问答题 何谓解偶联作用?如何证明2,4-二硝基苯酚是典型的解偶联剂?
【正确答案】某种物质,如2,4-二硝基苯酚,对呼吸链的电子传递没有抑制作用,但可以抑制ADP磷酸化生成ATP的作用使电子传递过程中产生的能量不能用于ATP合成,把这种电子传递过程与储能过程分开的现象称为解偶联作用。
   因ADP对呼吸链摄取氧有刺激作用,当线粒体内的ADP浓度增加时,细胞呼吸加强。而ATP对呼吸链摄取氧有抑制作用,当线粒体内的ATP浓度增加时,细胞呼吸减弱,这样有利于节约能源。
   当将ADP加到含有缓冲液、底物、磷酸、Mg2+的呼吸线粒体中,则线粒体摄取氧的速度立即增加,再加入解偶联剂2,4-二硝基苯酚后,可观察到线粒体的摄取氧的速度比加入ADP时更强。这个简单的实验说明:①2,4-二硝基苯酚不抑制呼吸链中电子的传递。②由于2,4-二硝基苯酚能使线粒体内膜对H+的通透性增高,降低或消除了H+的跨膜梯度,从而抑制了ADP磷酸化生成ATP。③2,4-二硝基苯酚还具有刺激线粒体内ATP酶的作用,使线粒体内的ATP大量水解生成ADP和无机磷酸,后两者对呼吸链摄取氧有强烈的刺激作用,所以线粒体的呼吸速度更为增强。由此可见,2,4-二硝基苯酚是一个典型的解偶联剂。
【答案解析】