第一篇:第七章 生物氧化-r生物化学试卷
生物氧化
一、选择题
1.体内CO2来自:C
A碳原子被氧原子氧化B呼吸链的氧化还原过程C有机酸的脱羧D糖原的分解
2.线粒体氧化磷酸化解偶联是意味着:D
A线粒体氧化作用停止B 线粒体膜ATP酶被抑制
C线粒体三羧酸循环停止D线粒体能利用氧,但不能生成ATP
3.P/O比值是指:C
A每消耗一分子氧所需消耗无机磷的分子数
B每消耗一分子氧所需消耗无机磷的克数
C每消耗一分子氧所需消耗无机磷的克原子数
D每消耗一分子氧所需消耗无机磷的克分子数
4.各种细胞色素在呼吸链中传递电子的顺序是:D
Aa→a3→b→c1→c→1/2O2
Bb→a→a3→c1→c→1/2O2
Cc1→c→b→a→a3→1/2O2
Db→c1→c→aa3→1/2O2
5.细胞色素b,c1,c和P450均含辅基:D
AFe3+ B血红素CC血红素AD铁卟啉
7.劳动或运动时ATP因消耗而大量减少,此时:A
AADP相应增加,ATP/ADP下降,呼吸随之加快
BADP相应减少,以维持ATP/ADP恢复正常
CADP大量减少,ATP/ADP增高,呼吸随之加快
DADP大量磷酸化以维持ATP/ADP不变
8.人体活动主要的直接供能物质是:D
A葡萄糖B脂肪酸C磷酸肌酸DATP
9.下列属呼吸链中递氢体的是:C
A细胞色素B尼克酰胺C黄素蛋白D铁硫蛋白
11.肝细胞胞液中的NADH进入线粒体的机制是:D
A肉碱穿梭B柠檬酸-丙酮酸循环Cα-磷酸甘油穿梭D苹果酸-天冬氨酸穿梭
12.ATP的贮存形式是:D
A磷酸烯醇式丙酮酸B磷脂酰肌醇C肌酸D磷酸肌酸
13.关于电子传递链的下列叙述中哪个是不正确的? D
+A线粒体内有NADH呼吸链和FADH2呼吸链。
B呼吸链中,电子传递的速度与胞内ADP的浓度有关。
C呼吸链上的递氢体和递电子体基本上按其标准氧化还原电位从低到高排列。
D线粒体呼吸链是生物体唯一的电子传递体系。
14.下列化合物中除()外都是呼吸链的组成成分C。
+ACoQBCytbCCoADNAD
15.一氧化碳中毒是由于抑制了哪种细胞色素? D
ACytcBCytbCCytcDCyt aa3
16.线粒体外NADH经α-磷酸甘油穿梭作用,进入线粒体内实现氧化磷酸化,生成的ATP为多少个?C
A0B1.5C2D2.5
17.下列关于化学渗透学说,哪种叙述是不对的? C
+AH返回膜内时可以推动ATP酶合成ATPB呼吸链的递氢体有氢泵的作用
+C线粒体内膜外侧H可以自由返回膜D呼吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上
18.近年来关于氧化磷酸化的机制是通过下列哪个学说被阐明的?B,A巴士德准效应B化学渗透学说C华伯氏(warburgs)学说D共价催化理论
19.线粒体呼吸链的磷酸化部位可能位于下列哪些物质之间?B
A辅酶Q和细胞色素bB细胞色素b和细胞色素c
+C丙酮酸和NADDFAD和黄素蛋白
20.关于生物合成所涉及的高能化合物的叙述,下列哪项是正确的?B
A只有磷酸酯才可作高能化合物B氨基酸的磷酸酯具有和ATP类似的水解自由能
C高能化合物ATP水解的自由能是正的D高能化合物的水解比普通化合物水解时需
要更高的能量
21.关于有氧条件下,NADH从胞液进入线粒体氧化的机制,下列哪项 描述是正确的?D
ANADH直接穿过线粒体膜而进入
B磷酸二羟丙酮被NADH还原成3—磷酸甘油进入线粒体,在内膜上又被氧化成磷酸二羟丙
酮同时生成NADH
C草酰乙酸被还原成苹果酸,进入线粒体后再被氧化成草酰乙酸,停 留于线粒体内
D草酰乙酸被还原成苹果酸进入线粒体,然后再被氧化成草酰乙酸,再通过转氨基作用
生成天冬氨酸,最后转移到线粒体外
22.下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不对的?B
A呼吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上
B各递氢体和递电子体都有质子泵的作用
+C线粒体内膜外侧H不能自由返回膜内
+DATP酶可以使膜外H返回膜内
+23.在生物氧化中NAD的作用是D
A脱氢B加氢C脱羧D递氢
24.下列有关呼吸链的叙述中错误的是D
A呼吸链也是电子传递链B氢和电子的传递有严格的方向和顺序
C在各种细胞色素中只有aa3可直接以O2为电子D递电子体都是递氢体
+25.NAD在呼吸链中的作用是传递D
A两个氢原子B两个电子C两个质子D两个电子和一个质子
