酸化的リン酸化(さんかてきりんさんか)
最終更新:2026/4/22
酸化的リン酸化は、ミトコンドリアで行われるATP合成のプロセスであり、電子伝達系と化学浸透を利用する。
ポイント
このプロセスは、細胞のエネルギー通貨であるATPを生成し、好気呼吸において中心的な役割を果たす。真核生物と原核生物の両方で見られる。
概要
酸化的リン酸化は、生物がエネルギーを獲得するための主要な経路である。これは、グルコースや脂肪酸などの栄養素から得られたエネルギーを、細胞が利用可能な形であるアデノシン三リン酸(ATP)に変換するプロセスである。
電子伝達系
酸化的リン酸化の最初の段階は、電子伝達系である。これは、ミトコンドリアの内膜に存在する一連のタンパク質複合体であり、電子を酸化還元反応によって伝達する。電子は、NADHやFADH2などの補酵素から受け取られ、一連の複合体(複合体I、II、III、IV)を通過する。この過程で、電子はエネルギーを放出し、そのエネルギーはプロトン(H+)をミトコンドリアの内膜を越えて輸送するために使用される。
化学浸透
電子伝達系によって生成されたプロトン濃度勾配は、化学浸透と呼ばれるプロセスによって利用される。プロトンは、ATP合成酵素と呼ばれるタンパク質複合体を通して内膜を逆流し、そのエネルギーを利用してADPとリン酸からATPを合成する。
ATP合成
ATP合成酵素は、プロトンの流れによって回転し、その回転エネルギーを利用してADPとリン酸を結合させる。このプロセスは、酸化的リン酸化の最終段階であり、細胞が利用可能なエネルギーを生成する。
阻害剤
酸化的リン酸化は、シアン化物や一酸化炭素などの様々な阻害剤によって阻害される可能性がある。これらの阻害剤は、電子伝達系またはATP合成酵素の特定の部位に結合し、その機能を妨げる。