Фермообмен электронов в дыхательной цепи митохондрий включает несколько ключевых механизмов, которые играют важную роль в синтезе АТФ. Основные из них:

Электронно-транспортная цепь (ЭТЦ): Она состоит из нескольких комплексов (I-IV), которые располагаются в мембране митохондрий. Электроны, передаваемые через ЭТЦ, поступают от NADH и FADH₂ (которые образуются в ходе цикла Кребса и других метаболических путей). Перемещение электронов через цепь приводит к перекачиванию протонов из матрикса митохондрий в межмембранное пространство, создавая протонный градиент.

Протонный градиент: Накопление протонов в межмембранном пространстве создает электрохимический градиент (протонный градиент), который является потенциальной энергией. Этот градиент образует потенциальную энергию, которая будет использована для синтеза АТФ.

АТФ-синтаза: Протонный градиент приводит к тому, что протоны стремятся вернуться в матрикс через ферменты, такие как АТФ-синтаза. Этот поток протонов через АТФ-синтазу приводит к механическим изменениям в структуре фермента, что способствует конвертации АДФ и фосфата в АТФ.

Окислительное фосфорилирование: Процесс, при котором химическая энергия, накопленная в виде протонного градиента, используется для синтеза АТФ. Он тесно связан с электронной цепью, так как именно она создает градиент, необходимый для работы АТФ-синтазы.

Таким образом, фермообмен электронов в дыхательной цепи митохондрий играет критическую роль в образовании АТФ. От эффективной работы ЭТЦ и накопления протонного градиента зависит количество синтезируемого АТФ, что делает этот процесс ключевым для энергетического метаболизма клеток.