المركب التنفسي الأول

يُعدّ المركب التنفسي الأول ، EC 7.1.1.2 (المعروف أيضًا باسم نازعة هيدروجين NADH: يوبيكوينون ، ونازعة هيدروجين NADH من النوع الأول ، والمركب الميتوكوندري الأول ) أول مركب بروتيني كبير في سلاسل التنفس لدى العديد من الكائنات الحية، بدءًا من البكتيريا وصولًا إلى الإنسان. يحفز هذا المركب نقل الإلكترونات من NADH إلى الإنزيم المساعد Q10 (CoQ10)، وينقل البروتونات عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في حقيقيات النوى، أو عبر الغشاء البلازمي في البكتيريا.

يُعدّ هذا الإنزيم ضروريًا لوظائف الخلايا الطبيعية، وتؤدي الطفرات في وحداته الفرعية إلى طيف واسع من الاضطرابات العصبية العضلية والأيضية الوراثية. وتُعزى عيوب هذا الإنزيم إلى تطور العديد من العمليات المرضية، مثل تلف نقص التروية/إعادة التروية ( السكتة الدماغية واحتشاء عضلة القلب )، ومرض باركنسون، وغيرها.

يُعدّ المركب الأول أول إنزيم في سلسلة نقل الإلكترون في الميتوكوندريا . تتكون سلسلة نقل الإلكترون من ثلاثة إنزيمات ناقلة للطاقة: نازعة هيدروجين NADH: يوبيكوينون (المركب الأول)، ومختزلة الإنزيم المساعد Q - سيتوكروم c (المركب الثالث)، وأكسيداز سيتوكروم c (المركب الرابع). ^{[ 1 ]} يُعتبر المركب الأول أكبر إنزيمات سلسلة نقل الإلكترون وأكثرها تعقيدًا. ^{[ 2 ]}

التفاعل الذي يحفزه المركب الأول هو:

NADH + H ⁺ + CoQ + 4H ⁺ _مدخل → NAD ⁺ + CoQH ₂ + 4H ⁺ _خارج

في هذه العملية، ينقل المركب أربعة بروتونات عبر الغشاء الداخلي لكل جزيء من NADH المؤكسد ، ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} مما يساعد على بناء فرق الجهد الكهروكيميائي المستخدم لإنتاج ATP . يتميز المركب الأول في بكتيريا الإشريكية القولونية (نازعة هيدروجين NADH) بقدرته على نقل البروتونات في نفس اتجاه فرق الجهد Δψ المُحدد ، مما يدل على أن أيون الاقتران في الظروف المختبرة هو H ⁺ . ^{[ 6 ]} لوحظ نقل أيون الصوديوم ( Na ^{+) في الاتجاه المعاكس، وعلى الرغم من أن Na +} لم يكن ضروريًا للنشاط التحفيزي أو لنقل البروتونات، إلا أن وجوده زاد من الأخير. تم نقل H ^{+ بواسطة المركب الأول في بكتيريا} Paracoccus denitrificans ، ولكن في هذه الحالة، لم يتأثر نقل H ^{+ بوجود Na +} ، ولم يُلاحظ نقل Na ⁺ . من المحتمل أن يحتوي المركب الأول في بكتيريا الإشريكية القولونية على موقعين لربط الطاقة (أحدهما مستقل عن أيونات ^{الصوديوم} والآخر يعتمد عليها)، كما هو الحال في ^{المركب الأول في بكتيريا} رودوثيرموس مارينوس ، بينما آلية ربط الطاقة في إنزيم بكتيريا P. denitrificans مستقلة تمامًا عن أيونات ^{الصوديوم} . من الممكن أيضًا أن يحفز ناقل آخر امتصاص أيونات ^{الصوديوم} . قد لا يكون نقل الطاقة في المركب الأول عن طريق ضخ البروتونات حكرًا على إنزيم رودوثيرموس مارينوس . يبدو أن نشاط النقل العكسي لأيونات الصوديوم ^/ البروتون ^ليس خاصية عامة للمركب الأول. ^{[ 6 ]} ومع ذلك، لا يزال وجود نشاط نقل أيونات ^{الصوديوم} في المركب الأول موضع تساؤل.

