Electron Transfer System and Oxidative Phosphorylation

산화적 인산화(oxidative phosphorylation)는 미토콘드리아 내막에서 일어나는 세포 호흡의 최종 단계로, 전자전달계(ETC)와 화학삼투를 결합하여 대량의 ATP를 생산하는 과정이다. 해당과정과 시트르산 회로에서 추출된 고에너지 전자 운반체인 NADH와 FADH2 가 전자전달계의 단백질 복합체들에 전자를 전달하면서 시작된다.

전자가 복합체들을 따라 차례로 이동하며 에너지를 방출할 때, 이 전자의 에너지를 원동력 삼아 미토콘드리아 기질의 양성자(H+)를 막사이공간으로 이동시킨다. 이로 인해 막을 경계로 강한 양성자 농도 기울기(전기화학적 전위차)가 형성되고, 이 기울기를 해소하기 위해 양성자들이 ATP 합성효소(ATP synthase)를 통해 미토콘드리아 기질로 다시 들어오는 역학적 회전력을 이용해 ADP와 무기인산(P)을 결합시켜 ATP를 합성하게 된다. 최종 전자의 수용체는 산소이며, 전자 및 양성자와 결합하여 물(H2O)을 형성한다.