കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ: മൈക്രോബിയൽ മെറ്റാബോളിസം

യൂകാരിയോട്ടുകൾ, ബാക്ടീരിയ, ആർക്കിയ, എന്നിവയിലെ ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ശൃംഖലയുടെ ഘടനയിലും പ്രവർത്തനത്തിലും സാമാന്യ സമാനതയ്ക്ക് വിപരീതമായി, ഇലക്ട്രോൺ-ട്രാൻസ്ഫർ എൻസൈമുകളുടെ നിരവധി വൈവിധ്യങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നു. ഇത് സമാനമായ രാസപദാർത്ഥങ്ങളാണ് സബ്സ്ട്രേറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. യൂകാരിയോട്ടുകളോടൊപ്പം പൊതുവായി പ്രോകാരിയോട്ടിക്ക് ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ടിൽ സബ്സ്ട്രേറ്റുകൾക്ക് ഓക്സിഡേഷൻ സംഭവിക്കുമ്പോൾ ഊർജ്ജം സ്വതന്ത്രമാകുകയും കോശസ്തരങ്ങൾക്കിടയിൽ അയേൺ പമ്പുചെയ്യുകയും ഒരു ഇലക്ട്രൊകെമിക്കൽ ഗ്രേഡിയൻറ് സംജാതമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ബാക്ടീരിയയിലെ എസ്ക്ചേച്ചിയ കോള ബാക്ടീരിയയിൽ ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ കൂടുതൽ വിശദമായി മനസ്സിലാക്കാം, ഇപ്പോൾ ആർക്കിയൽ സിസ്റ്റത്തിൽ വളരെക്കുറച്ചു മാത്രമേ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടുള്ളൂ.

യൂകാരിയോട്ടിക്കുകളുടെയും പ്രോകാരിയോട്ടിക്കുകളുടെയും ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻ തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം ബാക്ടീരിയയും ആർക്കിയയും ഇലക്ട്രോണുകൾ സംഭാവന ചെയ്യുന്നതോ സ്വീകരിക്കുന്നതോ ആയ പല പദാർത്ഥങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നു. വൈവിധ്യമാർന്ന പരിസ്ഥിതി വ്യവസ്ഥകൾക്കനുസരിച്ച് പ്രോകാരിയോട്ടിക്കുകളെ വളരാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇ. കോളിയിൽ, ഓക്സിഡൈസിങ് ഏജൻറുകളുടേയും റെഡൂസിങ് ഏജൻറുകളുടേയും ഒരു കൂട്ടം ജോഡികൾ ഓക്സിഡേറ്റീവ് ഫോസ്ഫോറിലേഷൻറെ പ്രവർത്തനത്തിന് സഹായിക്കുന്നു. രാസപ്രവർത്തനത്തിലെ മിഡ്പോയിൻറിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുമ്പോഴോ റെഡൂസ് ചെയ്യുമ്പോഴോ എത്രത്തോളം ഊർജ്ജം പുറത്തുവരുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. റെഡൂസിങ് ഏജൻറുകൾക്ക് നെഗറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യലും ഓക്സിഡൈസിങ് ഏജൻറുകൾക്ക് പോസിറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യലും ലഭിക്കുന്നു. 
മുകളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, റെഡൂസിങ് ഏജൻറുകളായ ഫോർമേറ്റ്, ഹൈഡ്രജൻ, അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോൺ ദാതാക്കളായ ലാക്റ്റേറ്റ്, സ്വീകർത്താക്കൾ ആയ നൈട്രേറ്റ്, ഡിഎംഎസ്ഒ, ഓക്സിജൻ എന്നിവയോടൊപ്പം ഇ. കോളിക്ക് വളരാൻ കഴിയുന്നു. ഓക്സിഡൈസിങ് ഏജൻറിൻറെയും റെഡൂസിങ് ഏജൻറിൻറെയും ഇടയിലുള്ള മിഡ്പോയിൻറ് പൊട്ടൻഷ്യലിലെ വലിയ വ്യത്യാസം അവ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവരുന്നു. ഈ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്നും സക്സിനേറ്റ് / ഫ്യൂമെറേറ്റ് ജോഡി അസാധാരണമാണ്. അതിന്റെ മദ്ധ്യബിന്ദു പൊട്ടൻഷ്യൽ പൂജ്യത്തോട് വളരെ അടുത്താണ്. അതുകൊണ്ട് ഓക്സിജൻ പോലെയുള്ള ശക്തമായ ഓക്സിഡൈസിങ് ഏജന്റ് ലഭ്യമാണെങ്കിൽ സക്സിനേറ്റ് ഫ്യൂമെറേറ്റായി ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ ഫോർമേറ്റ് പോലുള്ള ശക്തമായ ഒരു റെഡൂസിങ് ഏജന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഫ്യൂമെറേറ്റ് റിഡക്ഷനു വിധേയമായി സക്സിനേറ്റ് ആകാൻ കഴിയുന്നു. ഈ ഇടവിട്ടുള്ള രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി സക്സിനേറ്റ് ഡിഹൈഡ്രോജിനേസ്, ഫ്യൂമെറേറ്റ് റിഡക്ടേസ് എന്നീ എൻസൈമുകൾ ഉൾപ്രേരകമായി യഥാക്രമം പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ചില പ്രോകാരിയോട്ട്സുകൾ റെഡോക്സ് ജോഡികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ അവയുടെ മിഡ്പോയിൻറ് പൊട്ടൻഷ്യലിൽ വളരെക്കുറച്ച് വ്യത്യാസം മാത്രമേ കാണപ്പെടുന്നുള്ളൂ. ഉദാഹരണത്തിന്, നൈട്രൊബാക്ടർ പോലുള്ള നൈട്രിഫൈയിംഗ് ബാക്ടീരിയകൾ നൈട്രൈറ്റ് ഓക്സിഡൈസിന് വിധേയമാക്കി നൈട്രേറ്റ് ആയിമാറുകയും ഓക്സിജന് ഇലക്ട്രോണുകളെ ദാനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രോട്ടോണുകൾ പമ്പ് ചെയ്ത് ATP സൃഷ്ടിക്കാൻ ഈ രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്ന ചെറിയ അളവ് ഊർജ്ജം ധാരാളമാണ്. എന്നാൽ NADH അല്ലെങ്കിൽ NADPH ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉപചയത്തിൽ (അനാബോളിസം) നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കാൻ ഈ ഊർജ്ജം മതിയാകില്ല. നൈട്രൈറ്റ് ഓക്സിഡോറിഡക്ടേസ് ഉപയോഗിച്ച് തിരിച്ചുള്ള ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ശൃംഖലയുടെ ഭാഗമായി പ്രോട്ടോൺ-പ്രേരണ ശക്തി ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെടുന്നു.