يمكن عكس هذا التفاعل - والذي يُشار إليه باسم اختزال NAD ⁺ المدعوم بالسكسينات الهوائي بواسطة اليوبيكوينول - في وجود جهد غشائي عالٍ، ولكن الآلية التحفيزية الدقيقة لا تزال غير معروفة. القوة الدافعة لهذا التفاعل هي جهد عبر الغشاء يمكن الحفاظ عليه إما عن طريق تحلل ATP أو بواسطة المركبين III و IV أثناء أكسدة السكسينات. ^{[ 7 ]}

قد يكون للمركب الأول دور في تحفيز موت الخلايا المبرمج . ^{[ 8 ]} في الواقع، لقد ثبت وجود ارتباط بين نشاط الميتوكوندريا وموت الخلايا المبرمج أثناء نمو الجنين الجسدي. ^{[ 9 ]}

المركب الأول ليس متماثلاً مع عائلة نازعة هيدروجين NADH الناقلة للصوديوم (NDH) ⁽ TC # 3.D.1 )، وهو عضو في عائلة Mrp الفائقة الناقلة ^{للصوديوم} .

نتيجة لأكسدة جزيئين من NADH إلى NAD+، يمكن إنتاج ثلاثة جزيئات من ATP بواسطة المركب الخامس ( ATP synthase ) في اتجاه مجرى سلسلة التنفس.

إنزيم NADH:ubiquinone oxidoreductase هو أكبر معقدات التنفس الخلوي. في الثدييات ، يحتوي هذا الإنزيم على 44 بروتينًا غشائيًا طرفيًا منفصلًا قابلًا للذوبان في الماء، وهي بروتينات مرتبطة بمكونات الغشاء الأساسية. ومن أهم هذه البروتينات وظيفيًا مجموعة الفلافين الاصطناعية (FMN) وثمانية عناقيد من الحديد والكبريت (FeS). من بين الوحدات الفرعية الـ 44، سبع منها مشفرة بواسطة جينوم الميتوكوندريا . ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

يتخذ التركيب شكل حرف "L" مع نطاق غشائي طويل (يحتوي على حوالي 60 حلزونًا عابرًا للغشاء) ونطاق محب للماء (أو محيطي) يضم جميع مراكز الأكسدة والاختزال المعروفة وموقع ارتباط NADH. ^{[ 24 ]} جميع بروتينات الإشريكية القولونية الثلاثة عشر ، التي تُشكل نازعة هيدروجين NADH I، مُشفرة ضمن أوبيرون nuo ، وهي متماثلة مع وحدات فرعية من المركب الأول للميتوكوندريا. تحتوي كل من الوحدات الفرعية الشبيهة بمضادات النقل NuoL/M/N على 14 حلزونًا عابرًا للغشاء (TM) محفوظة. اثنان منها غير متصلين، لكن الوحدة الفرعية NuoL تحتوي على حلزون ألفا أمفيباثي بطول 110 أنغستروم، يمتد على طول النطاق بالكامل. ترتبط الوحدة الفرعية NuoL بمضادات النقل Na ⁺ /H ⁺ من TC# 2.A.63.1.1 (PhaA وPhaD).

