第8章生物氧化

1、糖原糖原三酯酰甘油三酯酰甘油蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)葡萄糖葡萄糖脂酸脂酸+ +甘油甘油氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA呼吸鏈呼吸鏈ADP+PiATP 脫脫 氫氫 加加 氧氧 失電子失電子1、脫氫、脫氫 有機(jī)物脫去氫原子的過程。有機(jī)物脫去氫原子的過程。 有有直接脫氫直接脫氫和和加水脫氫加水脫氫兩種兩種。（1）直接脫氫直接脫氫如：乳酸生成丙酮酸的過程如：乳酸生成丙酮酸的過程CH3CHCOOHOHNAD+ NADHCH3CCOOHO 如：如：酶催化的醛氧化成酸的反應(yīng)即屬于這一類。酶催化的醛氧化成酸的反應(yīng)即屬于這一類。+2H+ 2e-+RCOHO 酶RCOHHOH H2ORCOH（2）加水脫氫）加水脫氫 2、加氧反應(yīng)、

2、加氧反應(yīng) 物質(zhì)分子中直接加入氧分子或氧原物質(zhì)分子中直接加入氧分子或氧原子的過程。子的過程。 如如： 甲烷單加氧酶甲烷單加氧酶 CHCH4 4 + O + O2 2 CH CH3 3-OH-OH + H + H2 2O O NADH+H NADH+H+ + NAD NAD+ + 3、失電子、失電子 從作用物分子中脫下一個電子，從而從作用物分子中脫下一個電子，從而 使原子或離子正價增加的氧化過程。使原子或離子正價增加的氧化過程。 H HH H+ + + + e e cytb-Fe2+2+ cytc1-Fe3+3+ 如：如： e cytb-Fe3+3+ cytc1-Fe2+2+一、氧化呼吸鏈一、氧化

3、呼吸鏈也稱為也稱為電子傳遞鏈電子傳遞鏈（electron transfer chain）。 遞氫體遞氫體 電子傳遞體電子傳遞體人線粒體呼吸鏈復(fù)合體人線粒體呼吸鏈復(fù)合體Cyt c（膜間隙側(cè)）（膜間隙側(cè)）血紅素血紅素a，a3，CuA, CuB13162細(xì)胞色素細(xì)胞色素C氧氧化酶化酶復(fù)合體復(fù)合體Cyt c1， Cyt a血紅素血紅素c113細(xì)胞色素細(xì)胞色素cCyt c（膜間隙側(cè)）（膜間隙側(cè)）血紅素血紅素bL, bH, c1,Fe-S11250泛醌泛醌-細(xì)胞色細(xì)胞色素素C還原酶還原酶復(fù)合體復(fù)合體琥珀酸（基質(zhì)側(cè)）琥珀酸（基質(zhì)側(cè)）CoQ（脂質(zhì)核心）（脂質(zhì)核心）FAD，F(xiàn)e-S4140琥珀酸琥珀酸-泛醌泛醌

4、還原酶還原酶復(fù)合體復(fù)合體NADH（基質(zhì)側(cè)）（基質(zhì)側(cè)）CoQ（脂質(zhì)核心）（脂質(zhì)核心）FMN，F(xiàn)e-S42850NADH-泛醌泛醌還原酶還原酶復(fù)合體復(fù)合體含結(jié)合位點含結(jié)合位點功能輔基功能輔基多肽多肽鏈數(shù)鏈數(shù)質(zhì)量質(zhì)量(kD)酶名稱酶名稱復(fù)合體復(fù)合體 泛醌和細(xì)胞色素泛醌和細(xì)胞色素C C不包含在上述四種復(fù)合體中。不包含在上述四種復(fù)合體中。 Cytcox NADH+H+ NAD+ 1/2O2+2H+ H2O 胞液側(cè)胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè)基質(zhì)側(cè) 線粒體內(nèi)膜線粒體內(nèi)膜 QH2 Q 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 QH2 Q 4H+4H+4H+4H+Cytcox Cytcred Cytcred 2H+2H+電子傳遞鏈各

