线粒体呼吸链复合物|生化指标

线粒体作为细胞的能量工厂，其主要功能所涉及的呼吸链（Respiratory Chain），是由一系列递氢反应和递电子反应按照一定顺序排列所组成的连续反应体系，又被称为电子传递链。呼吸链反应在将代谢物脱下的氢原子生成水的同时，合成大量ATP分子，为机体各类代谢提供所需能量。

线粒体呼吸链位于线粒体内膜上，其由5个复合物组成，这5个复合物主要是：复合物I：NADH-Q氧化还原酶；复合物II：琥珀酸-Q氧化还原酶；复合物III：UQ-细胞色素C氧化还原酶；复合物IV：细胞色素C氧化酶；复合物V：ATP合成酶。其通过一系列的氧化还原过程最终形成ATP，为机体组织提供能量。

呼吸链是由一系列的递氢体和递电子体按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。实际上呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能，呼吸链中的递氢体和递电子体就是能传递氢原子或电子的载体，由于氢原子可以看作是由H+和e组成的，所以递氢体也是递电子体，递氢体和递电子体的本质是酶、辅酶、辅基或辅因子。线粒体呼吸链上所有进行电子传递的辅基包括：NADH、FAD、FMN、铁硫中心、泛醌、铜中心以及细胞色素 α、α3、bH、bL、c、c1。相应的酶类和辅基并非单独发挥作用，而是相互结合在一起，形成功能相对独立的呼吸链蛋白复合物，即呼吸链复合物Ⅰ（NADH 脱氢酶），呼吸链复合物Ⅱ（琥珀酸脱氢酶），呼吸链复合物Ⅲ（细胞色素 c 还原酶）和呼吸链复合物Ⅳ（细胞色素 c 氧化酶），呼吸链复合物Ⅳ，呼吸链复合物V。

线粒体呼吸链复合体Ⅰ

又称NADH-CoQ 还原酶或NADH脱氢酶，广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞的线粒体中，是线粒体内膜中最大的蛋白复合物。该酶催化一对电子从NADH传递给CoQ，同时可使O2还原生成O2.-，是呼吸电子传递链上产生O2.-的主要部位。测定该酶活性，不仅可以反映呼吸电子传递链（ETC）状态，而且可以反映活性氧（ROS）生成状态。

复合体Ⅰ能够催化NADH脱氢生成NAD+，在340nm下测定NADH的氧化速率计算出该酶活性的大小。

线粒体呼吸链复合体Ⅱ

又称琥珀酸-辅酶Q还原酶，广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞的线粒体中，催化琥珀酸氧化生成延胡索酸，同时辅基 FAD 还原为FADH2，后者进一步还原氧化型辅酶Q生成还原型辅酶Q，是呼吸电子传递链的支路。

复合体Ⅱ的催化产物还原型辅酶Q可进一步还原2,6-二氯吲哚酚，2,6-二氯吲哚酚在605nm有特征吸收峰，通过检测2,6-二氯吲哚酚的减少速率来计算该酶活性。 

线粒体呼吸链复合体Ⅲ

把还原型CoQ的氢传递给细胞色素C，生成还原型细胞色素C，与氧化型细胞色素C不同，还原型细胞色素C在550nm有特征光吸收，因此550nm光吸收增加速率能够反映线粒体呼吸链Ⅲ酶活性。可检测动、植物组织和细胞样本。
线粒体呼吸链复合体Ⅲ把还原型CoQ的氢传递给细胞色素C，生成还原型细胞色素C，与氧化型细胞色素C不同，还原型细胞色素C在550nm有特征光吸收，因此550nm光吸收增加速率能够反映线粒体复合体Ⅲ酶活性。

线粒体呼吸链复合体Ⅳ

又称细胞色素C氧化酶，也是线粒体呼吸电子传递链主路和支路的共有成分，负责催化还原型细胞色素C的氧化，并最终把电子传递给氧，生成水。还原型细胞色素C在550nm有特征光吸收，线粒体复合体Ⅳ催化还原型细胞色素C生成氧化型细胞色素C，因此550nm光吸收下降速率能够反映线粒体复合体Ⅳ酶活性。

线粒体复合体Ⅴ

又称F1F0-ATP合酶，广泛存在于动物、植物、微生物和培养细胞的线粒体中，由F1和F0两个亚单位组成。该酶利用呼吸链产生的质子电化学梯度催化ATP合成，也可逆过程水解ATP。此外，复合体Ⅴ还存在于叶绿体、异养菌和光合细菌中。复合体Ⅴ是线粒体氧化磷酸化和叶绿体光合磷酸化合成ATP的关键酶。其检测原理是复合体Ⅴ水解ATP产生ADP和Pi，通过测定Pi增加速率来测定复合体Ⅴ活性。