物质在生物体内进行氧化称生物氧化(biologicaloxidation)，主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成CO2 和H2O的过程。

氧化呼吸链的定义

生物体将NADH+H+和FADH2彻底氧化生成水和ATP的过程与细胞的呼吸有关，需要消耗氧，参与氧化还原反应的组分由含辅助因子的多种蛋白酶复合体组成，形成一个连续的传递链，因此称为氧化呼吸链（oxidative respiratory chain）。也称电子传递链(electrontransfer chain)。

一、氧化呼吸链由4种具有传递电子能力的复合体组成

（一） 复合体Ⅰ将NADH+H+中的电子传递给泛醌

复合体Ⅰ又称NADH-泛醌还原酶或NADH脱氢酶，接受来自NADH+H+的电子并转移给泛醌（ubiquinone）。

复合体Ⅰ可催化两个同时进行的过程：

电子传递： NADH→FMN→Fe-S→CoQ

质子的泵出：复合体Ⅰ有质子泵功能，每传递2个电子可将4个H+从内膜基质侧泵到胞浆侧。

FMN结构中含核黄素，发挥功能的部位是异咯嗪环，氧化还原反应时不稳定中间产物是FMN·。在可逆的氧化还原反应中显示3种分子状态，属于单、双电子传递体。

铁硫蛋白中辅基铁硫中心(Fe-S)含有等量铁原子和硫原子，其中一个铁原子可进行Fe2+DFe3++e反应传递电子。属于单电子传递体。

泛醌（辅酶Q, CoQ, Q）由多个异戊二烯连接形成较长的疏水侧链（人CoQ10），氧化还原反应时可生成中间产物半醌型泛醌。内膜中可移动电子载体，在各复合体间募集并穿梭传递还原当量和电子。在电子传递和质子移动的偶联中起着核心作用。

（二）复合体Ⅱ将电子从琥珀酸传递到泛醌

复合体Ⅱ是三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶，又称琥珀酸-泛醌还原酶。

电子传递：琥珀酸→FAD→几种Fe-S →CoQ

复合体Ⅱ没有H+泵的功能。

（三）复合体Ⅲ将电子从还原型泛醌传递给细胞色素c

复合体Ⅲ又叫泛醌-细胞色素C还原酶。人复合体Ⅲ含有细胞色素b(b562, b566)、细胞色素c1和一种可移动的铁硫蛋白(Rieske protein)。

泛醌从复合体Ⅰ、Ⅱ募集还原当量和电子并穿梭传递到复合体Ⅲ。

电子传递过程：CoQH2→(CytbL→CytbH) →Fe-S →Cytc1→Cytc

细胞色素(cytochrome,Cyt) 

细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，根据它们吸收光谱不同而分类。

复合体Ⅲ的电子传递通过“Q循环”实现。

复合体Ⅲ每传递2个电子向内膜胞浆侧释放4个H+，复合体Ⅲ也有质子泵作用。

Cytc是呼吸链唯一水溶性球状蛋白，不包含在复合体中。将获得的电子传递到复合体Ⅳ。

（四）复合体Ⅳ将电子从细胞色素C传递给氧

人复合体Ⅳ又称细胞色素C氧化酶(cytochromec oxidase)。

电子传递：Cytc→CuA→Cyta→Cyt a3–CuB→O2

Cyta3–CuB形成活性双核中心，将电子传递给O2。复合体Ⅳ也有质子泵功能，每传递2个电子使2个H+跨内膜向胞浆侧转移。

二、NADH和FADH2是氧化呼吸链的电子供体

根据电子供体及其传递过程，目前认为，氧化呼吸链有两条途径：

1、NADH氧化呼吸链

NADH →复合体Ⅰ→CoQ →复合体Ⅲ→Cytc →复合体Ⅳ→O2

2、琥珀酸氧化呼吸链

琥珀酸→复合体Ⅱ→CoQ→复合体Ⅲ→Cytc →复合体Ⅳ→O2