ഏത് എൻസൈമുകൾ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നുവോ, അതനുസരിച്ച് ഈ ഇലക്ട്രോൺ ദാതാക്കളുടേയും സ്വീകർത്താക്കളുടേയും ഉപയോഗം പരിസ്ഥിതി വ്യവസ്ഥകളനുസരിച്ച് പ്രോകാരിയോട്ട്സുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നു.വ്യത്യസ്തമായ ഓക്സിഡേസും റിഡക്ടേസും ഒരേ യൂബിക്വിനോൺ പൂൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ ഈ സൌകര്യം സാധ്യമാണ്. ഇത് എൻസൈമിൻറെ പല സംയുക്തങ്ങളും ചേർന്നു പ്രവർത്തിക്കുകയും സാധാരണ യൂബിക്വിനോൾ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് വഴി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ശ്വസനശൃംഖലയിൽ ഒരു മോഡുലാർ ഡിസൈൻ കാണപ്പെടുന്നതിനാൽ എൻസൈം സംവിധാനങ്ങളുടെ സെറ്റുകളെ എളുപ്പത്തിൽ പരസ്പരം മാറ്റാനും സാധിക്കുന്നു.

ഈ ഉപാപചയ വൈവിധ്യത്തിനു പുറമേ പ്രോകാരിയോട്ട്സുകളുടെ ഐസോസൈമുകൾക്ക് ഒരു പരിധി ഉണ്ട്. വിവിധ എൻസൈമുകൾ ഒരേ രാസപ്രവർത്തനത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇ. കോളിയിൽ ഓക്സിജൻ ഇലക്ട്രോൺ സ്വീകർത്താവായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് വ്യത്യസ്ത തരം യൂബിക്വിനോൾ ഓക്സിഡേസ് കാണപ്പെടുന്നു. വളരെ ഉയർന്ന എയ്റോബിക് അവസ്ഥകളിൽ കോശം ഒരു ഓക്സിഡേസിനെ ഉപയോഗിക്കുകയും ഓക്സിജൻ താഴ്ന്ന അഫിനിറ്റി കാണിക്കുന്നതിനാൽ രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ എന്ന അനുപാതത്തിൽ ഇലക്ട്രോണുകളെ കടത്തിവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഓക്സിജന്റെ അളവ് കുറയുകയാണെങ്കിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോണിന് ഒരു പ്രോട്ടോൺ മാത്രം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്ന വിധത്തിൽ ഓക്സിഡേസ് മാറുന്നു. എന്നാൽ ഓക്സിജനുമായി ഉയർന്ന അഫിനിറ്റി കാണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സൈറ്റോക്രോം c ഓക്സിഡേസ് (സംയുക്തം IV)
NADH-കോഎൻസൈം Q ഓക്സിഡോറിഡക്ടേസ് (സംയുക്തം I)
പ്രോകാരിയോട്ടിക്ക് ഇലക്ട്രോൺ ട്രാൻസ്പോർട്ട് ശൃംഖലകൾ
പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസ്