呼吸鏈又稱電子傳遞鏈，是由一系列電子載體構成的，從NADH或FADH2向氧傳遞電子的系統。

還原型輔酶透過呼吸鏈再氧化的過程稱為電子傳遞過程。其中的氫以質子形式脫下，電子沿呼吸鏈轉移到分子氧，形成粒子型氧，再與質子結合生成水。放出的能量則使ADP和磷酸生成ATP。電子傳遞和ATP形成的偶聯機制稱為氧化磷酸化作用。整個過程稱為氧化呼吸鏈或呼吸代謝。

在葡萄糖的分解代謝中，一分子葡萄糖共生成10個NADH和2個FADH2，其標準生成自由能是613千卡，而在燃燒時可放出686千卡熱量，即90％貯存在還原型輔酶中。呼吸鏈使這些能量逐步釋放，有利於形成ATP和維持跨膜電勢。

原核細胞的呼吸鏈位於質膜上，真核細胞則位於線粒體內膜上。

二、構成

呼吸鏈包含15種以上組分，主要由4種酶複合體和2種可移動電子載體構成。其中複合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、輔酶Q和細胞色素C的數量比為1：2：3：7：63：9。

1.複合體Ⅰ 即NADH：輔酶Q氧化還原酶複合體，由NADH脫氫酶（一種以FMN為輔基的黃素蛋白）和一系列鐵硫蛋白（鐵—硫中心）組成。它從NADH得到兩個電子，經鐵硫蛋白傳遞給輔酶Q。鐵硫蛋白含有非血紅素鐵和酸不穩定硫，其鐵與肽類半胱氨酸的硫原子配位結合。鐵的價態變化使電子從FMNH2轉移到輔酶Q。

2.複合體Ⅱ 由琥珀酸脫氫酶（一種以FAD為輔基的黃素蛋白）和一種鐵硫蛋白組成，將從琥珀酸得到的電子傳遞給輔酶Q。

3.輔酶Q 是呼吸鏈中唯一的非蛋白氧化還原載體，可在膜中迅速移動。它在電子傳遞鏈中處於中心地位，可接受各種黃素酶類脫下的氫。

複合體Ⅲ 輔酶Q：細胞色素C氧化還原酶複合體，是細胞色素和鐵硫蛋白的複合體，把來自輔酶Q的電子，依次傳遞給結合線上粒體內膜外表面的細胞色素C。

細胞色素類 都以血紅素為輔基，紅色或褐色。將電子從輔酶Q傳遞到氧。根據吸收光譜，可分為三類：a,b,c。呼吸鏈中至少有5種：b、c1、c、a、a3(按電子傳遞順序)。細胞色素aa3以複合物形式存在，又稱細胞色素氧化酶，是最後一個載體，將電子直接傳遞給氧。從a傳遞到a3的是兩個銅原子，有價態變化。

複合體IV：細胞色素C氧化酶複合體。將電子傳遞給氧。