ترتبط ثلاث من الوحدات الفرعية المحفوظة والمرتبطة بالغشاء في نازعة هيدروجين NADH ببعضها البعض، وبناقلات الصوديوم-البروتون Mrp. كشف التحليل البنيوي لمركبين بدائيي النواة أن كل وحدة فرعية من الوحدات الثلاث تحتوي على أربعة عشر حلزونًا عبر الغشاء تتراكب في محاذاة بنيوية: قد يتم تنسيق انتقال ثلاثة بروتونات بواسطة حلزون جانبي يربطها. ^{[ 25 ]}

يحتوي المركب الأول على جيب ارتباط باليوبيكوينون عند نقطة التقاء الوحدتين الفرعيتين 49 كيلو دالتون وPSST. بالقرب من عنقود الحديد والكبريت N2، وهو مانح الإلكترونات المباشر المقترح لليوبيكوينون، يشكل التيروسين المحفوظ للغاية عنصرًا أساسيًا في موقع اختزال الكينون. مسار تبادل الكينون المحتمل يمتد من العنقود N2 إلى الصفيحة بيتا الطرفية N للوحدة الفرعية 49 كيلو دالتون. ^{[ 26 ]} تم تحديد تسلسل جميع الوحدات الفرعية الـ 45 لإنزيم NDHI البقري. ^{[ 27 ] [ 28 ]} يحتوي كل مركب على FMN مرتبط بروابط غير تساهمية، والإنزيم المساعد Q، والعديد من مراكز الحديد والكبريت. تحتوي إنزيمات NDH البكتيرية على 8-9 مراكز من الحديد والكبريت.

استخدمت دراسة حديثة أطياف الرنين المغناطيسي الإلكتروني (EPR) والرنين الإلكتروني المزدوج (DEER) لتحديد مسار انتقال الإلكترون عبر معقدات الحديد والكبريت الموجودة في المجال المحب للماء. تشكل سبع من هذه التجمعات سلسلةً تمتد من الفلافين إلى مواقع ارتباط الكينون؛ أما التجمع الثامن فيقع على الجانب الآخر من الفلافين، ووظيفته غير معروفة. تشير نتائج EPR وDEER إلى وجود منحنى طاقة كامنة متناوب أو "متموج" لانتقال الإلكترون بين المواقع النشطة وعلى طول تجمعات الحديد والكبريت، مما قد يُحسّن معدل انتقال الإلكترون ويسمح بتحويل الطاقة بكفاءة في المعقد الأول. ^{[ 29 ]}

ملحوظات:

• ^يوجد في جميع الأنواع باستثناء الفطريات
• ^ب- قد يكون موجودًا أو غير موجود في أي نوع
• ^ج- يوجد في أنواع الفطريات مثل Schizosaccharomyces pombe
• ^د وقد وصفت الأبحاث الحديثة NDUFA4 بأنها وحدة فرعية من المركب الرابع ، وليس من المركب الأول ^{[ 34 ].}

يُعد تثبيط المركب الأول آلية عمل مبيدات القراد والحشرات من مجموعة METI، وهي: فينازاكوين، وفينبيروكسيمات، وبيريميديفين، وبيريدابين، وتيبوفينبيراد ، وتولفينبيراد. ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]} تُصنف هذه المبيدات ضمن المجموعة 21A من تصنيف IRAC . ولعلّ أشهر مثبط للمركب الأول هو الروتينون ، الذي يُستخدم كمبيد للأسماك، وكان يُستخدم سابقًا كمبيد حشري عضوي، ولكنه محظور الآن في العديد من البلدان. ​​وهو يُصنف ضمن المجموعة 21B من تصنيف IRAC. الروتينون والروتينويدات هي إيزوفلافونويدات موجودة في عدة أجناس من النباتات الاستوائية، مثل: أنطونيا ( من الفصيلة اللوغانية )، وديريس ، ولونشوكاربوس ( من الفصيلة البقولية ، تحت الفصيلة البقولية ). وردت تقارير تفيد بأن السكان الأصليين في غيانا الفرنسية استخدموا نباتات تحتوي على الروتينون لصيد الأسماك - نظرًا لتأثيره السام على الأسماك - منذ القرن السابع عشر. ^{[ 38 ]} يرتبط الروتينون بموقع ارتباط اليوبيكوينون في المركب الأول، وكذلك البيريسيدين أ ، وهو مثبط قوي آخر ذو بنية متماثلة قريبة من اليوبيكوينون.

