在正常的線粒體內(nèi),電子轉(zhuǎn)移的速度與ATP需求緊密聯(lián)系在一起的。如果ATP的利用率低,電子轉(zhuǎn)移速度也低;ATP的利用率高,電子轉(zhuǎn)移就加快。在正常情況下,當NADH作為電子供體時,每消耗一個氧原子產(chǎn)生的ATP數(shù)大約為3(P/O=3)。
(a)討論解耦聯(lián)劑的濃度相對來說較低和較高時對電子轉(zhuǎn)移和P/O比率有什么樣的影響?
(b)攝入解耦聯(lián)劑會引起大量出汗和體溫升高。解釋這一現(xiàn)象,P/O比率有什么變化?
(c)2,4-二硝基苯酚曾用作減肥藥,其原理是什么?但現(xiàn)在已不再使用了,因為服用它有時會引起生命危險,這又是什么道理?
線粒體的呼吸鏈的電子傳遞可用下列凈反應(yīng)方程式表示:NANH+H++1/2O2=H2O+NAD+
(a)計算此反應(yīng)的ΔE°†。
(b)計算標準自由能變化ΔG°†。
(c)如果一分子ATP合成的標準自由能為7.3Kcal/mol,那么就理論上而言,上述總反應(yīng)會生成多少分子的ATP?
魚藤酮是來自植物的一種天然毒素,強烈抑制昆蟲和魚類線粒體NADH脫氫酶;抗霉素A也是一種毒性很強的抗生素,強烈抑制電子傳遞鏈中泛醌的氧化。
(a)為什么某些昆蟲和魚類攝入魚藤酮會致死?
(b)為什么抗霉素A是一種毒藥?
(c)假設(shè)魚藤酮和抗霉素封閉它們各自的作用部位的作用是等同的,那么哪一個的毒性更利害?