1、第五章 新陳代謝總論與生物氧化,第一節(jié) 新陳代謝總論,第二節(jié) 生物氧化,第一節(jié) 新陳代謝總論,一、 新陳代謝的概念,新陳代謝,合成代謝 （同化作用）,分解代謝 （異化作用）,生物小分子合成為 生物大分子,需要能量,釋放能量,生物大分子分解為 生物小分子,能量代謝,物質(zhì)代謝,新陳代謝的共同特點(diǎn)：,1. 由酶催化，反應(yīng)條件溫和。,2. 諸多反應(yīng)有嚴(yán)格的順序，彼此協(xié)調(diào)。,3. 對(duì)周圍環(huán)境高度適應(yīng)。,二、 新陳代謝的研究方法,活體內(nèi)(in vivo)與活體外(in vitro)實(shí)驗(yàn)法 同位素示蹤法 3. 代謝途徑阻斷法 4. 遺傳缺欠癥方法 氣體測(cè)量法 核磁共振波譜法（NMR）,三、 生物體內(nèi)能量代謝

2、的基本規(guī)律,自由能：生物體（或恒溫恒壓下）用以作功的能量。在沒(méi)有作功條件時(shí)，自由能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軉适А?熵：混亂度或無(wú)序性，是一種無(wú)用的能。,G = H - TS,對(duì)于 A + B C + D,G= - 2.303 RT lgK K = CD / AB,四、 高能化合物與ATP的作用,高能化合物,磷酸化合物,非磷酸化合物,磷氧型,磷氮型,硫酯鍵化合物,甲硫鍵化合物,烯醇磷酸化合物,酰基磷酸化合物,焦磷酸化合物,一般將水解時(shí)能夠釋放21 kJ /mol（5kCal/mol)以上自由能（G -21 kJ / mol）的化合物稱為高能化合物。,（1）烯醇式磷酸化合物（例）,磷氧型高能磷酸化合物：,- 6

3、1.9 kJ/mol,(2)?；姿峄衔铮ɡ?- 42.3 kJ/mol,（3）焦磷酸化合物（例）,磷氮型高能磷酸化合物：,- 43.1 kJ/mol,(1) 硫酯鍵型高能化合物 （例）,非磷酸高能化合物：,乙酰輔酶A 31.4 kJ/mol,(2) 甲硫型高能化合物 （例）, 41.8 kJ/mol,O,N,N,N,N,NH2,-H,H-,OH,H,O - O-P O - O,O O -P O-P-O-CH2 - O - O,OH,ATP的特殊作用,ATP作用：是能量的攜帶者或傳遞者，而非貯存 者，是能量貨幣,ATP是生物細(xì)胞內(nèi)能量代謝的偶聯(lián)劑,ATP H2O ADP Pi 其G0= -

4、 30.51kJmo1； 當(dāng)ADP Pi ATP時(shí)， 也需吸收30.51kJmol的自由能,第二節(jié) 生物氧化,有機(jī)物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的氧化作用。又稱組織呼吸或細(xì)胞呼吸。 在整個(gè)生物氧化過(guò)程中，有機(jī)物質(zhì)最終被氧化成CO2和H2O，并釋放出能量形成ATP。,一、 生物氧化的特點(diǎn),（一）氧化還原的本質(zhì)電子轉(zhuǎn)移 電子轉(zhuǎn)移的主要形式： 1. 直接的電子轉(zhuǎn)移 Fe2+ + Cu2+ Fe3+ + Cu+,2. 氫原子的轉(zhuǎn)移 AH2 + B A + BH2 ( H H+ + e ) 3. 有機(jī)還原劑直接加氧 RH + O2 + 2H+ + 2e ROH + H2O,1. 在細(xì)胞內(nèi)，于體溫、近于中性的含水環(huán)境中由酶

5、催化。,2. 能量逐步釋放，部分存于ATP中。,3. 分為線粒體氧化體系和非線粒體氧化體系。,（二）生物氧化的特點(diǎn),(1) 直接脫羧,生物體內(nèi)CO2的生成來(lái)源于有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹然衔锏拿擊茸饔谩?二、 生物氧化中CO2的生成,(2)氧化脫羧,：在脫羧過(guò)程中伴隨著氧化（脫氫）,HOOCCH2CHOHCOOH,NADP+,NADPH + H+,O,蘋(píng)果酸,CH3CCOOH + CO2,蘋(píng)果酸酶,三、生物氧化中 H2O 的生成,生物氧化作用主要是通過(guò)脫氫反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 代謝物脫下的氫經(jīng)生物氧化作用和吸入的氧結(jié)合生成水。,在生物氧化中，碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的。,生物體主要以脫氫酶、傳遞體及