تُعدّ الأسيتوجينينات المستخلصة من فصيلة القشطيات مثبطاتٍ أقوى للمركب الأول. ويُعتبر رولينياستاتين-2، وهو أسيتوجينين، أول مثبط للمركب الأول يُكتشف ولا يشترك في نفس موقع الارتباط مع الروتينون. ^{[ 39 ]} أما بولاتاسين (وهو أسيتوجينين موجود في ثمار أسيمينا تريلوبا ) فهو أقوى مثبط معروف لإنزيم نازع هيدروجين NADH (يوبيكوينون) ( _IC50 = 1.2 نانومتر، وهو أقوى من الروتينون). ^{[ 40 ]}

على الرغم من مرور أكثر من 50 عامًا على دراسة المركب الأول، لم يتم العثور على أي مثبطات تعيق تدفق الإلكترونات داخل الإنزيم. من المرجح أن المثبطات الكارهة للماء، مثل الروتينون أو البيريسيدين، تعطل نقل الإلكترونات بين عنقود الحديد والكبريت الطرفي N2 واليوبيكوينون. وقد ثبت أن التثبيط الجهازي طويل الأمد للمركب الأول بواسطة الروتينون يمكن أن يحفز التدهور الانتقائي للخلايا العصبية الدوبامينية. ^{[ 41 ]}

يُثبَّط المركب الأول أيضًا بواسطة أدينوسين ثنائي الفوسفات ريبوز - وهو مثبط تنافسي قابل للعكس لأكسدة NADH - عن طريق الارتباط بالإنزيم في موقع ارتباط النيوكليوتيد. ^{[ 42 ]} يعمل كل من NADH المحب للماء ونظائر اليوبيكوينون الكارهة للماء في بداية ونهاية مسار نقل الإلكترون الداخلي، على التوالي.

لقد ثبت أن دواء الميتفورمين المضاد لمرض السكري يحفز تثبيطًا طفيفًا وعابرًا للمركب الأول من سلسلة التنفس الميتوكوندري، ويبدو أن هذا التثبيط يلعب دورًا رئيسيًا في آلية عمله. ^{[ 43 ]}

يُعتقد أن تثبيط المركب الأول له دور في سمية الكبد المرتبطة بالعديد من الأدوية، مثل فلوتاميد ونيفازودون . ^{[ 44 ]} علاوة على ذلك، فقد ثبت أن تثبيط المركب الأول يحفز هدم الجلوكوز بشكل مستقل عن NAD ⁺ . ^{[ 45 ]}

إن الخصائص التحفيزية للمركب الأول في حقيقيات النوى ليست بسيطة. يوجد شكلان مختلفان تحفيزيًا وبنيويًا في أي مستحضر من الإنزيم: أحدهما هو الشكل A النشط، وهو الشكل الكامل الكفاءة، والآخر هو الشكل D الخامل، وهو الشكل D غير النشط تحفيزيًا. بعد تعريض الإنزيم الخامل لدرجات حرارة مرتفعة، ولكنها ضمن النطاق الفسيولوجي (>30  درجة مئوية) في غياب الركيزة، يتحول الإنزيم إلى الشكل D. هذا الشكل غير قادر تحفيزيًا، ولكنه قابل للتنشيط عن طريق التفاعل البطيء (k~4 دقيقة⁻¹ ^{) لأكسدة NADH مع اختزال اليوبيكوينون اللاحق. بعد دورة أو عدة دورات ،} يصبح الإنزيم نشطًا ويمكنه تحفيز تفاعل NADH:يوبيكوينون الفسيولوجي بمعدل أعلى بكثير (k~10⁴ ^{دقيقة⁻¹} ) . في وجود الكاتيونات ثنائية التكافؤ (Mg ²⁺ ، Ca ²⁺ )، أو عند درجة حموضة قلوية، يستغرق التنشيط وقتًا أطول بكثير.

