「電子が旅をする？」
奏が不思議そうに聞いた。
ミリアがミトコンドリアの図を描いた。「内膜の中で、電子が複数のタンパク質を渡り歩く」
透真が興奮した。「リレーだ！バトンが電子」
零が冷静に説明した。「電子伝達系。呼吸の最終段階だ」
「呼吸？」
「細胞の呼吸。酸素を使ってATPを作る」
奏がノートに書いた。「ATP…エネルギー通貨」
「正確」ミリアが頷いた。「電子の旅が、ATPを生み出す」
零が図を指した。「複合体Ⅰから始まる。NADHが電子を渡す」
「NADH？」
「電子キャリア。解糖やクエン酸回路で作られる」
透真が付け加えた。「NADHは電子を二つ持ってる。それを複合体Ⅰに渡す」
「そして？」
「電子はユビキノンに移る」ミリアが続けた。「小さな疎水性分子。膜の中を移動できる」
奏が想像した。「膜の中を泳いでる？」
「そう言える。ユビキノンは自由に動ける」
零が次を説明した。「ユビキノンから複合体Ⅲへ。ここでシトクロムcに電子が渡る」
「シトクロム？」
「ヘムを持つタンパク質。鉄原子が電子を運ぶ」
透真が補足した。「鉄がFe3+からFe2+になって、また Fe3+に戻る。それで電子を運ぶ」
「酸化還元の繰り返し」奏が理解した。
「そう。そして最後、複合体Ⅳで酸素に渡す」
ミリアが重要な点を指摘した。「酸素は、電子の最終受容体。水になる」
「水？」
零が式を書いた。「O2 + 4e- + 4H+ → 2H2O」
「呼吸で水ができるんだ」奏が驚いた。
「そして、このプロセスでプロトンが汲み出される」
透真が図に矢印を描いた。「複合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳが、プロトンを膜の外に出す」
「なんで？」
「電子の移動エネルギーを使って、プロトンを能動輸送する」ミリアが説明した。
零が補足した。「これで膜の内外にプロトン勾配ができる」
奏が混乱した。「プロトン勾配？」
「濃度差。膜の外がプロトン濃度が高く、内が低い」
「それが何の役に？」
「エネルギー貯蔵」ミリアが静かに言った。「濃度勾配は、位置エネルギーのようなもの」
透真が例を出した。「ダムに水を汲み上げる。落とすときにエネルギーが取り出せる」
「プロトンも同じ？」
「そう。そしてATP合成酵素が、そのエネルギーを使う」
零がATP合成酵素の図を描いた。「F0F1-ATPase。回転する分子機械」
「回転？」奏が目を丸くした。
「プロトンが通過するとき、タービンのように回る」ミリアが説明した。
「その回転で、ADPとリン酸がATPになる」
透真が興奮した。「分子モーターだ！」
奏が計算した。「NADHから始まって、どのくらいATPができる？」
零が答えた。「理論上、NADH一つで約2.5個のATP」
「複合体ⅠがプロトンをⅣつ、複合体Ⅲが４つ、複合体Ⅳが２つ汲み出す」
ミリアが続けた。「ATP一つ作るには、プロトンが約４つ必要」
「だから2.5個」奏が納得した。
透真が質問した。「この旅、どのくらい速いの？」
「電子の移動自体は速い」零が答えた。「でも、律速段階がある」
「律速？」
「最も遅い段階。全体の速度を決める」
ミリアが説明した。「通常は複合体Ⅲか、酸素の供給」
奏が窓の外を見た。「私が息をするのは、この電子の旅のため？」
「そう」ミリアが優しく言った。「酸素がないと、電子の行き場がない」
「電子が詰まる？」
「そして、電子伝達系が止まる。ATPが作れない」
零が整理した。「食べ物の電子が、複数の段階を経て、酸素に渡される」
「その過程で、プロトン勾配ができ、ATPが合成される」
透真が感動した。「長い旅だな」
奏がつぶやいた。「見えない電子が、私を生かしてる」
「何十億回も、毎秒」ミリアが静かに言った。
四人は沈黙した。ミトコンドリアの中で、今この瞬間も、電子が旅を続けている。