羰基氰化物间氯苯腙(CCCP)是一种
氧化磷酸化抑制剂。它是一种
离子载体(
英语:
ionophore)。一般来说,CCCP导致细胞的逐渐损害以及生命体的死亡。 它主要影响
线粒体中的
蛋白质合成。CCCP的作用机理是使电子载体在
电子传递链的正常活动下形成的
质子浓度梯度解偶联化。这种化学物质实质上以离子载体形式减少了
ATP合酶以最佳方式运行的能力。
解偶联蛋白(
英语:Uncoupling protein)是一种线粒体内膜蛋白,这种
蛋白质能消除
线粒体内膜两侧的跨膜
质子浓度差,令利用质子浓度差驱动的氧化磷酸化过程减慢,阻碍了
三磷酸腺苷(ATP)的正常产生。
解偶联蛋白发挥作用的本质是通过解除了部分正常呼吸链中应有的
电子传递与磷酸化两者之间偶联关系,使氧化磷酸化过程进入空转状态。
解偶联蛋白在生理学上有其特定的作用,冬眠动物以及新生动物利用解偶联蛋白,可以将部分本用于制造ATP的能量转化为热量。然而,其他物质如
2,4-二硝基苯酚(DNP)和
羰基氰化物间氯苯腙(CCCP)等物质也有同样的解偶联功能,它们因此被称为解偶联剂,并被认为具有一定的毒性。
2,4-二硝基苯酚(
英语:2,4-Dinitrophenol,简称DNP),分子式C6H4N2O5,是一种
细胞代谢毒素。DNP能够通过运送
质子通过
线粒体膜使
氧化磷酸化解偶联化,使得
能量被大量消耗却不被用来制造
ATP。在活体细胞中,DNP是一种
离子载体(
英语:
ionophore)(即可以运送
质子穿过生物膜)。它能够消除线粒体和
叶绿体的部分跨膜质子浓度梯度,而由于质子浓度梯度是绝大部分制造ATP的能量来源,这因而妨碍了ATP的产生。这其中浪费的大量能量随即以热量的方式散失。DNP在
生物化学研究上常被用来帮助探究
化学渗透和其他膜输送(
英语:Membrane transport)的
生物能量学(
英语:
Bioenergetics)原理。
上世纪三十年代,就曾使用2,4-二硝基苯酚当作
减肥药,但非常容易导致服药者体温过高,出现抽搐、昏迷等现象,甚至导致
死亡。
酒精和
水杨酸在一定程度也是解偶联剂,所以过度使用这些物质也会导致ATP过度消耗和体温升高。
甲状腺素可以促进解偶联蛋白
基因的
表达,这使得更多的
解偶联蛋白加入解除偶联的过程之中,从而增加了产热与耗氧量。另一方面,甲状腺素可以增加
细胞膜上
钠钾泵的数量,使得ATP被消耗地更多,促进氧化磷酸化过程的进行。