تشير طاقة التنشيط العالية (270 كيلوجول/مول) لعملية تعطيل الإنزيم إلى حدوث تغيرات بنيوية كبيرة في بنية المركب الأول. مع ذلك، وحتى الآن، فإن الاختلاف البنيوي الوحيد الملحوظ بين هذين الشكلين هو عدد بقايا السيستين المكشوفة على سطح الإنزيم. يؤدي معالجة الشكل D من المركب الأول بكواشف السلفهيدريل، مثل N-إيثيل ماليميد أو DTNB، إلى حجب بقايا السيستين الأساسية بشكل لا رجعة فيه، مما يُلغي قدرة الإنزيم على الاستجابة للتنشيط، وبالتالي تعطيله بشكل لا رجعة فيه. أما الشكل A من المركب الأول فهو غير حساس لكواشف السلفهيدريل. ^{[ 46 ] [ 47 ]}

وُجد أن هذه التغيرات البنيوية قد تكون ذات أهمية فسيولوجية بالغة. كان الشكل غير النشط من المركب الأول، وليس الشكل النشط، عرضةً للتثبيط بواسطة النيتروثيولات وبيروكسينيتريت . [ ^{48 ] من} المرجح أن الانتقال من الشكل النشط إلى الشكل غير النشط من المركب الأول يحدث خلال الحالات المرضية عندما يكون معدل دوران الإنزيم محدودًا عند درجات الحرارة الفسيولوجية، كما هو الحال أثناء نقص الأكسجة ، أو نقص التروية ^{[ 49 ] [ 50 ]} ، أو عندما تزداد نسبة أكسيد النيتريك إلى الأكسجين في الأنسجة (أي نقص الأكسجة الأيضي). ^{[ 51 ]}

تشير الدراسات الحديثة إلى أن المركب الأول مصدر قوي لأنواع الأكسجين التفاعلية . ^{[ 52 ]} يستطيع المركب الأول إنتاج فوق الأكسيد (وكذلك بيروكسيد الهيدروجين ) عبر مسارين مختلفين على الأقل. أثناء انتقال الإلكترون الأمامي، لا تُنتج سوى كميات ضئيلة جدًا من فوق الأكسيد (ربما أقل من 0.1% من إجمالي تدفق الإلكترونات). ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]}

أثناء عملية نقل الإلكترون العكسي، قد يكون المركب الأول أهم موقع لإنتاج الأكسيد الفائق داخل الميتوكوندريا، حيث يتم توجيه ما يقارب 3-4% من الإلكترونات لتكوين الأكسيد الفائق. ^{[ 55 ]} عملية نقل الإلكترون العكسي هي العملية التي تنتقل فيها الإلكترونات من مخزون اليوبيكوينول المختزل (الذي توفره إنزيمات نازعة هيدروجين السكسينات ، ونازعة هيدروجين الجلسرول-3-فوسفات ، وبروتين الفلافين الناقل للإلكترونات ، أو نازعة هيدروجين ثنائي هيدروأوروتات في ميتوكوندريا الثدييات) عبر المركب الأول لاختزال NAD ⁺ إلى NADH، مدفوعةً بالجهد الكهربائي للغشاء الداخلي للميتوكوندريا. على الرغم من أنه ليس من المعروف بدقة في ظل أي ظروف مرضية تحدث عملية نقل الإلكترون العكسي في الجسم الحي، إلا أن التجارب المخبرية تشير إلى أن هذه العملية يمكن أن تكون مصدرًا قويًا جدًا للأكسيد الفائق عندما تكون تركيزات السكسينات عالية وتركيزات الأوكسالوأسيتات أو الماليت منخفضة. ^{[ 56 ]} يمكن أن يحدث هذا أثناء نقص تروية الأنسجة، عندما يتم منع توصيل الأكسجين. ^{[ 57 ]}

