质侧释出H,返回胞液侧结合H,从而破坏了电化学梯度。人(尤其是新生儿)、哺乳类等动物中存 在含有大量线粒体的棕色脂肪组织,该组织线粒体内膜中存在解偶联蛋白( uncoupling protein),它是 由2个32kDa亚基组成的二聚体,在内膜上形成质子通道,H可经此通道返回线粒体基质中,同时释 放热能,因此棕色脂肪组织是产热御寒组织。新生儿硬肿症是因为缺乏棕色脂肪组织,不能维持正常 体温而使皮下脂肪凝固所致。游离脂肪酸可促进质子经解偶联蛋白返流至线粒体基质中。近年来发现 在其它组织的线粒体内膜中也存在解偶联蛋白,可能对机体的代谢速率起调节作用。 3.氧化磷酸化抑制剂这类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)可阻止质子从F质子通道回流,抑制ATP生成。此时由于线粒体内膜两侧电化学梯度 增高影响呼吸链质子泵的功能,继而抑制电子传递。 各种抑制剂对线粒体耗氧的影响见图8-7 (二)ADP的调节作用 正常机体氧化磷酸化的速率主要受ADP的调节。当机体利用ATP增多,ADP浓度增高,转运入线 粒体后使氧化磷酸化速度加快:反之ADP不足,使氧化磷酸化速度减慢。这种调节作用可使ATP的生 成速度适应生理需要。 (三)甲状腺激素 甲状腺激素诱导细胞膜上Na',K-ATP酶的生成,使ATP加速分解为ADP和Pi,ADP增多促进氧 化磷酸化,甲状腺激素(T3)还可使解偶联蛋白基因表达增加,因而引起耗氧和产热均增加。所以甲状 腺功能亢进症患者基础代谢率增高 (四)线粒体DNA突变 线粒体DNA( mitochondrial 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,容易受到本身氧化磷酸化过程中产生氧自由基的损伤而发生突变,其突变率是核DNA突变率 的10~20倍。线粒体DNA含呼吸链氧化磷酸化复合体中13条多肽链的基因,线粒体蛋白质合成时所 需的22个 trnA的基因以及2个rRNA的基因。因此线粒体DNA突变可影响氧化磷酸化的功能,使ATP 生成减少而致病。线粒体DNA病出现的症状决定于线粒体DN突变的严重程度和各器官对ATP的需求 耗能较多的组织器官首先出现功能障碍,常见的有盲、聋、痴呆、肌无力、糖尿病等。因每个卵细胞 中有几十万个线粒体DNA分子,每个精子中只有几百个线粒体DNA分子,受精时,卵细胞对子代线粒 体DNA贡献较大,因此该病以母系遗传居多。随着年龄的增长,线粒体DNA突变日趋严重,因此大多 数线粒体DNA病的症状到老年时才出现。老年人心脏和骨骼肌中常可发现线粒体DNA4977个核苷酸缺 失 四、ATP 生物氧化过程中释放的能量大约有40%以化学能的形式储存于一些特殊的有机磷酸化合物中,形 成磷酸酯(磷酸酐)。这些磷酸酯键水解时释放能量较多(大于2lkJ/moⅠ),一般称之为髙能磷酸键,常 用“~P”符号表示。含有高能磷酸键的化合物称之为髙能磷酸化合物。实际上髙能磷酸键水解时释 放的能量是整个高能磷酸化合物分子释放的能量,并不存在键能特别髙的化学键。因此,“高能磷酸键” 的名称不够确切。但为了叙述方便,目前仍被采用。在体内所有髙能磷酸化合物中,以ATP末端的磷 酸键最为重要。此外体内还存在其他高能化合物(表8-45 质侧释出 H+，返回胞液侧结合 H+，从而破坏了电化学梯度。人（尤其是新生儿）、哺乳类等动物中存 在含有大量线粒体的棕色脂肪组织，该组织线粒体内膜中存在解偶联蛋白（uncoupling protein），它是 由 2 个 32 kDa 亚基组成的二聚体，在内膜上形成质子通道，H+可经此通道返回线粒体基质中，同时释 放热能，因此棕色脂肪组织是产热御寒组织。新生儿硬肿症是因为缺乏棕色脂肪组织，不能维持正常 体温而使皮下脂肪凝固所致。游离脂肪酸可促进质子经解偶联蛋白返流至线粒体基质中。近年来发现 在其它组织的线粒体内膜中也存在解偶联蛋白，可能对机体的代谢速率起调节作用。 3．氧化磷酸化抑制剂 这类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）可阻止质子从 F0 质子通道回流，抑制 ATP 生成。此时由于线粒体内膜两侧电化学梯度 增高影响呼吸链质子泵的功能，继而抑制电子传递。 各种抑制剂对线粒体耗氧的影响见图 8-7。 （二）ADP 的调节作用 正常机体氧化磷酸化的速率主要受 ADP 的调节。当机体利用 ATP 增多，ADP 浓度增高，转运入线 粒体后使氧化磷酸化速度加快；反之 ADP 不足，使氧化磷酸化速度减慢。这种调节作用可使 ATP 的生 成速度适应生理需要。 （三）甲状腺激素 甲状腺激素诱导细胞膜上 Na +，K +–ATP 酶的生成，使 ATP 加速分解为 ADP 和 Pi，ADP 增多促进氧 化磷酸化，甲状腺激素（T3）还可使解偶联蛋白基因表达增加，因而引起耗氧和产热均增加。所以甲状 腺功能亢进症患者基础代谢率增高。 （四）线粒体 DNA 突变 线粒体 DNA（mitochondrial 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，容易受到本身氧化磷酸化过程中产生氧自由基的损伤而发生突变，其突变率是核 DNA 突变率 的 10～20 倍。线粒体 DNA 含呼吸链氧化磷酸化复合体中 13 条多肽链的基因，线粒体蛋白质合成时所 需的 22 个 tRNA 的基因以及 2 个 rRNA 的基因。因此线粒体 DNA 突变可影响氧化磷酸化的功能，使 ATP 生成减少而致病。线粒体 DNA 病出现的症状决定于线粒体 DNA 突变的严重程度和各器官对 ATP 的需求， 耗能较多的组织器官首先出现功能障碍，常见的有盲、聋、痴呆、肌无力、糖尿病等。因每个卵细胞 中有几十万个线粒体 DNA 分子，每个精子中只有几百个线粒体 DNA 分子，受精时，卵细胞对子代线粒 体 DNA 贡献较大，因此该病以母系遗传居多。随着年龄的增长，线粒体 DNA 突变日趋严重，因此大多 数线粒体 DNA 病的症状到老年时才出现。老年人心脏和骨骼肌中常可发现线粒体 DNA 4977 个核苷酸缺 失。 四、ATP 生物氧化过程中释放的能量大约有 40%以化学能的形式储存于一些特殊的有机磷酸化合物中，形 成磷酸酯(磷酸酐)。这些磷酸酯键水解时释放能量较多(大于 21kJ/mol)，一般称之为高能磷酸键，常 用“～ P ”符号表示。含有高能磷酸键的化合物称之为高能磷酸化合物。实际上高能磷酸键水解时释 放的能量是整个高能磷酸化合物分子释放的能量，并不存在键能特别高的化学键。因此，“高能磷酸键” 的名称不够确切。但为了叙述方便，目前仍被采用。在体内所有高能磷酸化合物中，以 ATP 末端的磷 酸键最为重要。此外体内还存在其他高能化合物(表 8-4)