5、復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置電子傳遞鏈各復(fù)合體在線粒體內(nèi)膜中的位置 復(fù)合體復(fù)合體電子傳遞：電子傳遞：NADHFMNFe-S CoQ Fe-S CoQ 每傳遞每傳遞2個電子可將個電子可將4個個H+從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到從內(nèi)膜基質(zhì)側(cè)泵到胞漿側(cè)，胞漿側(cè)，復(fù)合體復(fù)合體有質(zhì)子泵功能有質(zhì)子泵功能。功能功能: 將電子從NADH傳遞給泛醌 (ubiquinone) NAD+（NADP+）和）和NADH（NADPH）相互轉(zhuǎn)變）相互轉(zhuǎn)變氧化還原反應(yīng)時變化發(fā)生在氧化還原反應(yīng)時變化發(fā)生在五價氮五價氮和和三價氮三價氮之間。之間。黃素蛋白黃素蛋白(flavoprotein): 一種遞氫體一種遞氫體 FMN結(jié)構(gòu)中含結(jié)構(gòu)中含核黃素核

6、黃素，發(fā)揮功能的部位是，發(fā)揮功能的部位是異咯異咯嗪環(huán)嗪環(huán)，氧化還原反應(yīng)時不穩(wěn)定中間產(chǎn)物是，氧化還原反應(yīng)時不穩(wěn)定中間產(chǎn)物是FMNH。在可逆的氧化還原反應(yīng)中顯示在可逆的氧化還原反應(yīng)中顯示3種分子狀態(tài)，屬于種分子狀態(tài)，屬于單、單、雙電子傳遞體。雙電子傳遞體。 鐵硫蛋白中輔基鐵硫蛋白中輔基鐵硫中心鐵硫中心(Fe-S)含有等量鐵原含有等量鐵原子和硫原子，其中一個鐵原子可進(jìn)行子和硫原子，其中一個鐵原子可進(jìn)行Fe2+ Fe3+e 可逆反應(yīng)傳遞電子。可逆反應(yīng)傳遞電子。屬于單電子傳遞體屬于單電子傳遞體。 表示無機(jī)硫表示無機(jī)硫鐵硫蛋白鐵硫蛋白 無機(jī)硫無機(jī)硫半胱氨酸硫半胱氨酸硫泛醌（輔酶泛醌（輔酶Q, CoQ, Q

7、）由多個異戊二烯連接形成）由多個異戊二烯連接形成 較長的疏水側(cè)鏈（人較長的疏水側(cè)鏈（人CoQ10），氧化還原反應(yīng)時可生成），氧化還原反應(yīng)時可生成中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物半醌型泛醌半醌型泛醌。在。在電子傳遞和質(zhì)子移動電子傳遞和質(zhì)子移動的偶聯(lián)的偶聯(lián)中起著核心作用。中起著核心作用。復(fù)合體復(fù)合體的功能的功能 復(fù)合體復(fù)合體是三羧酸循環(huán)中的是三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶，故，故又稱又稱琥珀酸琥珀酸-泛醌還原酶泛醌還原酶。 電子傳遞：電子傳遞：琥珀酸琥珀酸FAD幾種幾種Fe-S CoQ 復(fù)合體復(fù)合體沒有沒有H+泵的功能泵的功能。 功能功能將電子從琥珀酸傳遞給泛醌 復(fù)合體復(fù)合體 泛醌泛醌-細(xì)胞色素細(xì)胞色素C

