生物氧化与氧化磷酸化

1、2021/3/142021/3/141 1 新陈代谢是生物与外界环境进行物质交换与能量交换的全过程新陈代谢是生物与外界环境进行物质交换与能量交换的全过程,是生物体内一切化学变化的是生物体内一切化学变化的 总称总称,是生物体表现其生命活动的重要特征之一是生物体表现其生命活动的重要特征之一,这种新陈代谢一旦停止这种新陈代谢一旦停止,生命就随之停止生命就随之停止,结果便结果便 是蛋白体的分解。是蛋白体的分解。 第一节 新陈代谢 2021/3/142021/3/142 2 水解时释放自由能大于水解时释放自由能大于21 kJ/moL的化学键称之为高能健（的化学键称之为高能健（energy-rich bo

2、nd）,常用符常用符 号号“”表示。表示。 一、高能键类型一、高能键类型 二、二、ATP（三磷酸腺苷、腺苷三磷酸）（三磷酸腺苷、腺苷三磷酸） 三、其它高能磷酸化合物三、其它高能磷酸化合物 第二节 高能化合物 2021/3/142021/3/143 3 一、一、 高高 能能 化化 合合 物物 类类 型型 2021/3/142021/3/144 4 二、二、ATP 腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖 O P O P O P O- OOO O-O-O- + + + Mg2+ 在在pH=7环境中环境中,ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（个负电荷的离子形式（A

3、TP4-）, 具有较大势能具有较大势能,加之水解产物稳定加之水解产物稳定,因而水解自由能很大（因而水解自由能很大（ = -30.5 kJmol-1 ）。 G ATP4- + H2O ADP3- + Pi2- + H+ -30.5 kJmol-1 ATP3- + H2O ADP2- + Pi2- + H+ -33.1kJmol-1 G G 2021/3/142021/3/145 5 在生物体代谢过程中在生物体代谢过程中,氧化放能反应和生物合成等需能反应互相联系氧化放能反应和生物合成等需能反应互相联系,但是多数情况下但是多数情况下,产能产能 反应和需能反应之间不直接偶联反应和需能反应之间不直接偶联

4、,彼此间的能量供求关系主要通过彼此间的能量供求关系主要通过ATP进行传递。进行传递。 2021/3/142021/3/146 6 ATP的特殊作用的特殊作用 “能量通货能量通货” 磷酸基团转移的中间载体磷酸基团转移的中间载体 P P P P ATP P 0 2 10 8 6 4 12 14 磷酸磷酸 基团基团 转移转移 能能 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 1,3-二磷酸甘二磷酸甘 油酸油酸 磷酸肌酸磷酸肌酸 （ 磷酸基团储备物）磷酸基团储备物） 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 3-磷酸甘油磷酸甘油 2021/3/142021/3/147 7 三、其它高能磷酸化合物三、其它高能磷酸化合物 2021

5、/3/142021/3/148 8 1、生物氧化的三个阶段及氧化特点、生物氧化的三个阶段及氧化特点 2、生物氧化的方式、生物氧化的方式 3、产物生成产物生成:CO2、H2O 糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和和H2O并释放出能量的过程并释放出能量的过程 称为生物氧化（称为生物氧化（biological oxidation）,其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列 氧化还原反应过程。氧化还原反应过程。 第三节 生物氧化 2021/3/142021/3/149 9 脂

6、肪脂肪 葡萄糖、其它单葡萄糖、其它单 糖糖 蛋白质蛋白质 脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油 多糖多糖 氨基酸氨基酸 乙酰乙酰CoA 小分子化合物分解成共同小分子化合物分解成共同 的中间产物（如的中间产物（如丙酮酸、乙丙酮酸、乙 酰酰CoA等）等） 中间物进入中间物进入TCA,脱下的氢由电脱下的氢由电 子传递链传递给氧生成子传递链传递给氧生成H2O,并并 释放出大量能量释放出大量能量,其中一部分通其中一部分通 过磷酸化储存在过磷酸化储存在ATP中。中。 大分子降解成基本结构单位大分子降解成基本结构单位 生物氧化的三个阶段生物氧化的三个阶段 三羧酸循环三羧酸循环 电子传递（氧电子传递（氧 化）化） e-

