Page 149 - 第九版生物化学

134 第二篇物质代谢及其调节

流至线粒体基质中而减少 ATP 的生成。
（三） ATP 合酶抑制剂同时抑制电子传递和 ATP 的生成
ATP 合酶的抑制剂对电子传递及 ADP 磷酸化均有抑制作用。例如寡霉素 (oligomycin) 、 二环已基

碳二亚胺（如yclohexyl carbodiimide, DCCD) 均可结合 Fo, 阻断 H 十从 Fo 质子半通道回流， 视制冷TP 合酶完kky,2018
活性。由于线粒体内膜两侧质子电化学梯度增高能够影响呼吸链组分的质子泵功能，因此也会抑制 ＇
电子的传递过程 。 另外，抑制氧化磷酸化会降低线粒体对氧的需求，氧的消耗会减少 。

三、甲状腺激素促进氧化磷酸化和产热

机体的甲状腺激素促进细胞膜上 Na+ ,K+ -ATP 酶的表达，使 ATP 加速分解为 ADP 和 Pi,ADP 浓
度增加而促进氧化磷酸化。另外甲状腺激素 (thyroid hormoneT3) 可诱导解偶联蛋白基因表达，使氧化
释能和产热比率均增加， ATP 合成减少，导致机体耗氧量和产热同时增加，所以甲状腺功能亢进症病
人基础代谢率增高 。

四、线粒体 DNA 突变影响氧化磷酸化功能

线粒体 DNA(mtDNA) 呈裸露的环状双螺旋结构，缺乏蛋白质保护和损伤修复系统，容易受到损

伤而发生突变，其突变率远高于核内的基因组 DNA 。

线粒体的功能蛋白质主要由细胞核的基因编码，人的 mtDNA 含 37 个编码基因，用千表达呼吸链复
合体 I 中的 7 个亚基、复合体 Ill 中的 Cyt b 、复合体 W 中的 3 个亚基、 ATP 合酶的 2 个亚基，以及 22 个
tRNA 和 2 个 rRNA 。 因此 mtDNA 突变可直接影响电子的传递过程或 ADP 的磷酸化，使 ATP 生成减少而
致能量代谢紊乱、引起疾病 。 mtDNA 突变造成的功能障碍易出现在耗能较多的组织，如骨骼肌 、 脑等 。
随着年龄的增长，如果 mtDNA 突变严重累积，可导致帕金森病 、 阿尔茨海默病、糖尿病等疾病的发生 。

遗传性 mtDNA 疾病以母系遗传居多，因每个卵细胞中有几十万个 mtDNA 分子，每个精子中只有
几百个 mtDNA 分子，受精卵 mtDNA 主要来自卵细胞 ， 因此卵细胞 mtDNA 突变产生疾病的概率更高 。

五、线粒体内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物

线粒体的基质与细胞质之间有线粒体内、外膜相隔，外膜对物质的通透性高、选择性低，线粒体内
膜含有与代谢物转运相关的转运蛋白质体系，对各种物质进行选择性转运，维持组分间的平衡，以保
证生物氧化和基质内旺盛的物质代谢过程能够顺利进行（表 6-5) 。

表 6-5 线粒体内膜 的某些转运蛋白质对代谢物的转运

进入线粒体 i.,: :-; ． 了 出线粒体

ATP-ADP 转位酶 AD?3- ATP4-

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磷酸盐转运蛋白 H2P04 -+H+

HPO4i- 冒啊'- - - - - - · · - · - · .... ...

二狻酸转运蛋白 ' . 苹果酸
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碱性氨基酸较桓蛋白

肉碱转运蛋白 肉碱

@记 （一）细胞质中的 NADH 通过穿梭机制进入线粒体呼吸链
在线粒体内生成的 NADH 可直接进入氧化呼吸链进行电子传递 。 但 NADH 不能自由穿过线粒
体内膜，在细胞质中经糖酵解等生成的 NADH 需通过穿梭机制进入线粒体的呼吸链才能进行氧化 。