酸化的リン酸化

酸化的リン酸化（さんかてきリンさんか、oxidative phosphorylation）とは、電子伝達系に共役して起こる一連のリン酸化（ATP合成）反応を指す。細胞内で起こる呼吸に関連した現象で、高エネルギー化合物のATPを産生する回路の一つ。好気性生物における、エネルギーを産生するための代謝の頂点といわれ、糖質、脂質、アミノ酸などの代謝がこの反応に収束する。

反応の概要は、NADHやFADHといった補酵素の酸化と、それによる酸素分子（O₂）の水分子（H₂O）への還元である。反応式は

${\displaystyle {\ce {{ADP}+{P_{i}}+H^{+}->{ATP}+H2O\ ,}}}$ ${\displaystyle \Delta G^{\circ }={\mbox{+ 30.5 kJ mol}}^{-1}}$

であり、ATPシンターゼによって触媒される。ミトコンドリアの膜間腔とマトリックスの間に生じた水素イオンの濃度勾配のエネルギーを使って、ATP合成酵素によってADPをリン酸化してATPができる。

真核細胞内のミトコンドリア内膜の他に原核細胞の形質膜にも見られる反応でもある。ミッチェルの提唱した化学浸透圧説での反応機構が最も有力で、次に仮説されたように、電子伝達系によって膜の内外にプロトンの電気化学ポテンシャル差が形成され、これを利用してATP合成酵素（F₀F₁）が駆動し直接ATPを合成するとされる。脱共役剤は電子伝達系の反応とATP合成の反応の共役を阻害するもので、これを添加することにより電子伝達系が行われても酸化的リン酸化はおこらない。またミトコンドリア内在性で同様の脱共役効果を生理的に発生するものとして脱共役タンパク質がある。

関連項目

• 基質レベルのリン酸化
• 光リン酸化

外部リンク

• 酸化的リン酸化（英語）

表 話 編 歴 代謝、異化、同化
一般	代謝経路 代謝ネットワーク（英語版） 栄養的分類
エネルギー代謝 （英語版）	好気呼吸 解糖系 → ピルビン酸脱炭酸反応 → クエン酸回路 → 酸化的リン酸化 (電子伝達系 + ATP合成酵素) 嫌気呼吸 酸素以外の電子受容体 発酵 解糖系 → 基質レベルリン酸化 ABE エタノール 乳酸発酵
特定経路	タンパク質代謝（英語版） タンパク質合成 異化（英語版） 炭水化物代謝 (炭水化物異化 and 同化) ヒト 解糖系 ⇄ 糖新生 グリコーゲン分解 ⇄ グリコーゲン合成 ペントースリン酸経路 フルクトース分解（英語版） ガラクトース分解（英語版） グリコシル化 N-結合型 O-結合型 非ヒト 光合成 酸素非発生型光合成（英語版） 化学合成 炭素固定 キシロース代謝（英語版） Radiotrophic fungus（英語版） 脂質代謝 (脂肪分解, 脂質生合成) 脂肪酸代謝（英語版） 脂肪酸分解（英語版） (β酸化) 脂肪酸合成 他 ステロイド代謝（英語版） スフィンゴ脂質代謝（英語版） イコサノイド代謝（英語版） ケトーシス コレステロール逆転送（英語版） アミノ酸 アミノ酸合成 尿素回路 アミノ酸の代謝分解 核酸代謝（英語版） プリン代謝 サルベージ経路 ピリミジン代謝（英語版） その他 生物無機化学 (英語版) ヒト鉄代謝（英語版） 薬物代謝 エタノール代謝（英語版） 生物濃縮
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