6、氧化酶組成生物氧化體系，以促進(jìn)水的生成。,1、概念 代謝物上的氫原子被脫氫酶激活脫落后，經(jīng)一系列傳遞體，最后（將質(zhì)子和電子）傳遞給氧而生成水的全部體系稱為呼吸鏈(respiratory chain)，也稱電子傳遞體系或電子傳遞鏈(electron transfer chain)。 由于參與這一系列催化作用的酶和輔酶及中間傳遞體在膜（原核細(xì)胞膜、真核線粒體內(nèi)膜）上一個(gè)接一個(gè)地構(gòu)成了鏈狀反應(yīng)，故常將這種形式的氧化過(guò)程稱為呼吸鏈。,（一）呼吸鏈,ATP合成酶,呼吸鏈包括： NADH-Q還原酶、琥珀酸-Q還原酶、細(xì)胞色素c 還原酶、細(xì)胞色素c氧化酶,NADH,NADH-Q還原酶,Q,細(xì)胞色素c還原酶,

7、細(xì)胞 色素c,O2,琥珀酸-Q還原酶,FADH2,細(xì)胞色素c氧化酶,在電子傳遞過(guò)程中釋放出大量的自由能，使ADP磷酸化生成ATP，這是生物合成ATP的基本途徑之一。 實(shí)際上，生物體中能量獲得的本質(zhì)正是氫的氧化。,2、呼吸鏈種類 根據(jù)代謝物上脫下的氫的初始受體不同，在具有線粒體的生物中，典型的呼吸鏈有2種: NADH呼吸鏈： 絕大部分分解代謝的脫氫氧化反應(yīng)通 過(guò)此呼吸鏈完成 FADH2呼吸鏈： 只能催化某些代謝物脫氫, 不能使 NADH 或 NADPH脫氫,3、呼吸鏈的組成,（1）煙（尼克）酰胺脫氫酶類以NAD+或NADP+為輔酶的脫氫酶，已知的有200多種 該類酶均為不需氧脫氫酶，即不以氧為直

8、接受氫體。,在煙(尼克)酰胺脫氫酶的作用下，代謝物脫下的氫被其輔酶接受而轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH 或NADPH;當(dāng)有受H體存在時(shí)， NADH或NADPH上的H可被脫下而氧化為NAD+或NADP+。所以它既是一種脫氫酶，也是一種還原酶。,（2） 黃素脫氫酶類以FMN或FAD為輔基的脫氫酶類 該類酶也屬不需氧脫氫酶，催化代謝物脫下一對(duì)H原子，使FMN或FAD還原為FMNH2或FADH2。 FMN 和 FAD 是比 NAD+ 或 NADP+ 更強(qiáng)的氧化劑。,FMNH2 或 FADH2 可進(jìn)一步將電子轉(zhuǎn)移給輔酶Q。,（3）鐵硫蛋白類（簡(jiǎn)寫(xiě)為Fe-S ） 鐵硫蛋白(Fe-S)是一類與電子傳遞有關(guān)的非血紅素鐵蛋白，

9、其作用是借鐵的變價(jià)互變進(jìn)行電子傳遞: Fe3+ + e Fe2+ 因鐵硫蛋白的活性部分含有活潑的硫和鐵原子，故稱鐵硫中心。,鐵硫蛋白在生物界廣泛存在，在線粒體內(nèi)膜上常與黃素酶或細(xì)胞色素結(jié)合成復(fù)合物而存在。在從NADH到氧的呼吸鏈中，有多個(gè)不同的鐵硫中心，有的在NADH脫氫酶中，有的與細(xì)胞色素 b及c1有關(guān)。,鐵硫蛋白有幾種不同的類型, 可概括為3類:, FeS 2Fe 2S 4Fe 4S, 2Fe 2S , 4Fe 4S ,（4）輔酶Q類,電子傳遞鏈中唯一的非蛋白電子載體。 為一種脂溶性醌類化合物, 又名泛醌, 簡(jiǎn)寫(xiě)為CoQ或Q。,其分子中的苯醌結(jié)構(gòu)能可逆地加氫還原而形成對(duì)苯二酚衍生物，故屬于

