电子传递系统

有氧呼吸的最后一步又称为电子传递系统或氧化磷酸化。我更喜欢电子传递系统这个术语因为它告诉了你它的作用。氧化磷酸化它确实告诉了你它的作用，它使用了更复杂的语言。为了帮助你们理解它，氧化指的是在这个过程中使用氧气，磷酸化的意思是把磷酸盐加到某个东西上。你把磷酸盐加到什么东西上了?你把它加到二磷酸腺苷上产生能量分子叫做三磷酸腺苷。

你们可能听说过的其他几种磷酸化是亚直接水平的磷酸化也就是用酶制造ATP的过程。在光合作用中他们有时会讨论光磷酸化。正如我说的最后一步有氧呼吸它使用的高能电子生成的细胞做glycolsis和克雷布斯循环到高能电子和电子传递系统利用这些高能电子做一些ATP。这发生在线粒体的嵴中这使用了一个叫做化学渗透的概念或过程我稍后会详细讨论。

现在让我们快速看一下细胞，记住所有生物都是由细胞组成的，你大概是由一万亿细胞组成的。一棵有数万亿甚至数万亿细胞的树。一个植物细胞看起来像这样有很多叶绿体产生成吨的葡萄糖植物需要这些葡萄糖来维持它的日常生活是否需要支付能量来建造它生存所需的材料。它会把一些葡萄糖送到这里的线粒体当它进入细胞质时它会被糖酵解分解然后进入线粒体。如果我们仔细观察线粒体过程发生在两个主要位置。一个是叫做基质的内部空间另一个是膜的褶皱统称为嵴。

电子传递系统发生在嵴上。电子传递系统是这里的最后一步，我们从糖酵解开始分解葡萄糖形成丙酮酸并释放一些高能量的电子，这些电子被电子载体NADH携带。更多携带高能量电子的NADH和FADH2被发送到电子传递系统。这是最后一步，消耗氧气，吐出水，产生大量的ATP。如果我们仔细观察折叠的膜嵴，你会发现有一些蛋白质和其他分子嵌在膜内。

它们所做的就是带走由NADH或FADH2携带的高能量电子并将它们一个一个传递这就是为什么它被统称为电子传递系统。让我们跟踪一个NADH的电子，它会把电子落在这个大的蛋白质复合物上。这个蛋白质复合物是一个泵，它将氢离子从基质中泵入到线粒体内外膜之间的空隙中。所以它通过推动氢离子来推动它们这需要能量就像你推一辆车上山一样。所以电子失去了一点能量但是它仍然有相当多的能量当电子通过电线从电池到电池驱动的风扇时这些电子在转动风扇时失去了一些能量。

我们把它从这个载体送到那个载体上，这也是一个氢离子泵它把这些氢离子再次泵过细胞膜。我们开始建立一个非常强的浓度梯度。一边有很多氢离子，另一边很少。最后一个电子，抱歉，是电子然后经过这里到达最后一个复合物氢离子再次穿过膜被消耗掉的能量电子。所以现在它们的能量很低它们被倾倒到氧分子上和更多的在基质中漂浮的氢离子形成水。总的来说，我们在一边产生了高浓度的氢离子，而在另一边却很少。

这不仅仅是浓度梯度因为记住这些是氢离子，它们带很强的正电荷。如果我们把一堆正电荷放在一边这就使得这一边相对来说是负的。所有这些正电荷相互排斥，它们被吸引到更负的一边。为什么是负的?因为我们移走了很多带正电的东西，所以一边的氢离子浓度是另一边的一千倍。这种利用氢离子穿过细胞膜的电荷分离被称为化学渗透梯度，所以我们将在这个过程中经历化学渗透来产生ATP。所以我们用这个梯度，这些氢离子拼命地想通过当它们被电荷推动时被浓度梯度推动的电荷吸引它们通过专门的通道。

在这个通道的顶端有一组蛋白质共同作用形成ATP合酶，有时这被称为ATP合酶通道和氢离子将通过这个通道他们身体使ATP合酶分子旋转,在旋转过程中他们抓住腺苷二磷酸和磷酸盐,摔在一起形成ATP他们吐出来,氢离子返回。这就是通过有氧呼吸产生大量ATP的过程。但这也是你需要氧气的原因，因为没有氧气，电子的路径就会倒退没有氧气，这些低能电子就会在整个过程中停止，没有ATP。