能阻断呼吸链某一部位电子传递的物质称为呼吸链抑制剂。
鱼藤酮、安密妥(或阿米妥)在NADH脱氢酶处抑制电子传递,阻断NADH的氧化,但FADH2的氧化仍然能进行。
抗霉素A抑制电子在细胞色素bc1复合体处的传递。
氰化物、CO、叠氮化物(N3-)抑制细胞色素氧化酶。
对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用的物质称氧化磷酸化抑制剂,如寡霉素。
已知的电子传递链抑制剂及抑制部位如下:
作用物→NAD→〈FMN(Fe-S)〉→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→O2
......................................................↑...................↑.....................................↑
............................................安密妥.鱼藤酮.....抗霉素...........................CO.CN-
化合物 | 作为 | 效果 |
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氰化物 一氧化碳 叠氮化物 硫化氢 | 毒素 | 能比氧更强烈地结合细胞色素c氧化酶的铁铜中心,阻止氧的还原,从而抑制电子传递链。 |
寡霉素 | 抗生素 | 阻止质子流过Fo亚基,从而抑制ATP合酶。 |
FCCP 2,4-二硝基苯酚 | 毒素 | 携带质子跨膜的离子载体,从而破坏质子梯度。这种离子载体将质子泵与ATP合酶解耦,因为它能承载质子跨过线粒体内膜。 |
鱼藤酮 | 农药 | 阻断与泛醌结合的位点,从而阻止电子从复合体I转移到泛醌。 |
丙二酸盐和草酰乙酸 | 琥珀酸脱氢酶(复合体II)的竞争性抑制剂。 |
2,4-二硝基苯酚(DNP)和颉氨霉素可解除氧化和磷酸化的偶联过程,使电子传递照常进行而不生成ATP。DNP的作用机制是作为H+的载体将其运回线粒体内部,破坏质子梯度的形成。由电子传递产生的能量以热被释出。
正常机体氧化磷酸化的速率主要受ADP水平的调节,只有ADP被磷酸化形成ATP,电子才通过呼吸链流向氧。如果提供ADP,随着ADP的浓度下降,电子传递进行,ATP在合成,但电子传递随ADP浓度的下降而减缓。此过程称为呼吸控制,这保证电子流只在需要ATP合成时发生。