7、磷酸化磷酸化 +Pi H2O O= 12 O2 2H+ 2021/3/142021/3/141010 生物氧化的特点生物氧化的特点 在在活细胞内活细胞内、温和的生理条件温和的生理条件下进行的。下进行的。 一般是在一系列酶和中间传递体的作用下一般是在一系列酶和中间传递体的作用下逐步进行逐步进行的。的。 能量主要在氢的氧化过程中能量主要在氢的氧化过程中逐步释放逐步释放,释放的化学能可转化成高能键形式的生物能释放的化学能可转化成高能键形式的生物能,贮存贮存 在一些特殊的高能化合物中。在一些特殊的高能化合物中。 生物氧化有严格的生物氧化有严格的细胞空间定位细胞空间定位。在真核生物细胞内。在真核生物细胞

8、内,生物氧化都在线粒体内进行生物氧化都在线粒体内进行,在不在不 含线粒体的原核生物细胞内含线粒体的原核生物细胞内,生物氧化则在细胞膜上进行。生物氧化则在细胞膜上进行。 2021/3/142021/3/1411 11 生物氧化反应与体外氧化反应的化学本质一样生物氧化反应与体外氧化反应的化学本质一样,都是电子的得失过程。都是电子的得失过程。 在生物氧化中在生物氧化中,既能接受氢（或电子）又能供给氢（或电子）的物质既能接受氢（或电子）又能供给氢（或电子）的物质,起传递氢（或电子）的起传递氢（或电子）的 作用作用,称为传递氢载体（或电子载体称为传递氢载体（或电子载体,electron carriers

9、）。）。 在反应形式上在反应形式上,生物氧化反应有失电子氧化、加氧氧化、脱氢氧化、加水脱氢氧化等。生物氧化反应有失电子氧化、加氧氧化、脱氢氧化、加水脱氢氧化等。 2、生物氧化的方式、生物氧化的方式 1. 失电子氧化反应失电子氧化反应 2021/3/142021/3/141212 4. 加水脱氢氧化反应加水脱氢氧化反应 2. 加氧氧化反应加氧氧化反应 3. 脱氢氧化反应脱氢氧化反应 2021/3/142021/3/141313 CO2的生成的生成 方式方式:糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的中间化合物,然后在酶催化下然后在酶催化下脱羧脱羧而生而生

10、成成CO2。 类型类型:直接脱羧和氧化脱羧直接脱羧和氧化脱羧 -脱羧和脱羧和-脱羧脱羧 CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOH O 丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系 NAD+ NADH+H+CoASH 例：例： +CO2H2N-CH-COOH R 氨基酸脱羧酶氨基酸脱羧酶 CH2-NH2 R 2021/3/142021/3/141414 H2O的生成的生成 生物体内水生成的方式大致可分为两种生物体内水生成的方式大致可分为两种:一种是直接由底物脱水一种是直接由底物脱水,另一种是通过呼吸链另一种是通过呼吸链 生成水。生成水。 底物脱水底物脱水 例例: 由呼吸链生成水由呼吸链生成水 代谢物在脱氢

11、酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载体（NAD+、NADP+、FAD、FMN等）所等）所 接受接受,再通过一系列递再通过一系列递 2021/3/142021/3/141515 氢体或递电子体传递给氧而生成氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。 CH3CH2OHCH3CHO NAD+ NADH+H+ 乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶 例例: 12 O2 NAD+ 电子传递链电子传递链 H2O 2e O= 2H+ 一、概念一、概念 线粒体基质是呼吸底物氧化的场所线粒体基质是呼吸底物氧化的场所,底物在这里氧化所产生的底物在这里氧化所产生的NADH和和FADH2将质子和电将质子

12、和电 子转移到内膜的载体上子转移到内膜的载体上,经过一系列经过一系列氢载体和电子载体氢载体和电子载体的传递的传递,最后传递最后传递给给O2生成生成H2O。这种这种由由 载体组成的电子传递系统称电子传递链载体组成的电子传递系统称电子传递链(electron transfer chain, ETC),因为其功能和呼吸作用因为其功能和呼吸作用 直接相关直接相关,亦称为呼吸链亦称为呼吸链。 在具有线粒体的生物中在具有线粒体的生物中,典型的呼吸链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。包括典型的呼吸链由一系列的氢传递体和电子传递体组成。包括NADH 呼吸链和呼吸链和FADH2呼吸链两种。呼吸链两种。 第四节