الأكسيد الفائق هو نوع من أنواع الأكسجين التفاعلية التي تساهم في الإجهاد التأكسدي الخلوي وترتبط بأمراض عصبية عضلية والشيخوخة. ^{[ 58 ]} ينتج إنزيم نازع هيدروجين NADH الأكسيد الفائق عن طريق نقل إلكترون واحد من FMNH2 ₍ أو الفلافين شبه المختزل) إلى الأكسجين (O2 ₎ . الفلافين الجذري المتبقي غير مستقر، وينقل الإلكترون المتبقي إلى مراكز الحديد والكبريت. نسبة NADH إلى NAD ⁺ هي التي تحدد معدل تكوين الأكسيد الفائق. ^{[ 59 ] [ 60 ]}

يمكن أن تُسبب الطفرات في وحدات المركب الأول أمراض الميتوكوندريا ، بما في ذلك متلازمة لي . كما يمكن أن تؤدي الطفرات النقطية في وحدات المركب الأول المختلفة المشتقة من الحمض النووي للميتوكوندريا ( mtDNA ) إلى اعتلال العصب البصري الوراثي لليبر . وهناك بعض الأدلة على أن عيوب المركب الأول قد تلعب دورًا في مسببات مرض باركنسون ، ربما بسبب أنواع الأكسجين التفاعلية (إذ يمكن للمركب الأول، مثل المركب الثالث ، أن يُسرّب الإلكترونات إلى الأكسجين، مُكَوِّنًا فوق الأكسيد شديد السمية ).

على الرغم من أن السبب الدقيق لمرض باركنسون غير واضح، فمن المرجح أن يلعب خلل الميتوكوندريا، إلى جانب تثبيط البروتيازوم والسموم البيئية، دورًا كبيرًا فيه. في الواقع، ثبت أن تثبيط المركب الأول يؤدي إلى إنتاج البيروكسيدات وانخفاض نشاط البروتيازوم ، مما قد يُفضي إلى مرض باركنسون. ^{[ 61 ]} بالإضافة إلى ذلك، وجد إستيفز وآخرون (2010) أن خطوط الخلايا المصابة بمرض باركنسون تُظهر زيادة في تسرب البروتونات في المركب الأول، مما يُسبب انخفاضًا في السعة التنفسية القصوى. ^{[ 62 ]}

يحدث تلف الدماغ الناتج عن نقص التروية/إعادة التروية عبر خلل في المركب الأول. ^{[ 63 ]} وقد وُجد مؤخرًا أن نقص الأكسجين يؤدي إلى حالات يفقد فيها المركب الأول في الميتوكوندريا عامله المساعد الطبيعي، فلافين أحادي النوكليوتيد (FMN)، ويصبح غير نشط. ^{[ 64 ] [ 65 ]} في وجود الأكسجين، يحفز الإنزيم تفاعلًا فيزيولوجيًا لأكسدة NADH بواسطة يوبيكوينون، موفرًا الإلكترونات في المراحل اللاحقة لسلسلة التنفس (المركبين الثالث والرابع). يؤدي نقص التروية إلى زيادة كبيرة في مستوى السكسينات . في وجود السكسينات، تحفز الميتوكوندريا نقل الإلكترون العكسي بحيث يتم توجيه جزء من الإلكترونات من السكسينات إلى FMN في المركب الأول. ينتج عن نقل الإلكترون العكسي انخفاض في مستوى FMN في المركب الأول، ^{[ 55 ]} وزيادة في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية، يتبعها فقدان العامل المساعد المختزل (FMNH2 ₎ واختلال في إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا. يمكن تخفيف فقدان FMN الناتج عن المركب الأول وإصابة نقص التروية/إعادة التروية عن طريق إعطاء طليعة FMN، الريبوفلافين. ^{[ 65 ]}

