NADH、FADH2在线粒体中通过逐步、连续的酶促反应被氧化,并逐步释放能量,除了产生热能外,释放的能量主要被ADP捕获用于生产ATP。催化此连续反应的酶是由多个含辅因子的蛋白质复合体组成,按一定顺序排列在线粒体内膜中,形成一个连续传递电子/氢的反应链,氧分子最终接受电子和氢离子生成水,故称为电子传递链。由于此体系需要耗氧,与需氧细胞的呼吸过程有关,也称之为呼吸链。
复合体Ⅰ又称NADH-Q还原酶或NADH脱氢酶,是呼吸链的主要入口,其功能是接受来自NADH的电子并转移给Q。
电子传递过程:NADH→FMN→Fe-S→Q,复合体Ⅰ还具有质子泵功能,将一对电子从NADH传递给Q的过程中,能将4个氢离子从线粒体的基质侧泵到膜间隙侧。
复合体Ⅱ是琥珀酸-泛醌还原酶,即三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶,其功能是将电子从琥珀酸传递给Q。
电子传递过程:琥珀酸→FAD→Fe-S→Q。此复合体无泵氢离子的功能。
复合体Ⅲ又称泛醌-细胞色素c还原酶,其功能是接受QH2的电子并传递给Cytc
QH2→Cytb→Fe-S→Cytc1→Cytc,复合体Ⅲ具有质子泵功能,每传递2电子向膜间隙释放4氢离子。
复合体Ⅳ又称细胞色素c氧化酶,是电子传递链的出口,其功能是接受还原型Cytc的电子并传递给氧生成水
Cytc→CuA→Cyta→Cyta3→CuB→O2,具有质子泵功能,传递2电子将2氢离子泵至膜间隙侧。