13、 线粒体电子传递体系 2021/3/142021/3/1417 17 NADH呼吸链呼吸链 H2O 1 2 O2 O2- MH2 还原型代还原型代 谢底物谢底物 FMN FMNH2 CoQH2 CoQNAD+ NADH+H+ 2Fe2+ 2Fe3+ 细胞色素细胞色素 b- c1- c -aa3 Fe S 2H+ M 氧化型代氧化型代 谢底物谢底物 FADH2呼吸链呼吸链 FAD FADH2 琥珀酸琥珀酸 Fe S 2Fe2+ 2Fe3+ 细胞色素细胞色素 b- c1 - c-aa3 CoQH2 CoQ 1 2 O2 O2- H2O 延胡索酸延胡索酸 2H+ 2021/3/142021/3/14

14、1818 NADH呼吸链和呼吸链和FADH2呼吸链呼吸链 FADH2 FeS FeS NADHFMNFeSCoQCytbFeSCytcFMNFeSCoQCytbFeSCytc1 1CytcCytaaCytcCytaa3 3OO2 2 NADH呼吸链呼吸链 FADH2呼吸链呼吸链 二、二、 ETC的组成及递电的组成及递电 子机理子机理 1. 黄素蛋白酶类黄素蛋白酶类 （flavoproteins,FP） 2. 铁铁-硫蛋白类硫蛋白类 （iron-sulfur proteins） 3. 辅酶辅酶Q（CoQ） （ubiquinone,亦称泛醌）亦称泛醌） 4. 细胞色素类细胞色素类 （cytochr

15、omes） NADH FMN CoQ Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 Fe-S FAD Fe-S 琥珀酸琥珀酸等等 复合物复合物 II 复合物复合物 IV 复合物复合物 I 复合物复合物 III NADH脱氢脱氢 酶酶 辅酶辅酶Q-细胞色素还原酶细胞色素还原酶 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶 琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶 2021/3/142021/3/142020 黄素蛋白酶类黄素蛋白酶类 特点特点:以以FMN(黄素单核苷酸黄素单核苷酸)或或FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸)为辅基为辅基,酶蛋白为细胞膜组成蛋白酶蛋白为细胞膜组成蛋白 类别类别:黄素

16、脱氢酶类（如黄素脱氢酶类（如NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶）脱氢酶、琥珀酸脱氢酶） 需氧脱氢酶类（如需氧脱氢酶类（如L-氨基酸氧化酶）氨基酸氧化酶） 加单氧酶（如赖氨酸羟化酶）加单氧酶（如赖氨酸羟化酶） 递氢机理：递氢机理：FAD(FMN)+2H FAD(FMN)H2 2021/3/142021/3/142121 CoQ 递氢原理递氢原理: : CoQ + 2H CoQH2 脂溶性醌类化合物脂溶性醌类化合物,分子较小分子较小,可在线粒体内膜的磷脂双分子层的疏水区自由扩散。可在线粒体内膜的磷脂双分子层的疏水区自由扩散。 功能基团是苯醌功能基团是苯醌,通过醌通过醌/酚的互变传递氢酚的互变传递氢,Q

17、（醌型结构）很容易接受（醌型结构）很容易接受2个电子和个电子和2个质子个质子,还原成还原成 QH2（还原型）还原型）;QH2也容易给出也容易给出2个电子和个电子和2个质子个质子,重新氧化成重新氧化成Q。因此因此,它在线粒体呼吸链中作为它在线粒体呼吸链中作为 电子和质子的传递体。电子和质子的传递体。 2021/3/142021/3/142222 铁硫蛋白的结构及递电子机理铁硫蛋白的结构及递电子机理 主要以（主要以（ Fe-S ）、 （2Fe-2S）或）或 （4Fe-4S）形式存在）形式存在,铁硫聚簇铁硫聚簇与蛋白质结合称为与蛋白质结合称为铁铁 硫蛋白硫蛋白。 传递电子机理传递电子机理：Fe3+

