cytochrome oxidase是什么意思，cytochrome oxidase的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

细胞色素氧化酶（Cytochrome Oxidase）是线粒体电子传递链（呼吸链）上的终端酶复合体，负责催化氧气（O₂）的还原反应，并在此过程中驱动质子跨膜运输，对细胞能量（ATP）的产生至关重要。以下是其核心解释：

1. 定义与位置：

   • 细胞色素氧化酶，也称为复合体IV（Complex IV），是位于线粒体内膜（或某些细菌质膜）上的大型蛋白质复合物。
   • 它包含多种亚基，核心部分包含血红素（如血红素a和a₃）和铜离子（CuA和CuB）作为其活性中心的辅因子。这些金属辅基负责电子的传递和氧气的活化。

2. 核心功能与机制：

   • 电子传递终点：它接收来自细胞色素c（位于复合体III下游）的电子。
   • 氧气还原：其最核心的功能是将分子氧（O₂）还原成水（H₂O）。这是需氧生物呼吸作用的最终步骤，反应式可简化为： $$ O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ rightarrow 2H₂O $$
   • 质子泵：在传递电子还原氧气的同时，细胞色素氧化酶利用释放的能量，主动将质子（H⁺）从线粒体基质泵到线粒体内膜外侧的膜间隙。这是其最关键的作用之一。
   • 建立质子梯度：泵出的质子在内膜两侧形成电化学质子梯度（膜间隙侧H⁺浓度高，带正电；基质侧H⁺浓度低，带负电）。

3. 在能量产生中的作用：

   • 由细胞色素氧化酶（以及其他呼吸链复合物）建立的质子梯度是化学渗透假说的核心。
   • 这个梯度储存了能量，驱动ATP合酶（复合体V）工作，将ADP和无机磷酸（Pi）合成ATP。因此，细胞色素氧化酶是细胞通过氧化磷酸化高效产生ATP的关键组成部分。

4. 生物学与医学意义：

   • 需氧生命的基础：其功能对几乎所有真核生物和许多原核生物的生存至关重要，因为它高效地利用了氧气作为最终电子受体。
   • 抑制剂：氰化物（CN⁻）、叠氮化物（N₃⁻）和一氧化碳（CO）等剧毒物质通过紧密结合细胞色素氧化酶（特别是其血红素a₃-CuB中心）而抑制其活性，阻断电子传递和ATP合成，导致细胞迅速死亡（如氰化物中毒）。
   • 研究模型：作为膜蛋白复合物和生物能量转换的范例，细胞色素氧化酶是生物化学、生物物理学和结构生物学研究的重要对象。

总结核心要点：细胞色素氧化酶是线粒体呼吸链的终端酶，它接收电子还原氧气成水，并在此过程中泵出质子建立跨膜梯度，该梯度最终驱动ATP的合成，是细胞能量代谢的核心环节。

来源参考：

• 基础生物化学教科书（如《Lehninger生物化学原理》）
• 分子细胞生物学教科书（如《Molecular Biology of the Cell》）
• 专业数据库（如NCBI的蛋白质数据库、UniProt）

网络扩展资料

Cytochrome Oxidase（细胞色素氧化酶） 的详细解释如下：

定义与功能

细胞色素氧化酶是电子传递链末端的酶，广泛存在于真核生物线粒体和某些细菌中。其主要功能包括：

1. 质子泵作用：将氢离子（H⁺）从线粒体基质抽提到膜间隙，形成跨膜质子梯度。
2. 电子传递：通过血红素中的铁原子进行氧化还原反应，将电子传递给氧气（O₂），最终生成水。
3. 能量转化：在细胞呼吸中，协助产生三磷酸腺苷（ATP），是氧化磷酸化的关键步骤。

结构与分类

• 核心结构：含有血红素（含铁）和铜离子（Cu）作为辅因子，共同参与电子传递。
• 类型差异：
  • 细胞色素a-a₃：存在于哺乳动物线粒体中（如人类）。
  • 细胞色素o氧化酶：某些细菌（如大肠杆菌）中特有。
  • 假单胞菌属变种（Pseudomonas cytochrome oxidase）：如铜绿假单胞菌中的同工酶。

缩写与别名

• 英文缩写：CO（Cytochrome Oxidase）。
• 曾用名：靛酚氧化酶（Indophenol Oxidase），因其在实验室检测中的应用。

生物学意义

作为有氧呼吸链的终端酶，其活性直接影响细胞能量代谢效率。若功能异常，可能导致氧化应激或线粒体疾病（如Leigh综合征）。

如需进一步了解具体研究案例（如反硝化副球菌中的酶结构），可参考来源。

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