NADH、FADH2と電子伝達系の概要

前回のアセチルCoAとクエン酸回路の概要ではクエン酸回路について見ました。今回は電子伝達系について見ていきたいと思います。

 

 

電子伝達系

電子伝達系はミトコンドリアの内膜にあります。前回クエン酸回路の最後で、NADHやFADH2が生じるという話をしました。このNADHやFADH2は自身の電子を電子伝達系複合体などを経由して、酸素に与えて水にします。

 

 

電子伝達系複合体には複合体�T〜�Wまでの4種類が存在します。このうちNADHが関わるのが�T、�V、�Wで、以下の順番で電子が動きます。

 

1. NADHからの電子は複合体�Tを経由して、ユビキノン(CoQ)へ伝達され、この時にプロトンがマトリックスから膜間腔に移動する。
2. ユビキノン(CoQ)は電子を複合体�Vに渡して、複合体�Vはシトクロムcに電子を伝達する。この時もプロトンがマトリックスから膜間腔に移動する。
3. シトクロムcは電子を複合体�Wに渡して、複合体�Wは酸素に電子を渡す。この時もプロトンがマトリックスから膜間腔に移動する。

 

次にFADH2ですが、FADH2で関わる複合体は�U、�V、�WではじめだけNADHと異なります。複合体�Uも電子をユビキノン(CoQ)に渡しますが、この時にプロトンの移動がありません。複合体�Uの後の動きは先ほどのNADHと同じです。

 

これらの電子の移動により、膜間腔にプロトンが移動してプロトンの濃度勾配ができます。このプロトンを再びマトリックスへ戻すときにATP合成酵素がATPを生み出します。先ほどの機序からもわかるように、NADHの方が、FADH2よりプロトンの濃度勾配をより作り出しやすいので、作り出されるATPもNADHの方が多くなります。

 

 

電子伝達系の阻害物質

先ほどの電子伝達系のメカニズムからもわかるように、複合体を阻害されたり、プロトンの濃度勾配が失われてしまうとATPが作られなくなってしまうことがわかります。電子伝達系の阻害剤には以下のようなものがあります。

 

• 複合体�TからCoQへの電子の動きの阻害；ロテノン、アミタール
• 複合体�Vへの電子の動きを阻害；アンチマイシンA
• 複合体�Wから酸素への電子の動きを阻害；一酸化炭素、シアン化物
• プロトン勾配の消失(脱共役)；2,4-ジニトロフェノール(DNP)、バリノマイシン
• ATP合成酵素の阻害；オリゴマイシン

 

ここでゴロを2つ紹介します。まずは複合体関連のゴロです。

 

• 露店のアミダくじ。1等は杏さんのこしあんよ

 

 

• 露店；ロテノン
• アミ；アミタール
• 1等；�T
• 杏；アンチマイシン
• さん；�V
• こ；CO
• しあん；シアン
• よ；�W

 

イメージ作りの物語を。お祭りの何やらアミダくじを売っている露店があります。そのアミダくじの1等賞が杏さん手作りのこしあんだったというお話です。皆さんはこしあんとつぶあんどちら派ですか？私はどっちでもいい派です(笑)

 

次はプロトン勾配の消失(脱共役)のゴロです。

 

• ダパンプバリで脱退

 

 

• ダパンプ；DNP
• バリ；バリノマイシン
• 脱退；脱共役

 

イメージ作りの物語を。バリにロケにやってきたダパン〇。しかしロケを途中で脱退してバカンスしてしまったというお話です。

 

まとめ

• 電子伝達系はプロトンの濃度勾配を作り、それがマトリックスに戻る時にATPが作られる。