18、Fe2+ -e +e 2021/3/142021/3/142323 细胞色素的结构和递电子机理细胞色素的结构和递电子机理 传递电子机理传递电子机理：Fe3+ Fe2+ -e +e 一类以铁卟啉为辅基的色素一类以铁卟啉为辅基的色素 蛋白。蛋白。 2021/3/142021/3/142424 一、概念一、概念 二、二、偶联部位偶联部位、磷氧比（磷氧比（ P/O ）及能荷及能荷 三、三、氧化磷酸化氧化磷酸化偶联偶联机制机制 四、四、氧化磷酸化的抑制作用氧化磷酸化的抑制作用 第五节 氧化磷酸化作用 2021/3/142021/3/142525 代谢物在生物氧化过程中释放出的自由能用于合成代谢物在生物氧

19、化过程中释放出的自由能用于合成ATP（即（即ADP + Pi ATP）,这种氧这种氧 化放能和化放能和ATP生成（磷酸化）相偶联的过程称生成（磷酸化）相偶联的过程称氧化磷酸化氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）,它它 是需氧生物合成是需氧生物合成ATP的主要途径。有的主要途径。有两种方式。两种方式。 底物水平磷酸化底物水平磷酸化（substrate level phosphorlation） 当底物发生脱氢或脱水时当底物发生脱氢或脱水时,分子内部能量重新分布而形成高能磷酸键（或高能硫酯键）分子内部能量重新分布而形成高能磷酸键（或高能硫酯键）,然然 后高能键把能量转移

20、给后高能键把能量转移给ADP（或（或GDP）生成）生成ATP（或（或GTP）的过程）的过程,称为底物水平磷酸化作用称为底物水平磷酸化作用 。 一、概念 2021/3/142021/3/142626 电子传递水平磷酸化电子传递水平磷酸化(Electron transport level phosphorylation) 指代谢底物在生物氧化中脱掉的氢指代谢底物在生物氧化中脱掉的氢,经呼吸链传递给氧经呼吸链传递给氧,化合成水的过程中释放的能量（放能化合成水的过程中释放的能量（放能 ）与）与ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP（吸能）相偶联的过程。（吸能）相偶联的过程。 磷酸化磷酸化 氧化氧化 偶联偶联

21、 2021/3/142021/3/142727 偶联部位 ETC中中,电子在传递体之间转移时释放的能量如可满足电子在传递体之间转移时释放的能量如可满足ADPATP的需要时的需要时,即视为氧化磷酸即视为氧化磷酸 化的偶联部位化的偶联部位(coupled site)或氧化磷酸化位点。根据热力学测定或氧化磷酸化位点。根据热力学测定,当电子从当电子从NADH经呼吸链传递经呼吸链传递 到氧时到氧时,有三处可以产生有三处可以产生ATP:NADH和和CoQ之间、之间、Cytb和和Cytc之间、之间、Cytaa3和和O2之间。之间。 呼吸过程中无机磷酸（呼吸过程中无机磷酸（Pi）消耗量和分子氧（消耗量和分子氧

22、（O2）消耗量的比值称为磷氧比。消耗量的比值称为磷氧比。P/O的数值的数值 相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的相当于一对电子经呼吸链传递至分子氧所产生的ATP分子数分子数。 到目前为止到目前为止,电子传递链中一分子电子传递链中一分子NADH或或FADH2被氧化所泵出的质子数被氧化所泵出的质子数,以及以及ATP合酶合成合酶合成 一个一个ATP所需的质子数仍然都是未知所需的质子数仍然都是未知,对此对此,已有很多实验试图计算这两个值已有很多实验试图计算这两个值,但仍未取得一致意见但仍未取得一致意见 。 对于电子传递链对于电子传递链,目前最公认的结论是一个目前最公认的结论是一个NADH被氧化泵

23、出被氧化泵出10个质子个质子,一个一个FADH2被氧化被氧化 泵出泵出6个。个。而合成一分子而合成一分子ATP大约需要大约需要4个质子内流。因此个质子内流。因此,对于对于NADH,P/O值约为值约为2.5,而而FADH2 的的P/O值约为值约为1.5。 磷氧比（ P/O ） NADH FADH2 O2 1 2 H2O H2O NADH呼吸链呼吸链: P/O 3 ADP+Pi ATP FADH2呼吸链呼吸链: P/O 2 O2 1 22e- 2e- ADP+Pi ATP ADP+Pi ATPADP+Pi ATP ADP+Pi ATP 然而也有的教科书认为然而也有的教科书认为P/O值分别为值分别为