تناولت دراسات حديثة أدوارًا أخرى لنشاط المركب الأول في الدماغ. فقد وجد أندرياتزا وآخرون (2010) انخفاضًا ملحوظًا في مستوى نشاط المركب الأول لدى مرضى الاضطراب ثنائي القطب، ولكن ليس لدى مرضى الاكتئاب أو الفصام. كما وجدوا أن مرضى الاضطراب ثنائي القطب أظهروا زيادة في أكسدة البروتين ونترته في قشرة الفص الجبهي. تشير هذه النتائج إلى ضرورة استهداف الدراسات المستقبلية للمركب الأول في الدراسات العلاجية المحتملة للاضطراب ثنائي القطب. ^{[ 66 ]} وبالمثل، وجد موران وآخرون (2010) أن المرضى الذين يعانون من نقص حاد في المركب الأول أظهروا انخفاضًا في معدلات استهلاك الأكسجين وبطءًا في معدلات النمو. ومع ذلك، وجدوا أن الطفرات في جينات مختلفة في المركب الأول تؤدي إلى أنماط ظاهرية مختلفة، مما يفسر التباينات في المظاهر الفيزيولوجية المرضية لنقص المركب الأول. ^{[ 67 ]}

قد يؤدي التعرض للمبيدات الحشرية إلى تثبيط المركب الأول وظهور أعراض مرضية. فعلى سبيل المثال، ثبت أن التعرض المزمن لمستويات منخفضة من ثنائي كلوروفوس، وهو مركب فوسفوري عضوي يُستخدم كمبيد حشري، يُسبب خللاً في وظائف الكبد. ويحدث ذلك لأن ثنائي كلوروفوس يُغير مستويات نشاط المركبين الأول والثاني، مما يؤدي إلى انخفاض نشاط نقل الإلكترون في الميتوكوندريا وانخفاض إنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). ^{[ 68 ]}

يوجد في جينومات البلاستيدات الخضراء لمعظم النباتات البرية ، تحت اسم ndh ، مُركّب نازعة هيدروجين NADH يستخدم اليوبيكوينون ويضخ البروتونات، وهو مُماثل للمُركّب الأول. وقد وُرث هذا المُركّب من التكافل الأصلي مع البكتيريا الزرقاء، ولكنه فُقد في مُعظم الطحالب حقيقية النواة، وبعض عاريات البذور ( مثل الصنوبريات والنباتات الجنيتوفيتية )، وبعض السلالات الحديثة جدًا من كاسيات البذور . كان الغرض من هذا المُركّب غامضًا في الأصل، إذ لا تُشارك البلاستيدات الخضراء في التنفس الخلوي، ولكن من المعروف الآن أن ndh يُساهم في الحفاظ على عملية التمثيل الضوئي في الظروف الصعبة. وهذا ما يجعله غير ضروري جزئيًا على الأقل في الظروف المُلائمة. من الواضح أن سلالات كاسيات البذور التي تفتقر إلى ndh لا تدوم طويلًا في مراحلها الأولى، ولكن كيف تستطيع عاريات البذور البقاء على قيد الحياة على اليابسة دون ndh لفترة طويلة لا يزال مجهولًا. ^{[ 69 ]}

فيما يلي قائمة بالجينات البشرية التي تشفر الوحدات الفرعية للمركب الأول وعوامل التجميع:

