✨Chu trình Q

Chu trình Q.

Chu trình Q là một chuỗi những phản ứng do Peter Mitchell đề xuất nhằm mô tả các phản ứng oxy hóa khử xảy ra liên tiếp của một vật mang điện tử ưa chất béo, ubiquinol-ubiquinone (tức Coenzyme Q), dẫn đến kết quả là một lượng proton được bơm qua lớp màng kép lipid (trong trường hợp của ti thể là lớp màng trong của nó). Một phiên bản sửa đổi so với chu trình Q gốc của Mitchell hiện nay được chấp nhận rộng rãi là cơ chế bơm proton của phức hợp III ở ti thể.

Nhờ có chu trình Q mà, ứng với 1 điện tử, phức hợp III có thể bơm đến 2 proton đến khoảng không giữa hai lớp màng ti thể. Chu trình Q có mặt ở tất cả các động thực vật cũng như vi khuẩn. Chu trình Q xuất hiện rất sớm trong quá trình tiến hóa tế bào và nó là một yếu tố cần thiết trong việc chuyển hóa thế năng trong Coenzyme Q dạng khử thành lực vận động proton ở mức tối đa tại màng sinh chất.. Điện tử từ c₁ sẽ được chuyển sang một phân tử Cytochrome c đang trong dạng oxy hóa gắn ở phía ngoài phức hợp III.

Bước cuối cùng của chu trình sản sinh ra một semiquinone có cấu trúc không ổn định ở vị trí Q_i và vì vậy phản ứng chưa hoàn toàn kết thúc. Một chu trình Q thứ hai cần thiết để một lần nữa dùng điện tử từ cytochrome b_H khử semiquinone thành ubiquinol. Chu trình Q thứ hai lại bắt đầu bằng việc ubiquinol bám vào Q_o và giải phóng thêm hai proton nữa, như vậy sản phẩm cuối cùng của chu trình Q là 4 proton được chuyển từ chất nền vào khoảng không giữa hai màng ti thể và hai phân tử cytochrome c bị khử, tuy nhiên 1 phân tử ubiquinol được tái phục hồi từ ubiquinone tại vị trí Q_i vì vậy chỉ có 2 điện tử được chuyển qua phức hợp III.

*Tại vị trí Q_o:* 2 CoQH_{2(chất nền)} + 2 Cyt c³⁺ -> 2CoQ + 2 Cyt c²⁺ + 4H⁺_{(bên ngoài)} Tại vị trí Q_i:** CoQ + 2 H⁺_{(chất nền)} -> CoQH₂ *Phản ứng tổng quát: CoQH₂ + 2 Cyt c³⁺ + 2 H⁺_{(chất nền)} -> CoQ + 2 Cyt c²⁺ + 4H⁺_{(bên ngoài)}