10、遞氫體。,但它不能從底物接受氫，而是一種中間傳遞體;也是呼吸鏈中唯一一個(gè)和蛋白質(zhì)結(jié)合不緊的傳遞體（輔酶），使它在黃素蛋白類和細(xì)胞色素類之間能夠作為一種特殊靈活的電子載體起作用。,（5）細(xì)胞色素類一類含有血紅素輔基的電 子傳遞蛋白的總稱,細(xì)胞色素主要是通過(guò) Fe3+ + e Fe2+ 的互變起傳遞電子的作用。 線粒體電子傳遞鏈至少含有5種細(xì)胞色素： a，a3，b，c，c1 它們的輔基結(jié)構(gòu)略有不同: 血紅素A Cyt a，a3 血紅素B Cyt b，血紅蛋白，肌紅蛋白 血紅素C Cyt c1，c,aa3 、b、c1中輔基與蛋白質(zhì)非共價(jià)結(jié)合， c 的輔基與蛋白質(zhì)以硫醚鍵共價(jià)結(jié)合。 典型的線粒體呼吸鏈

11、中，細(xì)胞色素的順序是： b c1 c aa3 O2,a和a3組成一個(gè)復(fù)合體，無(wú)法分開(kāi)，除含鐵卟啉外，還有銅原子。Cyt aa3可直接以O(shè)2為電子受體，故aa3又稱細(xì)胞色素c氧化酶。 a與a3之間的2個(gè)銅離子，起電子傳遞作用：Cu+ Cu2+ 的互變, 將Cytc所攜電子傳遞給O2。,b、c1 、c、a Fe與卟啉環(huán)及蛋白形成6個(gè)共價(jià)鍵或配位鍵：4個(gè)與N，1個(gè)與His，1個(gè)與蛋白鏈中Met形成。 a3Fe與卟啉環(huán)及蛋白形成5個(gè)配位鍵（不與Met形成)，空1個(gè)配位鍵與O2、CO、CN-等結(jié)合，其正常功能是與O2結(jié)合。,4. 呼吸鏈中傳遞體的順序,測(cè)定各電子傳遞體氧化還原電位的數(shù)值 按氧化還原電位由

12、低到高順序排列；,確定呼吸鏈中各傳遞體順序的方法依據(jù)：,b. 利用電子傳遞抑制劑確定其順序；,c. 通過(guò)電子傳遞體體外重組實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證；,d. 根據(jù)從線粒體中分離到的傳遞體復(fù)合體排序 (4種)。,MH2,NADH,-0.32,FMN,-0.30,CoQ,+0.04,b,+0.07,c1,+0.22,c,+0.25,aa3,+0.29,O2,+0.816,FAD,-0.18,魚(yú)藤酮 安密妥,抑制劑：,抗霉素A,氰化物，CO, 疊氮化合物,電子傳遞抑制劑:能夠阻斷呼吸鏈中某一部位電 子傳遞的物質(zhì)。,各組分E ： 低 高 電子遷移方向：低電位 高電位, G： 逐步降低 放能,呼吸鏈中的電子載體以多酶

13、復(fù)合體形式發(fā)揮功能,1）NADH泛醌還原酶,簡(jiǎn)寫(xiě): NADHQ還原酶, 即復(fù)合體 I 作用: 催化NADH氧化脫氫及Q還原。 它既是1種脫氫酶，也是1種還原酶 NADH + Q + H+ NAD+ + QH2 NADH所攜帶的高能電子是線粒體呼吸鏈主要電 子供體之一。,NADHQ還原酶,NADH泛醌還原酶,NADHQ還原酶是線粒體內(nèi)膜上最大的1個(gè)蛋白質(zhì)復(fù)合物含有42條不同多肽鏈，其活性部分含有輔基 FMN 和鐵硫蛋白。 FMN 的作用是接受脫氫酶脫下的電子和質(zhì)子，形成還原型FMNH2。還原型 FMNH2 可進(jìn)一步將電子轉(zhuǎn)移給Q。,2）琥珀酸-Q還原酶,琥珀酸-Q還原酶簡(jiǎn)寫(xiě)為復(fù)合體II 琥珀酸是