• إنزيم نازع هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا المعقد الفرعي
  • NDUFA1 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، 1، 7.5 كيلو دالتون
  • NDUFA2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا المعقد الفرعي 2، 8 كيلو دالتون
  • NDUFA3 ​​– نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي 3، 9 كيلو دالتون
  • NDUFA4 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا مجمع فرعي، 4، 9 كيلو دالتون - تم وصفه مؤخرًا بأنه جزء من المركب الرابع ^{[ 34 ]}
  • NDUFA4L – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا المعقد الفرعي، 4-شبيه
  • NDUFA4L2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا المعقد الفرعي، 4-شبيه 2
  • NDUFA5 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي، 5، 13 كيلو دالتون
  • NDUFA6 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي، 6، 14 كيلو دالتون
  • NDUFA7 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي 7، 14.5 كيلو دالتون
  • NDUFA8 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي، 8، 19 كيلو دالتون
  • NDUFA9 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، معقد فرعي، 9، 39 كيلو دالتون
  • NDUFA10 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، 10، 42 كيلو دالتون
  • NDUFA11 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، 11، 14.7 كيلو دالتون
  • NDUFA12 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، 12
  • NDUFA13 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، 13
  • NDUFAB1 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1، معقد فرعي ألفا/بيتا، 1، 8 كيلو دالتون
  • NDUFAF1 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، عامل التجميع 1
  • NDUFAF2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، عامل التجميع 2
  • NDUFAF3 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، عامل التجميع 3
  • NDUFAF4 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 ألفا، عامل التجميع 4
• معقد بيتا الفرعي 1 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)
  • NDUFB1 – معقد فرعي بيتا من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1، 1.7 كيلو دالتون
  • NDUFB2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 2، 8 كيلو دالتون
  • NDUFB3 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، معقد فرعي 3، 12 كيلو دالتون
  • NDUFB4 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 4، 15 كيلو دالتون
  • NDUFB5 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 5، 16 كيلو دالتون
  • NDUFB6 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 6، 17 كيلو دالتون
  • NDUFB7 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 7، 18 كيلو دالتون
  • NDUFB8 – معقد فرعي بيتا 1 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 8، 19 كيلو دالتون
  • NDUFB9 – معقد فرعي بيتا 1 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 9، 22 كيلو دالتون
  • NDUFB10 – معقد فرعي بيتا 1 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 10، 22 كيلو دالتون
  • NDUFB11 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1 بيتا، 11، 17.3 كيلو دالتون
• نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1، معقد فرعي غير معروف
  • NDUFC1 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1، معقد فرعي غير معروف، 1، 6 كيلو دالتون
  • NDUFC2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) 1، معقد فرعي غير معروف، 2، 14.5 كيلو دالتون
• بروتين نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) Fe-S
  • NDUFS1 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 1، 75 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS2 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 2، 49 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS3 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 3، 30 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS4 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 4، 18 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS5 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 5، 15 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS6 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 6، 13 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS7 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 7، 20 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
  • NDUFS8 – نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) بروتين Fe-S 8، 23 كيلو دالتون (مختزلة NADH-الإنزيم المساعد Q)
• نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) فلافوبروتين 1
  • NDUFV1 – بروتين فلافيني 1 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 51 كيلو دالتون
  • NDUFV2 – بروتين فلافيني 2 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 24 كيلو دالتون
  • NDUFV3 – بروتين فلافيني 3 من نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، 10 كيلو دالتون
• وحدة فرعية من نازعة هيدروجين NADH مشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND1 - الوحدة الفرعية 1 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND2 - الوحدة الفرعية 2 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND3 - الوحدة الفرعية 3 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND4 - الوحدة الفرعية 4 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND4L - الوحدة الفرعية 4L من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND5 - الوحدة الفرعية 5 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا
  • MT-ND6 - الوحدة الفرعية 6 من نازعة هيدروجين NADH المشفرة في الميتوكوندريا

• معهد العلوم والتكنولوجيا النمساوي (ISTA): مجموعة سازانوف MRC MBU مجموعة سازانوف
• نموذج جزيئي تفاعلي لإنزيم نازع هيدروجين NADH (يتطلب برنامج MDL Chime )
• الصفحة الرئيسية للمجمع الأول
• صفحة أخبار كومبلكس 1 على فيسبوك
• Electron+Transport+Complex+I في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب

اعتبارًا من هذا التعديل ، تستخدم هذه المقالة محتوى من "3.D.1 عائلة نازعة هيدروجين NADH الناقلة لأيونات الهيدروجين أو الصوديوم" ، المرخصة بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 3.0 غير المُعدَّلة ، ولكن ليس بموجب رخصة GFDL . يجب الالتزام بجميع الشروط ذات الصلة.