基化物間氯苯(CCCP)是一種氧化磷酸化抑制劑。它是一種離子載體(英語:ionophore)。一般來說,CCCP導致細胞的逐漸損害以及生命體的死亡。它主要影響線粒體中的蛋白質(zhì)合成。CCCP的作用機理是使電子載體在電子傳遞鏈的正常活動下形成的質(zhì)子濃度梯度解偶聯(lián)化。這種化學物質(zhì)實質(zhì)上以離子載體形式減少了atp合酶以最佳方式運行的能力。
定義
解偶聯(lián)
解偶聯(lián)蛋白(英語: Uncoupling protein)是一種線粒體內(nèi)膜蛋白,這種蛋白質(zhì)能消除線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的跨膜質(zhì)子濃度差,令利用質(zhì)子濃度差驅(qū)動的氧化磷酸化過程減慢,阻礙了三磷酸腺(ATP)的正常產(chǎn)生。解偶聯(lián)蛋白發(fā)揮作用的本質(zhì)是通過解除了部分正常呼吸鏈中應有的電子傳遞與磷酸化兩者之間偶聯(lián)關(guān)系,使氧化磷酸化過程進入空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
哺乳綱中有五種已知的解偶聯(lián)蛋白:
增溫素(又名UCP1)
UCP3
SLC25A27(又名UCP4)
SLC25A14(又名UCP5)
解偶聯(lián)蛋白在生理學上有其特定的作用,冬眠動物以及新生動物利用解偶聯(lián)蛋白,可以將部分本用于制造atp的能量轉(zhuǎn)化為熱量。然而,其他物質(zhì)如2,4-2-硝基苯酚(DNP)和羰基氰化物間氯苯腙(CCCP)等物質(zhì)也有同樣的解偶聯(lián)功能,它們因此被稱為 解偶聯(lián)劑,并被認為具有一定的毒性。
2,4-二硝基苯酚(英語: 2,4-Dinitrophenol,簡稱 DNP),分子式C6H4五氧化二氮,是一種細胞代謝毒素。DNP能夠通過運送質(zhì)子通過線粒體膜使氧化磷酸化解偶聯(lián)化,使得能量被大量消耗卻不被用來制造ATP。在活體細胞中,DNP是一種離子載體(英語:ionophore)(即可以運送質(zhì)子穿過生物膜)。它能夠消除線粒體和葉綠體的部分跨膜質(zhì)子濃度梯度,而由于質(zhì)子濃度梯度是絕大部分制 造atp的能量來源,這因而妨礙了ATP的產(chǎn)生。這其中浪費的大量能量隨即以熱量的方式散失。DNP在生物化學研究上常被用來幫助探究化學滲透和其他膜輸送(英語:Membrane transport)的生物能量學(英語:Bioenergetics)原理。
上世紀三十年代,就曾使用2,4-2-硝基苯酚當作減肥藥,但非常容易導致服藥者體溫過高,出現(xiàn)抽搐、昏迷等現(xiàn)象,甚至導致死亡。乙醇和水楊酸在一定程度也是解偶聯(lián)劑,所以過度使用這些物質(zhì)也會導致atp過度消耗和體溫升高。
甲狀腺素可以促進解偶聯(lián)蛋白基因的表達,這使得更多的解偶聯(lián)蛋白加入解除偶聯(lián)的過程之中,從而增加了產(chǎn)熱與耗氧量。另一方面,甲狀腺素可以增加細胞膜上鈉鉀泵的數(shù)量,使得ATP被消耗地更多,促進氧化磷酸化過程的進行。
參考資料 >