8、還原酶還原酶 復(fù)合體復(fù)合體是細(xì)胞色素是細(xì)胞色素b-c1復(fù)合體，含有細(xì)胞色素復(fù)合體，含有細(xì)胞色素b(b562, b566)、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素c1和一種可移動的鐵硫蛋白。和一種可移動的鐵硫蛋白。 泛醌泛醌從復(fù)合體從復(fù)合體、募集還原當(dāng)量和電子并穿梭募集還原當(dāng)量和電子并穿梭傳遞到復(fù)合體傳遞到復(fù)合體。 電子傳遞過程電子傳遞過程: CoQH2(Cyt bLCyt bH) Fe-S Cytc1Cytc 功能：功能：將電子從泛醌傳遞給細(xì)胞色素將電子從泛醌傳遞給細(xì)胞色素C特點：以鐵卟啉為輔基，催化電子傳遞，均有特殊吸收光譜而呈現(xiàn)顏色。分類：根據(jù)吸收光譜不同，參與呼吸鏈組成的細(xì)胞色素有Cyta, Cytb, C

9、ytc三類，每一類又因其最大吸收峰的細(xì)微差別再分為幾種亞類。各細(xì)胞色素各細(xì)胞色素所含鐵卟啉所含鐵卟啉(Cytb)(Cytc)(Cyta) Cytc中鐵卟啉中鐵卟啉與蛋白質(zhì)的連接與蛋白質(zhì)的連接 功能：功能：將電子從細(xì)胞色素將電子從細(xì)胞色素C傳遞給氧傳遞給氧 電子傳遞：電子傳遞：Cyt cCuACyt aCyt a3CuBO2 Cyt a3CuB形成活性雙核中心，將電子傳遞給形成活性雙核中心，將電子傳遞給O2。每。每2個電子傳遞過程使個電子傳遞過程使2個個H+跨內(nèi)膜向胞漿跨內(nèi)膜向胞漿側(cè)轉(zhuǎn)移側(cè)轉(zhuǎn)移 。復(fù)復(fù)合合體體的的電電子子傳傳遞遞過過程程呼吸鏈成分的排列順序試驗依據(jù)呼吸鏈成分的排列順序試驗依據(jù) 根

10、據(jù)呼吸鏈各組分的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位根據(jù)呼吸鏈各組分的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位氧化還原對氧化還原對E0(V)氧化還原對氧化還原對E0(V)NAD+ /NADH+H+0.32Cyt c1 Fe3+ /Fe2+0.22FMN /FMNH20.219Cyt c Fe3+ /Fe2+0.254FAD /FADH20.219Cyt a Fe3+ /Fe2+0.29Cyt bL(bH) Fe3+/Fe2+0.05(0.10)Cyt a3 Fe3+ /Fe2+0.35Q10 /Q10H20.061/2O2 /H2O0.816呼吸鏈中各種氧化還原對的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位呼吸鏈中各種氧化還原對的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位 利用呼吸鏈特異

11、的抑制劑阻斷某一組分的電子傳利用呼吸鏈特異的抑制劑阻斷某一組分的電子傳 遞，阻斷部位前組分為還原態(tài)，后面組分為氧化遞，阻斷部位前組分為還原態(tài)，后面組分為氧化態(tài)，根據(jù)吸收光譜改變進(jìn)行檢測態(tài)，根據(jù)吸收光譜改變進(jìn)行檢測還原態(tài)還原態(tài)氧化態(tài)氧化態(tài) 利用呼吸鏈各組分特有的吸收光譜，以離體線粒體無利用呼吸鏈各組分特有的吸收光譜，以離體線粒體無氧時處于還原態(tài)作為對照，緩慢給氧，觀察各組分被氧時處于還原態(tài)作為對照，緩慢給氧，觀察各組分被氧化的順序氧化的順序 體外將呼吸鏈拆開和重組體外將呼吸鏈拆開和重組兩條呼吸鏈兩條呼吸鏈w NADH氧化呼吸鏈： 由復(fù)合體、組成，是最主要的。w 琥珀酸氧化呼吸鏈（FADH2氧化呼

