전자전달계

“ 미토콘드리아에서는 어떻게 ATP를 생성할까? ”

전자전달계(영어: electron transport chain, ETC)란 NADH등의 전자 주개와 O₂등의 전자받개 사이의 전자 전달을 의미하며, 이 과정은 미토콘드리아 내막을 가로질러 이동하는 H+ 이온(양성자)을 매개로 하여 일어난다. 그 결과로서 얻어지는 미토콘드리아 내막 내외의 전기화학적 양성자 농도구배차는 ATP 형태의 화학적 에너지 생성에 이용된다. 전자전달계는 당의 산화(세포호흡) 같은 산화환원반응이나 광합성을 통해 에너지를 만들어 내는 세포적 메커니즘이다.

엽록소에서는 빛을 이용하여 물을 산소로 전환시키며, 이 때 발생한 H⁺ 이온은 NADP⁺로 보내져서 NADPH을 함께 형성하게 된다. 이후 H+ 이온은 엽록소 막을 통과하여 이후 ATP 생성에 이용된다. 미토콘드리아에서는 산소를 물로 전환시키고, NADH는 NAD+로 전환시키며, 숙신산(succinate)은 푸마르산(fumarate)으로 전환시킨다. 이 중 푸르마산은 양성자 농도구배를 형성하는데 필요하다. 전자전달계는 고에너지 전자를 최종적으로 산소로 전달시키며, 이 과정에서 과산화물이 형성되며 이는 산화적 스트레스를 유발할 수 있다.