14、生物代謝過(guò)程 (三羧酸循環(huán)) 中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物, 它在琥珀酸-Q還原酶 (復(fù)合體II) 催化下, 將兩個(gè)高能電子傳遞給Q。再通過(guò)QH2-Cyt c還原酶、Cyt c和Cyt c氧化酶將電子傳遞到O2。 復(fù)合體II也是存在于線粒體內(nèi)膜上的蛋白復(fù)合體, 比復(fù)合體I結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含4種不同的蛋白質(zhì)。其活性部分含有輔基FAD和鐵硫蛋白。 復(fù)合體II的作用是催化琥珀酸的脫氫氧化和Q的還原。,3）泛醌細(xì)胞色素c還原酶,簡(jiǎn)寫(xiě): QH2-Cyt c還原酶, 即復(fù)合體III 作用: 催化還原型QH2氧化和細(xì)胞色素c (Cyt c) 還原 QH2-Cyt c 還原酶 QH2 + 2 Cyt c (Fe3+) Q +

15、2 Cyt c (Fe2+) + 2H+ 復(fù)合體III是線粒體內(nèi)膜上的1種跨膜蛋白復(fù)合體, 是由2個(gè)相同單體組成的二聚體。每個(gè)單體由11種亞基組成?；钚圆糠种饕?xì)胞色素b 和c1，以及鐵硫蛋白（2Fe-2S）。,CoQH2 + 復(fù)合體,4H+,+ 2e,4）細(xì)胞色素c氧化酶,簡(jiǎn)寫(xiě): Cyt c 氧化酶，即復(fù)合體 IV 位于線粒體呼吸鏈末端, 由13個(gè)多肽亞基組成?；钚圆糠种饕–yta和a3, 兩者組成一個(gè)復(fù)合體，除含鐵卟啉外，還含銅原子。Cyt a a3可以直接以O(shè)2為電子受體。 在電子傳遞過(guò)程中，分子中的銅離子可以發(fā)生Cu+ Cu2+ 的互變，將Cyt c所攜帶的電子傳遞給O2。,復(fù)

16、合體 + 2H+,Cyt c,四、氧化磷酸化作用(Oxidative phosphorylation),伴隨著放能的氧化作用而進(jìn)行的磷酸化,ADP + Pi + 能量 ATP,AMP + PPi + 能量 ATP,（一） ATP的生成,氧化磷酸化,底物水平磷酸化,電子傳遞體系磷酸化,1. 底物水平磷酸化,底物被氧化時(shí)伴隨著分子內(nèi)部能量的重新分布, 形成了某些高能磷酸化合物的中間產(chǎn)物, 通過(guò)酶的作用使磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP上形成ATP的作用。,X + ADP ATP + X,P,是捕獲能量的一種方式， 在發(fā)酵作用（無(wú)氧呼吸）中是進(jìn)行生物氧 化取得能量的唯一方式。 和氧的存在與否無(wú)關(guān)， 在ATP 生

17、成中沒(méi)有氧分子參與，也不經(jīng) 過(guò)電傳遞鏈傳遞電子。,特點(diǎn):,底物水平磷酸化反應(yīng)舉例,2. 電子傳遞體系磷酸化,當(dāng)電子從NADH或FADH2經(jīng)過(guò)電子傳遞體系（呼吸鏈）傳遞給氧形成水時(shí)，同時(shí)伴有ADP磷酸化為ATP，這一全過(guò)程稱為電子傳遞體系磷酸化。,（1）概念,1,是需氧生物獲得ATP 的一種主要方式, 是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)移的主要環(huán)節(jié), 需要氧分子的參與。 真核生物氧化磷酸化過(guò)程在線粒體內(nèi)膜 進(jìn)行, 原核生物在細(xì)胞質(zhì)膜上進(jìn)行。,特點(diǎn)：,（2） P/O比和由ADP生成ATP的數(shù)目,P/O比： 物質(zhì)氧化時(shí)，每消耗1mol氧原子所消耗的無(wú)機(jī)磷酸的mol數(shù)（或ADP mol數(shù)），即生成ATP的mol數(shù)。 N

18、ADH呼吸鏈： P/O比值 3 FADH2呼吸鏈：P/O比值 2 故推斷從NADH到分子氧、FADH2到分子氧的呼吸鏈中，可分別合成3個(gè)、2個(gè)ATP。,（3）呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中的自由能變化,1,復(fù)合體I: NADHCoQ, E0= 0.360V, G0= -69.5kJ/mol 復(fù)合體III: CoQ Cytc, E0= 0.190V, G0= -36.7kJ/mol 復(fù)合體IV: Cytaa3 O2, E0= 0.580V, G0= -112kJ/mol 復(fù)合體II: FADH2CoQ, E0= 0.085V, G0= -16.4kJ/mol,可見(jiàn)，當(dāng)一對(duì)電子相繼經(jīng)過(guò)復(fù)合體、和時(shí)，每一步都