12、吸鏈）： 由復(fù)合體、組成。NADH氧氧化呼吸鏈化呼吸鏈FADH2氧氧化呼吸鏈化呼吸鏈 氧化磷酸化氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)定義：定義：在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)在呼吸鏈電子傳遞過程中偶聯(lián)ADP磷酸化磷酸化 生成生成ATP的過程稱的過程稱氧化磷酸化氧化磷酸化(oxidative phosphorylation), 又稱又稱偶聯(lián)磷酸化偶聯(lián)磷酸化。 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 細(xì)胞內(nèi)還有一種直接將代謝物分子中的能量轉(zhuǎn)移至ADP(或GDP)，生成ATP(或GTP)的過程，稱為。 目前，有三種酶催化的是底物水平磷酸化反應(yīng)，分別是 ADP ATP（1）1，3-二磷

13、酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 胞液胞液 ADP ATP（2）磷酸烯醇式丙酮酸）磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 GDP+Pi GTP 線線（3）琥珀酸單酰）琥珀酸單酰COA 琥珀酸琥珀酸 + HSCOA 粒粒 GTP + ADP GDP + ATP 體體 底物水平磷酸化反應(yīng)底物水平磷酸化反應(yīng) 一、確定氧化磷酸化偶聯(lián)部位的實驗依據(jù)一、確定氧化磷酸化偶聯(lián)部位的實驗依據(jù) 根據(jù)根據(jù)P/O比值比值 自由能變化自由能變化: G=-nFE 氧化磷酸化偶聯(lián)部位：氧化磷酸化偶聯(lián)部位：復(fù)合體復(fù)合體、線線粒粒體體離離體體實實驗驗測測得得的的一一些些底底物物的的P/O比比值值底底 物物呼呼吸吸鏈鏈的的

14、組組成成P/O比比值值可可能能生生成成的的 ATP數(shù)數(shù) -羥羥丁丁酸酸NAD+復(fù)復(fù)合合體體CoQ復(fù)復(fù)合合體體 2.5 2.5Cyt c復(fù)復(fù)合合體體O2琥琥珀珀酸酸復(fù)復(fù)合合體體CoQ復(fù)復(fù)合合體體 1.5 1.5Cyt c復(fù)復(fù)合合體體O2抗抗壞壞血血酸酸Cyt c復(fù)復(fù)合合體體O20.88 1細(xì)細(xì)胞胞色色素素c (Fe2+) 復(fù)復(fù)合合體體O20.61- 0.68 1 1、P/O 比值比值指氧化磷酸化過程中，每消耗指氧化磷酸化過程中，每消耗1/2摩爾摩爾O2所生所生成成ATP的摩爾數(shù)的摩爾數(shù)(或一對電子通過氧化呼吸鏈傳遞或一對電子通過氧化呼吸鏈傳遞給氧所生成給氧所生成ATP分子數(shù)分子數(shù))。 2 2、自

15、由能變化、自由能變化根據(jù)熱力學(xué)公式，根據(jù)熱力學(xué)公式，pH7.0時標(biāo)準(zhǔn)自由能變化時標(biāo)準(zhǔn)自由能變化(G)與還原電位變化與還原電位變化(E)之間有以下關(guān)系：之間有以下關(guān)系：n為傳遞電子數(shù)；為傳遞電子數(shù)；F為法拉第常數(shù)為法拉第常數(shù) (96.5 kJ/molV)G = -nFE電子傳遞鏈自由能變化電子傳遞鏈自由能變化Cytaa3O2 0.58V 112KJ/mol 能能NAD+CoQ 0.36V 69.5KJ/mol 能能CoQCytc 0.19V 36.7KJ/mol 能能ATPATP ATP氧化磷酸化偶聯(lián)部位氧化磷酸化偶聯(lián)部位 二、氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制氧化磷酸化的偶聯(lián)機(jī)制w 化學(xué)滲透假說化學(xué)滲透假說

