氧化磷酸化生化指标|茁彩生物

发生场所：在真核细胞中，氧化磷酸化主要发生在线粒体内膜上;在原核生物中，则发生在细胞质中。

参与体系：参与氧化及磷酸化的体系以复合体的形式分布在线粒体的内膜上，这些复合体构成呼吸链(也称电子传递链)。呼吸链中的复合体一般包括NADH-Q还原酶(复合体Ⅰ)、琥珀酸脱氢酶(复合体Ⅱ)、细胞色素C氧化还原酶(复合体Ⅲ)和细胞色素C氧化酶(复合体Ⅳ)等。

反应机制：有机物在分解过程中释放的能量，驱动电子从NADH或FADH2等还原型辅酶传递到氧气，形成水和ATP。电子在传递过程中会经过一系列的酶(复合体)，每步只释放少量的能量。这些能量被用来驱动ADP与无机磷酸合成ATP。同时，质子被泵入线粒体内膜空间，产生跨膜质子梯度，这一梯度蕴含的能量最终也被用来驱动ATP的合成。

1.ATP生成：氧化磷酸化是生物体内ATP生成的主要途径，为细胞提供能量支持各种生命活动。

2.物质代谢与能量平衡：这一过程不仅为细胞提供了能量来源，还参与了细胞的物质代谢和能量平衡调节。

3.细胞呼吸作用：氧化磷酸化与细胞的呼吸作用直接相关，是维持细胞生命活动的基础和核心过程之一。

Na+K+-ATP酶广泛分布于植物、动物、微生物和细胞中，可催化ATP水解生成ADP和无机磷。通过测定无机磷的量可以确定ATP酶活性。检测过程中通常需要使用可见分光光度计等仪器，并遵循一定的操作步骤和条件，如样本处理、试剂添加、反应时间控制等，以确保检测结果的准确性。

Ca++Mg++-ATP酶(Ca++Mg++-ATPase)在细胞生理活动中扮演着关键角色，它存在于组织细胞及细胞器膜上，能够催化质膜内侧的ATP水解，这一过程中释放出能量，用于驱动细胞内的钙离子进行主动转运。通过测定无机磷的量也可以确定ATP酶的活性高低。生化法是一种高效、精准的检测Ca++Mg++-ATP酶活性的方法。

基于ATP腺嘌呤的碱基上存在共轭双键，该双键在340nm的波长下具有强的吸收峰的原理，也可以用来测定ATP的含量。

线粒体呼吸链复合体检测对于生物体内能量代谢和抗氧化过程的研究具有重要意义，以下是针对各个复合体的具体检测方法：

复合体Ⅰ活性检测：基于线粒体呼吸链复合体Ⅰ能够催化NADH脱氢生成NAD+，通过直接读取340nm下NADH的氧化速率可以计算出该酶活性的大小。

复合体Ⅱ活性检测：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(DCIP)，DCIP在605nm有特征吸收峰。通过检测DCIP的减少速率可以计算复合体Ⅱ的活性。另外，也可以通过测量琥珀酸氧化过程中DCIP的还原速率来进行。

复合体Ⅲ活性检测：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。

复合体Ⅳ活性检测：还原型细胞色素C在550nm有特征光吸收，线粒体呼吸链复合体Ⅳ可以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呼吸链复合体Ⅳ酶活性。