素はヘム鉄に結合して酸素との結合を阻害します。これらの阻害剤は、細胞呼吸を停止させ、生命を脅かす可能性があります。

酸化連鎖と疾患

酸化連鎖の機能不全は、ミトコンドリア病などの様々な疾患の原因となります。これらの疾患は、エネルギー産生が低下し、神経系、筋肉、心臓などのエネルギーを必要とする組織に影響を及ぼします。