16、(chemiosmotic hypothesis) 電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時，可將質(zhì)子電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時，可將質(zhì)子(H+)從線粒體從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜外側(cè)，而線粒體內(nèi)膜不內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜外側(cè)，而線粒體內(nèi)膜不允許質(zhì)子自由回流，因此產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化允許質(zhì)子自由回流，因此產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度學(xué)梯度(H+濃度梯度和跨膜電位差濃度梯度和跨膜電位差)，以此儲存，以此儲存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時驅(qū)動能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時驅(qū)動ADP與與Pi生成生成ATP 。 F0 F1 Cyt c Q NADH+H+ NAD+ 延胡索酸延胡索酸 琥珀酸琥珀酸 H+ 1/2O2+2H+ H2O ADP+P

17、i ATP 4H+ 2H+ 4H+ 胞液側(cè)胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè)基質(zhì)側(cè) + + + + + + + + + + - - - - - - - - - 電子傳遞過程電子傳遞過程復(fù)合體復(fù)合體 (4H+) 、 (4H+)和和 (2H+)有質(zhì)子泵功能有質(zhì)子泵功能。 三、質(zhì)子順梯度回流釋放能量被三、質(zhì)子順梯度回流釋放能量被ATP合酶合酶 利用催化利用催化ATP合成合成F1：親水部分：親水部分 (動物：動物：33亞基復(fù)合體，亞基復(fù)合體，OSCP、IF1 亞基)，線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)顆粒狀突起，線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)顆粒狀突起，催化催化ATP合成合成。 F0：疏水部分：疏水部分 (ab2c912亞基，動物還有其他輔助亞亞基

18、，動物還有其他輔助亞基基)，鑲嵌在線粒體內(nèi)膜中，形成，鑲嵌在線粒體內(nèi)膜中，形成跨內(nèi)膜質(zhì)子跨內(nèi)膜質(zhì)子通道通道 。nATP合酶結(jié)構(gòu)組成合酶結(jié)構(gòu)組成F1(親水部分親水部分) 由由33組成組成 催化催化ATP生成生成 F0(疏水部分疏水部分) 質(zhì)子通道質(zhì)子通道當(dāng)當(dāng)H+順濃度遞度經(jīng)順濃度遞度經(jīng)F0中中a亞基和亞基和c亞基亞基之間回流時，之間回流時，亞基發(fā)生旋轉(zhuǎn)亞基發(fā)生旋轉(zhuǎn)，3個個亞基的亞基的構(gòu)象發(fā)生改變構(gòu)象發(fā)生改變。nATP合成的結(jié)合變構(gòu)機(jī)制合成的結(jié)合變構(gòu)機(jī)制 (binding change mechanism) :調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基 :催化亞基催化亞基 : H+通道通道NOCH2OOHOHNNNNH2P

19、OOHOPOOHOPOOHOH四、四、ATP在能量代謝中起核心作用在能量代謝中起核心作用ATPATP 為體內(nèi)各種生理活動提供能量，形成磷酸酯類中間代謝物參與酶的共價修飾。NOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOHw高能磷酸鍵高能磷酸鍵： 磷酸化合物水解時釋放的能量大于25KJ/mol的磷酸酯鍵，常表示為P 。w高能磷酸化合物高能磷酸化合物 含有高能磷酸鍵的化合物(5.0)20.91-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(6.6)27.6焦磷酸焦磷酸(6.6)27.6ADP AMPPi(7.5)31.5乙酰輔酶乙酰輔酶A(7.3)30.5ATP ADPPi

20、(10.3)43.1磷酸肌酸磷酸肌酸(11.8)49.31，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(12.3)51.4氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸(14.8)61.9磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(kcal/mol)kJ/molE0化合物化合物一些重要有機(jī)磷酸化合物水解釋放的標(biāo)準(zhǔn)自由能一些重要有機(jī)磷酸化合物水解釋放的標(biāo)準(zhǔn)自由能 腺苷酸激酶腺苷酸激酶(adenylate kinase)二磷酸核苷酸激酶二磷酸核苷酸激酶n肌酸激酶的作用肌酸激酶的作用磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種貯存形式。磷酸肌酸作為肌肉和腦組織中能量的一種貯存形式。 ATP的生成和利用的生成和利用ATP ADP 肌酸肌酸 磷酸磷酸肌酸肌

