Ciclul Q

funcționarea ciclului Q modificat în complexul III are ca rezultat reducerea citocromului C, oxidarea ubiquinolului în ubiquinonă și transferul a patru protoni în spațiul intermembranar, pe proces cu două cicluri.

ubiquinolul (QH2) se leagă de situsul Qo al complexului III prin legarea hidrogenului la His182 al proteinei Rieske fier-sulf și Glu272 al citocromului b. ubiquinona (Q), la rândul său, leagă situsul Qi al complexului III. ubiquinolul este oxidat divergent (renunță la un electron fiecare) la proteina Rieske fier-sulf ‘(FeS)’ și la Hema bL. Această reacție de oxidare produce o semichinonă tranzitorie înainte de oxidarea completă la ubiquinonă, care apoi părăsește situsul Qo al complexului III.

după ce a dobândit un electron din ubiquinol, proteina FeS este eliberată de donatorul său de electroni și este capabilă să migreze către subunitatea citocromului c1. ‘Proteina FeS’ își donează apoi electronul către citocromul c1, reducându-și grupul hem legat. Electronul este de acolo transferat într-o moleculă oxidată de citocrom c legată extern de complexul III, care apoi se disociază de complex. În plus, reoxidarea proteinei FeS eliberează protonul legat de His181 în spațiul intermembranar.

celălalt electron, care a fost transferat la Hema bL, este utilizat pentru a reduce Hema bH, care la rândul său transferă electronul către ubiquinona legată la locul Qi. Mișcarea acestui electron este nefavorabilă din punct de vedere energetic, deoarece electronul se deplasează spre partea încărcată negativ a membranei. Acest lucru este compensat de o schimbare favorabilă a EM de la -100 mV în BL la +50mV în hem BH. Ubiquinona atașată este astfel redusă la un radical semiquinonă. Protonul preluat de Glu272 este transferat ulterior într-un lanț de apă legat de hidrogen, pe măsură ce Glu272 se rotește 170 centimetric pentru a lega hidrogen o moleculă de apă, la rândul său legat de hidrogen la un propionat al hem bL.

deoarece ultimul pas lasă o semiquinonă instabilă la locul Qi, reacția nu este încă complet finalizată. Este necesar un al doilea ciclu Q, al doilea transfer de electroni de la citocromul bH reducând semichinona la ubiquinol. Produsele finale ale ciclului Q sunt patru protoni care intră în spațiul intermembranar, doi din matrice și doi din reducerea a două molecule de citocrom c. citocromul c redus este în cele din urmă reoxidat de complexul IV. procesul este ciclic, deoarece ubiquinolul creat la locul Qi poate fi reutilizat prin legarea la locul Qo al complexului III.