下図は、ミトコンドリアと、その電子伝達系をつかさどる複合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ並びにA…
下図は、ミトコンドリアと、その電子伝達系をつかさどる複合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ並びにATP 合成酵素を示した概略図である。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。内膜電子の流れ 膜間腔Ⅰ Ⅱ Ⅲ ⅣATP 合成酵素マトリックスミトコンドリア
- ⑴ NADH 由来の電子は、複合体Ⅰを経由し、ユビキノンへ伝達される。NADHの電子は複合体Ⅰに渡され、そこからユビキノンへ伝達されます。
- ⑵ H⁺ は、複合体Ⅰ、Ⅱ及びⅣにおいてマトリックスから膜間腔へ汲み出される。H⁺を汲み出すのは複合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳで、複合体Ⅱはプロトンを汲み出しません。
- ⑶ O2 は、複合体Ⅲにおいてシトクロム c から電子を受け取りH2O となる。O2がシトクロムcから電子を受け取って水になるのは複合体Ⅳ（シトクロムcオキシダーゼ）です。
- ⑷ ATP は、H⁺ が膜間腔側からマトリックス側へATP 合成酵素を通過する際に生成される。膜間腔に蓄えられたH⁺がATP合成酵素を通ってマトリックスへ戻るエネルギーでATPが合成されます。
- ⑸ 内膜を通過するH⁺ 量は、NADH から電子が供給される場合の方がFADH2 からの場合に比べて少ない。NADHは複合体Ⅰから入りⅠ・Ⅲ・Ⅳを経るため、FADH2の場合よりH⁺の汲み出し量は多くなります。
この問題は問題の図（写真・図・表など）を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑴と⑷です。NADH由来の電子は複合体Ⅰ（NADH脱水素酵素）からユビキノンへ渡され、複合体Ⅲ、シトクロムcを経て複合体Ⅳで酸素に渡されて水ができます。この間にH⁺が汲み出されて内膜の内外にH⁺濃度勾配ができ、H⁺が膜間腔からATP合成酵素を通ってマトリックスへ戻るときにATPが作られます。H⁺を汲み出すのは複合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳで、複合体Ⅱは汲み出しません。FADH2は複合体Ⅱから入るため、NADHより通過するH⁺量が少なくなります。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198925.html）を加工して作成