21、酸 氧化磷酸化氧化磷酸化 底物水平磷酸化底物水平磷酸化 機(jī)械能機(jī)械能( (肌肉收縮肌肉收縮) )滲透能滲透能( (物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運物質(zhì)主動轉(zhuǎn)運) ) 化學(xué)能化學(xué)能( (合成代謝合成代謝) )電能電能( (生物電生物電) )熱能熱能( (維持體溫維持體溫) )生物體內(nèi)能量的儲存和生物體內(nèi)能量的儲存和利用都以利用都以ATP為中心。為中心。一、體內(nèi)能量狀態(tài)可調(diào)節(jié)氧化磷酸化速率一、體內(nèi)能量狀態(tài)可調(diào)節(jié)氧化磷酸化速率 ADP濃度增高，氧化磷酸化速度加快； ADP不足，氧化磷酸化速度減慢。 二、有二、有3類氧化磷酸化抑制劑類氧化磷酸化抑制劑1 1、呼吸鏈抑制劑阻斷氧化磷酸化的電子傳遞過程、呼吸鏈抑制劑阻斷氧化磷

22、酸化的電子傳遞過程 復(fù)合體復(fù)合體抑制劑：魚藤酮抑制劑：魚藤酮(rotenone)、粉蝶霉、粉蝶霉素素A(piericidin A)及異戊巴比妥及異戊巴比妥(amobarbital)等等阻斷傳遞電子到泛醌阻斷傳遞電子到泛醌 。 復(fù)合體復(fù)合體抑制劑：萎銹靈抑制劑：萎銹靈(carboxin)。 復(fù)合體復(fù)合體抑制劑：抗霉素抑制劑：抗霉素A(antimycin A)阻斷阻斷Cyt bH傳遞電子到泛醌傳遞電子到泛醌(QN) 。 復(fù)合體復(fù)合體抑制劑：抑制劑：CN、N3緊密結(jié)合氧化型緊密結(jié)合氧化型Cyt a3，阻斷電子由，阻斷電子由Cyt a到到CuB-Cyt a3間傳遞。間傳遞。CO與還原型與還原型Cyt

23、a3結(jié)合，結(jié)合，阻斷電子傳遞給阻斷電子傳遞給O2。 化學(xué)滲透示意圖及各種抑制劑對電子傳遞鏈的影響化學(xué)滲透示意圖及各種抑制劑對電子傳遞鏈的影響魚藤酮粉蝶霉素A異戊巴比妥抗霉素A二巰基丙醇CO、CN-、N3-及H2S2 2、解偶聯(lián)劑破壞電子傳遞建立的跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度、解偶聯(lián)劑破壞電子傳遞建立的跨膜質(zhì)子電化學(xué)梯度 解偶聯(lián)劑解偶聯(lián)劑(uncoupler)可使氧化與磷酸化的偶可使氧化與磷酸化的偶聯(lián)相互分離，基本作用機(jī)制是聯(lián)相互分離，基本作用機(jī)制是破壞破壞電子傳遞過程建電子傳遞過程建立的跨內(nèi)膜的立的跨內(nèi)膜的質(zhì)子電化學(xué)梯度質(zhì)子電化學(xué)梯度，使電化學(xué)梯度儲存，使電化學(xué)梯度儲存的的能量以熱能形式釋放能量以熱能形

