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线粒体呼吸和线粒体膜电位同步测定

添加时间:[2015-12-17] 来源: 浏览次数:59124

以ATP形式进行能量代谢是电子传递系统(ETS)间的电子传递和ATP合成二者耦合。米切尔的化学渗透假说(Mitchell, 1961),OXPHOS过程的机械连接是电子传递和质子转移的耦合。质子由线粒体基质移位到线粒体内膜获得能量,形成质子电化学梯度ΔpH和电势差△E或称为mtMP。这些复合驱动力为ATP合成提供能量。OXPHOS的全部结果为 (i)产生ATP,(ii)质子补偿以及电子渗透,(iii) 氧气消耗,JO2,(vi) 化学渗透假说中线粒体内膜的电势差平衡产生(通过ETS)和应用(通过磷酸化系统)。因此 mtMP和耗氧之间有紧密的联系。事实上,假设二者高度依赖,那么mtMP就可以是间接指示线粒体的代谢状态和活动(Scaduto & Grotyohann, 1999; Solaini, Sgarbi, Lenaz & Baracca, 2007)。然而在这个关系真正成立或者被接受之前,依然有很多争论。二者的参数并不是彼此紧密联系的,而是被许多独立变量所控制。因为mtMP是电子传递和ATP合成的中间串联者,mtMP既取决也影响这些过程(Nicholls, 2004)。总之mtMP与线粒体呼吸的相互关系在线粒体医学研究应用中依然是很有挑战的课题。进一步的研究就是在多传感器系统中同时测量测量这两个参数,进行线粒体能量方面的深入研究。

safranin是一种亲脂性的阳离子染料,聚集在带负电的线粒体内。在这过程中,safranin经历荧光的吸收和自身淬灭的重要变化 (Åkerman& Wikström, 1976; Perevoshchikova, Sorochkina, Zorov, & Antonenko, 2009)。在一定线粒体密度和染料浓度范围内光谱变化和膜电位是成线性关系的(Zanotti & Azzone, 1980; Perevoshchikova et al., 2012; Chinopoulos, Zhang,Thomas, Ten, & Starkov, 2011)。因为测量荧光比测量吸光值要敏感的多,番红的荧光特性被广发使用于mtMP的检测。

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