《830生物化学》考研知识之生物氧化（...

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生物氧化（三）

7. 在氧化呼吸链中的NADH-Q还原酶、细胞色素还原酶和细胞色素氧化酶催化的三步反应中，自由能的变化都足以将H+从线粒体内膜基质“泵”出到线粒体的内外膜间隙，产生氢离子梯度，为下一步产生ATP准备所需的自由能。

（3） 电子传递的抑制剂

为能够阻断呼吸链中某部位电子传递的物质，可用来研究电子传递顺序。

常见的抑制剂有：

1. 鱼藤酮，安密妥

阻断NADH-Q还原酶内的电子由NADH向CoQ的传递。

2. 抗霉素A：抑制细胞色素还原酶中电子从QH2到Cyt c1的传递。

3. 氰化物，叠氮化物与a3中血红素Fe3+作用。CO与a3中Fe2+作用，均阻断电子在细胞色素氧化酶中传递作用。上述各种抑制剂的抑制部位可表示为NADH → NADH-Q还原酶

-║→ QH2 -║→ CytC1 → CytC → 细胞色素氧化酶 -║→ O2

鱼藤酮， 抗霉素A CN-,N3-,CO

安密妥

3、氧化磷酸化作用

(三)氧化磷酸化作用

将生物氧化过程中释放的自由能用以使adp和无机磷酸生成高能ATP的作用都在细胞线粒体内膜发生作用。

氧化磷酸化全过程方程式为：

NADH+H++3ADP+3P1+1/2O2→NAD++4H2O+3ATP

(1) P/O比：一对电子通过呼吸链传至氧所产生的ATP分子数。

NADH的P/O比为2.5（过去为3），从呼吸链NADH-Q还原酶进入。

FADH2的P/O比为1.5（过去为2），是从细胞色素还原酶处进入电子传递链。

(2) ATP合成部位

为三个能量释放部位。

一对电子经NADH-Q还原酶，细胞色素还原酶和细胞色素氧化泵泵出质子数分别为4，2和4。合成一个ATP要3个质子通过ATP酶驱动合成2.5个ATP需7.5个质子驱动，合成1.5个ATP需4.5个质子驱动，多余的质子可能用于将ATP从基质运往膜外细液。

ATP合成是在线粒体ATP酶作用下完成的，现称ATP合酶，又称复合体V。

（3）能量偶联假说

电子传递释放出的自由能和ATP合成是与一种跨线粒体内膜的质子梯度相偶联的，1961年提出，1978年获诺贝尔化学奖。

电子传递链为一个H+泵，使H+从线粒体基质排到内膜外；内膜外H+比内膜高，形成H+浓度梯度；电化学电势驱动H+通过ATP合酶F0F1ATP回到线粒体基质，释放自由能与ATP合成偶联

此过程为：

1.质子泵出需要能量：由电子流过复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ获得。

2.质子泵出使细胞溶胶侧H+浓度提高，产生膜电势。

3.膜电势驱动质子流通过ATP合酶，同时释放出与酶牢固结合的ATP，ATP是在释放自由能驱动力下ADP与Pi合成的。

F0F1-ATP酶：F0单为嵌入线粒体内膜中，为质子通道；F1在膜外为球状体。催化ATP的合成。

（四）氧化磷酸化的解偶联和抑制

一般情况下，电子传递和磷酸化是紧密结合的，但特殊的试剂可将氧化磷酸化过程分解成单个的反应。

（1）解偶联剂：

只抑制ATP的形成过程，不抑制电子传递过程，使电子传递产生的自由能变成热能。如DNP（2，4-二硝基苯酚），当pH=7时，DNP呈酚负离子形式，不能透膜。在酸性环境（H+浓度提高），DNP接受质子而成酚分子形式，脂溶性而易透膜，将H+带入膜内，破坏了跨膜梯度的形成，故DNP又称质子载体。

褐色脂肪细胞线粒体内膜上有特殊H+通道，H+流回不经过F0F1-ATP酶，不产生ATP产生热，维持体温。

（2）氧化磷酸化抑制剂：

因抑制ATP形成而使电子传递停止，如寡霉素。但为寡霉素抑制的电子传递会由于加入DNP，使H+浓度差消除，而使电子传递恢复。

（3）离子载体抑制剂

它们与K+等离子结合，作为离子载体穿过膜，消除膜电势，如短杆菌肽，缬氨霉素ATP不能生成。