24、式釋放，ATP的生成受到抑制。的生成受到抑制。 如：二硝基苯酚如：二硝基苯酚(dinitrophenol, DNP)；解偶聯(lián)；解偶聯(lián)蛋白蛋白(uncoupling protein，UCP1)。位于棕色脂肪組織中的線粒體中位于棕色脂肪組織中的線粒體中解偶聯(lián)蛋白作用機(jī)制（棕色脂肪組織線粒體）解偶聯(lián)蛋白作用機(jī)制（棕色脂肪組織線粒體）Cyt cQ胞液側(cè)胞液側(cè) 基質(zhì)側(cè)基質(zhì)側(cè) 解偶聯(lián)解偶聯(lián) 蛋白蛋白熱能熱能ADP+Pi ATP 3、ATP合酶抑制劑同時抑制電子傳遞和合酶抑制劑同時抑制電子傳遞和ATP的生成的生成這類抑制劑對電子傳遞及這類抑制劑對電子傳遞及ADP磷酸化均有抑制磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素作

25、用。例如寡霉素(oligomycin)可結(jié)合可結(jié)合F0單位，二單位，二環(huán)己基碳二亞胺環(huán)己基碳二亞胺(DCCP)共價結(jié)合共價結(jié)合F0的的c亞基谷氨酸亞基谷氨酸殘基，阻斷質(zhì)子從殘基，阻斷質(zhì)子從F0質(zhì)子半通道回流，抑制質(zhì)子半通道回流，抑制ATP合合酶活性。由于線粒體內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子電化學(xué)梯度增高酶活性。由于線粒體內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子電化學(xué)梯度增高影響呼吸鏈質(zhì)子泵的功能，繼而抑制電子傳遞。影響呼吸鏈質(zhì)子泵的功能，繼而抑制電子傳遞。 寡霉素寡霉素(oligomycin) 寡霉素寡霉素ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖合酶結(jié)構(gòu)模式圖可阻止質(zhì)子從可阻止質(zhì)子從F0質(zhì)子通道回流，質(zhì)子通道回流，抑制抑制ATP生成。生成。 誘導(dǎo)細(xì)胞膜上Na

26、+,K+- ATP酶的生成，使ATP 加速分解為ADP和Pi，ADP增多，促進(jìn)氧化磷酸化。三、甲狀腺激素可促進(jìn)氧化磷酸化和產(chǎn)熱三、甲狀腺激素可促進(jìn)氧化磷酸化和產(chǎn)熱：呈裸露的環(huán)狀雙螺旋結(jié)構(gòu)，缺乏蛋白質(zhì)保護(hù)和損傷修復(fù)系統(tǒng)，易受本身氧化磷酸化產(chǎn)生的氧自由基的損傷而突變。 四、線粒體DNA突變可影響氧化磷酸化功能 影響呼吸鏈氧化磷酸化復(fù)合體中多肽鏈的生物合成，使ATP生成減少而致病。五、線粒體內(nèi)膜對各種物質(zhì)進(jìn)行選擇性轉(zhuǎn)運五、線粒體內(nèi)膜對各種物質(zhì)進(jìn)行選擇性轉(zhuǎn)運線粒體外膜通透性高，線粒體對物質(zhì)通過的選線粒體外膜通透性高，線粒體對物質(zhì)通過的選擇性主要依賴于內(nèi)膜中不同轉(zhuǎn)運蛋白擇性主要依賴于內(nèi)膜中不同轉(zhuǎn)運蛋白(transporter)對各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。對各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。肉堿肉堿脂酰肉堿脂酰肉堿肉堿轉(zhuǎn)運蛋白肉堿轉(zhuǎn)運蛋白瓜氨酸瓜氨酸鳥氨酸鳥氨酸堿性氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白堿性氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白檸檬酸檸檬酸蘋果酸蘋果酸三羧酸轉(zhuǎn)運蛋白三羧酸轉(zhuǎn)運蛋白OH-丙酮酸丙酮酸單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸天冬氨酸天冬氨酸-谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白谷氨酸轉(zhuǎn)運蛋白-酮戊二酸酮戊二酸蘋果酸蘋果酸-酮戊二酸轉(zhuǎn)運蛋白酮戊二酸轉(zhuǎn)運蛋白蘋果酸蘋果酸HPO42