19、釋放出足以合成一分子ATP的自由能； 但當(dāng)一對(duì)電子經(jīng)過(guò)復(fù)合體時(shí)，釋放的能量不足以合成ATP, 其作用僅僅是將電子由FADH2注入電子傳遞鏈。,最近的研究表明： 復(fù)合體、和不能直接合成ATP，但能螯合通過(guò)電子傳遞所產(chǎn)生的自由能，從而將質(zhì)子由線粒體基質(zhì)泵出至膜間隙，形成跨膜的質(zhì)子梯度。（即：電子轉(zhuǎn)移所釋放的能量能有效地貯存在一種質(zhì)子梯度中） 跨膜質(zhì)子梯度所蘊(yùn)含的自由能是推動(dòng)ATP合成的驅(qū)動(dòng)力。,跨膜質(zhì)子轉(zhuǎn)移,（二）胞液中 NADH 的氧化磷酸化,在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)糖酵解產(chǎn)生的 NADH, 不能透過(guò)線粒體內(nèi)膜進(jìn)入呼吸鏈以便進(jìn)行有氧氧化。只能通過(guò)兩種精妙的“穿梭”系統(tǒng)解決 NADH 的再氧化問(wèn)題： 甘油-磷

20、酸穿梭系統(tǒng) 蘋(píng)果酸-天冬氨酸穿梭系統(tǒng),NADH + H+,線粒體內(nèi)膜,甘油-磷酸穿梭作用,甘油-磷酸,FAD,二羥丙酮磷酸,FADH2,NADHFMNCoQbc1caa3O2,胞液甘油-磷酸脫氫酶；,線粒體甘油-磷酸脫氫酶(黃素蛋白脫氫酶),酵解,NADH,草酰乙酸,天冬氨酸,NAD+,蘋(píng)果酸,蘋(píng)果酸,NAD+,草酰乙酸,NADH,天冬氨酸,NADH呼吸鏈,蘋(píng)果酸-天冬氨酸穿梭系統(tǒng),轉(zhuǎn)氨酶,轉(zhuǎn)氨酶,細(xì)胞質(zhì),線粒體,細(xì)胞質(zhì)蘋(píng)果酸脫氫酶,線粒體蘋(píng)果酸脫氫酶,線粒體內(nèi)膜,化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō),構(gòu)象偶聯(lián)假說(shuō),化學(xué)滲透假說(shuō),（三）氧化磷酸化作用機(jī)制,氧化作用（電子傳遞）與磷酸化作用相偶聯(lián)已經(jīng)不存在任何疑問(wèn)，但對(duì)

21、二者究竟如何偶聯(lián)，尚有許多未完全闡明的問(wèn)題。共存在三種假說(shuō)：,1. 化學(xué)偶聯(lián)假說(shuō),1953年 Edward Slater 最先提出。 認(rèn)為：電子傳遞產(chǎn)生一種高能共價(jià)中間物, 它隨后的裂解釋放能量驅(qū)動(dòng)ATP合成。 但在電子傳遞體系磷酸化作用中一直未找到任何一種活潑的高能中間物。,1964年P(guān)aul Boyer最先提出。 認(rèn)為: 電子沿呼吸鏈傳遞使線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)組分發(fā)生構(gòu)象變化, 而形成一種高能形式, 這種高能形式通過(guò)將能量提供給ATP合成而恢復(fù)其原來(lái)的構(gòu)象。 但至今未能找到有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。,2. 構(gòu)象偶聯(lián)假說(shuō),1961年英國(guó)生物化學(xué)家 Peter Mitchell 首先提出, 1978年獲諾貝