24、3和和2。 2021/3/142021/3/143030 定义式：能荷定义式：能荷= ATP+0.5ADP ATP+ADP+AMP 意义意义: 能荷由能荷由ATP 、 ADP和和AMP的的 相对数量决定相对数量决定,数值在数值在01之间之间,反映细胞反映细胞 能量水平。能量水平。 能荷对代谢的调节可通过能荷对代谢的调节可通过ATP、 ADP和和AMP作为代谢中某些酶分子的别作为代谢中某些酶分子的别 构效应物进行变构调节来实现。构效应物进行变构调节来实现。 能荷能荷 相对相对 速率速率 ATP的利用途径的利用途径 ATP的生成途的生成途 径径 能荷对能荷对ATP的生成途径和的生成途径和ATP的利

25、用途径相对的利用途径相对 速率的速率的 影响影响 能荷 2021/3/142021/3/143131 三、氧化磷酸化偶联机制 关于氧化和磷酸化的偶联关于氧化和磷酸化的偶联,曾提出了三种假说曾提出了三种假说: 化学偶联假说（化学偶联假说（chemical coupling hypothesis） 化学渗透假说化学渗透假说(chemiosmotic theory)。 构象变化假说构象变化假说(conformational coupling hypothesis) 化学偶联假说化学偶联假说是爱德华是爱德华斯莱特（斯莱特（Edward C. Slater）于）于1953年提出。认为在电子传递过程年提出

26、。认为在电子传递过程 中生成高能中间物中生成高能中间物,再由高能中间物裂解释放的能量驱动再由高能中间物裂解释放的能量驱动ATP的合成。这一假说可以解释底物磷的合成。这一假说可以解释底物磷 酸化酸化,但在电子传递体系的磷酸化中尚未找到高能中间物。但在电子传递体系的磷酸化中尚未找到高能中间物。 2021/3/142021/3/143232 化学渗透假说化学渗透假说 chemiosmotic hypothesis 1961年由英国生物化学家年由英国生物化学家Peter Mitchell最先提出。最先提出。 认为认为:电子传递释放的自由能和电子传递释放的自由能和ATP的合成是与一种跨线的合成是与一种跨

27、线 粒体内膜的质子梯度相偶联的。即电子传递释放的自由粒体内膜的质子梯度相偶联的。即电子传递释放的自由 能驱动能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入膜间隙从线粒体基质跨过内膜进入膜间隙,从而形成从而形成跨跨 线粒体内膜的线粒体内膜的H+离子梯度离子梯度,及一个电位梯度。这个跨膜的及一个电位梯度。这个跨膜的 电化学电势驱动电化学电势驱动ATP的合成。的合成。 2021/3/142021/3/143333 NADH呼吸链中的三个复合物呼吸链中的三个复合物、起着质子泵的作用起着质子泵的作用,将将H+ 从线粒体基质跨过内膜泵入膜间隙。从线粒体基质跨过内膜泵入膜间隙。 H+不断从内膜内侧泵至内膜外侧不断从内膜

28、内侧泵至内膜外侧,而又不能自由返回内膜内侧而又不能自由返回内膜内侧,从而在内膜两侧建立起从而在内膜两侧建立起质子浓度梯度质子浓度梯度和电位梯度即和电位梯度即 电化学梯度电化学梯度,也称为也称为质子动力质子动力。 当存在足够的跨膜电化学梯度时当存在足够的跨膜电化学梯度时,强大的质子流通过嵌在线粒体内膜的强大的质子流通过嵌在线粒体内膜的F0F1-ATP合酶合酶返回基质返回基质,质子电化学梯度蕴质子电化学梯度蕴 藏的自由能释放藏的自由能释放,推动推动ATP的合成。的合成。 获得获得1978年的诺贝尔化学奖年的诺贝尔化学奖 化学渗透假说示意图化学渗透假说示意图 2021/3/142021/3/1434

29、34 化学渗透假说示意图化学渗透假说示意图 2H+ 2H+ 2H+ 2H+ NADH+H+ 2H+ 2H+ 2H+ ADP+Pi ATP 高高 质质 子子 浓浓 度度 H2O 2e- + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 质子流质子流 线粒体内膜线粒体内膜 磷酸化磷酸化 氧化氧化 2021/3/142021/3/143535 线粒体线粒体ATP合酶合酶 内膜 膜间腔 F1亚基 F0亚基 外膜 ATP酶酶复合复合 体体 uF0:为疏水蛋白质为疏水蛋白质,是镶嵌在是镶嵌在 线粒体内膜中的质子通道。线粒体内膜中的质子通道。 uF1:为亲水蛋白质为亲水蛋白质,由由