22、爾化學(xué)獎(jiǎng)。 基本要點(diǎn)：電子經(jīng)呼吸鏈傳遞時(shí)釋放出的自由能, 可將質(zhì)子（H+）從線粒體內(nèi)膜的基質(zhì)側(cè)泵到內(nèi)膜外側(cè), 產(chǎn)生膜內(nèi)外質(zhì)子電化學(xué)梯度( H+濃度梯度和跨膜電位差 ) , 以此儲(chǔ)存能量。當(dāng)質(zhì)子順濃度梯度回流時(shí)驅(qū)動(dòng) ADP 與 Pi 生成ATP。,3. 化學(xué)滲透假說(shuō)（chemiosmotic hypothesis）,化學(xué)滲透假說(shuō)得到較多實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持。 氧化磷酸化作用的關(guān)鍵因素是質(zhì)子（H+）梯度和完整的線粒體內(nèi)膜。,內(nèi)膜對(duì)H+ 不能自由通過(guò)，泵出膜外側(cè)的H+ 使內(nèi)膜外側(cè)的H+ 濃度高于內(nèi)側(cè)，造成H+濃度的跨膜梯度，使外側(cè)的pH 較內(nèi)側(cè)的pH 低1.0 單位左右,并使原有的外正內(nèi)負(fù)的跨膜電位增高，

23、此電位差中就包含著電子傳遞過(guò)程中所釋放的能量，好象電池兩極的離子濃度差造成電位差含有電能一樣。這種質(zhì)子梯度和電位梯度就是質(zhì)子返回內(nèi)膜的一種動(dòng)力。,G = 2.3 RT pH + Z F , pH = pH(內(nèi)) pH(外) , Z 是質(zhì)子電荷(包括符號(hào))，F(xiàn)是法拉第常數(shù)， 是膜電位差,組成： Fo（疏水部分） + F1（親水部分）+ 寡霉素敏感蛋白(oscp) Fo ：是鑲嵌在線粒體內(nèi)膜中的質(zhì)子通道 F1 : (33) 催化生成ATP,ATP合成酶亦稱復(fù)合體,利用線粒體內(nèi)膜上的ATP 合成酶的特點(diǎn)，H+ 通過(guò)ATP 酶的特殊途徑，返回到基質(zhì)，使質(zhì)子發(fā)生逆向回流。由于H+ 濃度梯度所釋放的自由能

24、，偶聯(lián)ADP 與無(wú)機(jī)磷酸合成ATP，質(zhì)子的電化學(xué)梯度也隨之消失。,生理物質(zhì)的氧化在多個(gè)位點(diǎn)（復(fù)合體、和 ）為跨膜質(zhì)子梯度做貢獻(xiàn)，而該梯度只在一個(gè)部位即FoF1-ATP酶處消減(合成ATP)。,由上述分析可以看出， Mitchell的理論認(rèn)為：電子傳遞釋放的自由能和ATP合成是與一種跨線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子梯度相偶聯(lián)的。,根據(jù)新的研究進(jìn)展，呼吸鏈電子傳遞過(guò)程中： 每對(duì)電子通過(guò)復(fù)合體、 、 可導(dǎo)致 10個(gè)（442）質(zhì)子從基質(zhì)泵出； 來(lái)自復(fù)合體中的 FADH2 的電子繞過(guò)復(fù)合體進(jìn)入電子傳遞鏈只能導(dǎo)致 6個(gè)（42）質(zhì)子跨膜移動(dòng)。,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明：每合成 1 分子 ATP 大約需要 3 個(gè)質(zhì)子通過(guò) FoF

25、1-ATP 酶；同時(shí)，從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)合成 ATP 所需的 Pi 至線粒體基質(zhì)要消耗 1 個(gè)質(zhì)子。即: 每合成 1 個(gè) ATP 需消耗 4個(gè)質(zhì)子。,因此，1 對(duì) H (即2e) 經(jīng) NADH 呼吸鏈生成2.5 個(gè)ATP，經(jīng) FADH2 呼吸鏈生成 1.5 個(gè)ATP。,（四）氧化磷酸化的解偶聯(lián)和抑制,解偶聯(lián)劑: 如2, 4 - 二硝基苯酚、雙羥香豆素、 三氟甲氧基苯腙羰基氰化物等。,1. 解偶聯(lián)作用：使電子傳遞和ATP形成兩個(gè)過(guò)程分離，只抑制ATP 的形成過(guò)程，不抑制電子傳遞過(guò)程和氧的利用, 使電子傳遞產(chǎn)生的自由能都變?yōu)闊崮堋?解偶聯(lián)機(jī)制： 2, 4 - 二硝基苯酚破壞跨膜電位,2,4-二硝基苯酚（DNP）是最早發(fā)現(xiàn)的也是最典型的化學(xué)解偶聯(lián)劑。 它是一種親脂性弱酸，在不同的pH 環(huán)境中可釋放H+