30、 3 3 亚基组成亚基组成,催化生成催化生成ATP。 uOSCP:寡霉素敏感相关蛋寡霉素敏感相关蛋 白白,位于位于F0与与F1之间之间,使使ATP 合酶在寡霉素存在时不能合酶在寡霉素存在时不能 生成生成ATP。 2021/3/142021/3/143636 构象变化假说构象变化假说 美国科学家保罗美国科学家保罗博耶（博耶（Paul Boyer）为解释）为解释ATP酶作用机理酶作用机理,于于1964年提出年提出构象变化假说构象变化假说 （现称旋转催化假说）（现称旋转催化假说）。认为电子传递使线粒体内膜的蛋白质构象发生变化。认为电子传递使线粒体内膜的蛋白质构象发生变化,推动了推动了ATP的生成的生

31、成 。 1994年年,英国科学家约翰英国科学家约翰沃克（沃克（John E.Walker利用牛心线粒体利用牛心线粒体F1-ATP酶的晶体结构酶的晶体结构,证证 明了在明了在ATP酶合成酶合成ATP的催化循环中的催化循环中,三个三个亚基的确有不同构象亚基的确有不同构象,从而有力地支持了保罗从而有力地支持了保罗博耶的博耶的 假说。假说。 旋转催化假说认为旋转催化假说认为,ATP合酶合酶亚基有三种不同的构象亚基有三种不同的构象,一种构象（一种构象（L）有利于）有利于ADP和和Pi结合结合, 一种构象（一种构象（T）可使）可使 2021/3/142021/3/143737 结合的结合的ADP和和Pi合

32、成合成ATP,第三种构象（第三种构象（O）使合成的）使合成的ATP容易被释放出来。在容易被释放出来。在ATP合成过程中合成过程中, 三个三个亚基依次进行上述三种构象的交替变化亚基依次进行上述三种构象的交替变化,所需能量由跨膜所需能量由跨膜H+提供。提供。 1997年年,Paul D.Boyer、John E.Walker与丹麦科学家与丹麦科学家Jens C. Skou共同共同获得诺贝尔化学获得诺贝尔化学 奖。奖。 2021/3/142021/3/143838 2021/3/142021/3/143939 ATPase的旋转模型的旋转模型 2021/3/142021/3/144040 四、氧化磷

33、酸化的抑制作用 依据抑制机制不同依据抑制机制不同,分为解偶联剂、磷酸化抑制剂和电子传递抑制剂。分为解偶联剂、磷酸化抑制剂和电子传递抑制剂。 1、氧化磷酸化解偶联（、氧化磷酸化解偶联（uncoupling） 某些化合物能某些化合物能消除跨膜的质子浓度梯度或电位梯度消除跨膜的质子浓度梯度或电位梯度,使使ATP不能合成不能合成,这种作用称为解偶联作这种作用称为解偶联作 用用,这类化合物成为解偶联剂（这类化合物成为解偶联剂（uncoupler）。）。 解偶联剂不抑制电子传递解偶联剂不抑制电子传递,不抑制底物水平的磷酸不抑制底物水平的磷酸 化化。 2021/3/142021/3/144141 NO2 N

34、O2 O- NO2 NO2 OH NO2 NO2 O- NO2 NO2 OH H+ H+ 线粒体内膜线粒体内膜 内内外外 2,4-二硝基苯酚二硝基苯酚(DNP) 2、氧化磷酸化抑制剂、氧化磷酸化抑制剂 抑制剂（抑制剂（depressant）与解偶联剂的区别在于这类试剂不仅）与解偶联剂的区别在于这类试剂不仅直接作用于直接作用于ATP合酶合酶而抑制而抑制 ATP的合成的合成,同时还抑制（降低）同时还抑制（降低）O2的利用率的利用率,从而间接抑制电子传递。（区别于电子传递链抑制从而间接抑制电子传递。（区别于电子传递链抑制 剂）剂） 2021/3/142021/3/144242 2H+ 2H+ 2H+ 2H+ NADH+H+ 2H+ 2H+ 2H+ ADP+