26.呼吸链的存在部位是 C
A细胞质B细胞核C线粒体D微粒体
27.下列化合物中含有高能磷酸键的是D
A果糖—1,6—二磷酸B甘油酸—2—磷酸
C甘油醛—3—磷酸D烯醇式丙酮酸磷酸
28.所催化的反应属于底物水平磷酸化的酶是A
A甘油醛—3—磷酸脱氢酶B甘油酸—3—磷酸激酶
Cα—酮戊二酸脱氢酶D琥珀酸脱氢酶
29.体内ATP生成的主要方式是D
A糖的磷酸化B有机酸脱氢C肌酸磷酸化D氧化磷酸化
30.下列代谢途径是在线粒体中进行的,但除外A
A糖酵解B三羧酸循环C电子传递D氧化磷酸化
二、填空题
1.代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是在细胞内进行 ,温和条件和酶催化。
2.真核细胞生物氧化是—线粒体内膜进行的,原核细胞生物氧化是在—细胞膜—进行的。
3.生物氧化主要通过代谢物—脱氢—反应实现的,生物氧化产生的H2O是通过—代谢物脱下的氢经呼吸链传递,最终与吸入的氧化合形成的。
4.典型的呼吸链包括—NADH和—FADH2两种,这是根据接受代谢物脱下的氢的初始受体不同而区别的。
5.呼吸链中氧化磷酸化生成ATP的偶联部位是FMN→CoQ—、Cytb→Cytc—和Cytaa3→[O]。
6.唯有细胞色素细胞色素P450和细胞色素aa3辅基中的铁原子有5个结合配位键,它还保留
—1个游离配位键,所以能和O2—结合,还能和+CO、CN结合而受到抑制。
7.动物体内高能磷酸化合物的生成方式有氧化磷酸化和底物水平磷酸化—两种。
8.NADH呼吸链中氧化磷酸化发生的部位是在NADH和CoQ之间,细胞色素b和细胞色素c之间,细胞色素aa3和O2之间。
++9.人体内最主要的呼吸链是NADH氧化呼吸链,它的组成成份有NAD(NADP),黄素酶,铁
硫蛋白,泛醌,细胞色素
10.ATP的产生有两种方式,一种是底物水平磷酸化,另一种是电子传递水平磷酸化(氧化磷酸化)。
11.呼吸链的主要成份分为尼克酰胺核苷酸类、黄素蛋白类、铁硫蛋白类、辅酶Q 和细胞色素。
12.在氧化的同时,伴有磷酸化的反应,叫作氧化磷酸化偶联,通常可生成_ATP_。
三、名词解释
1.呼吸链有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子,经过一系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递,最终与氧结合生成水,这样的电子或氢原子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。电子在逐步的传递过程中释放出能量被机体用于合成ATP,以作为生物体的能量来源。
2.氧化磷酸化作用在底物被氧化的过程中(即电子或氢原子在呼吸链中的传递过程中)伴随有ADP磷酸化生成ATP的作用称为氧化磷酸化作用。
3.底物水平磷酸化在底物被氧化的过程中,底物分子中形成高能键,由此高能键提供能量使ADP磷酸化生成ATP的过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链的作用无关。
4.生物氧化.糖、脂肪、蛋白质等物质在生物体内氧化分解,最终生成水和二氧化碳并放出能量的过程。
5.解偶联剂能使氧化和磷酸化偶联作用解除的化合物。
四、简答题
1.何谓氧化磷酸化作用?NADH呼吸链中有个氧化磷酸化偶联部位?
D答:在线粒体内伴随着电子在呼吸链传递过程中所发生的ADP磷酸化生成ATP的过程称为氧化磷酸化作用。
在NDAH呼吸链中有三个偶联部位,第一个偶联部位是在NADH→CoQ之间;第二个偶联部位是在细胞b→细胞色素c之间;第三个偶联部位是在细胞色素aa3→O2之间。
第二篇:生物化学第七章 生物氧化
第七章 生物氧化
一、生物氧化的概念和特点:
物质在生物体内氧化分解并释放出能量的过程称为生物氧化。与体外燃烧一样,生物氧化也是一个消耗O2,生成CO2和H2O,并释放出大量能量的过程。但与体外燃烧不同的是,生物氧化过程是在37℃,近于中性的含水环境中,由酶催化进行的;反应逐步释放出能量,相当一部分能量以高能磷酸酯键的形式储存起来。
二、线粒体氧化呼吸链:
在线粒体中,由若干递氢体或递电子体按一定顺序排列组成的,与细胞呼吸过程有关的链式反应体系称为呼吸链。这些递氢体或递电子体往往以复合体的形式存在于线粒体内膜上。主要的复合体有:
1. 复合体Ⅰ(NADH-泛醌还原酶):由一分子NADH还原酶(FMN),两分子铁硫蛋白(Fe-S)和一分子CoQ组成,其作用是将(NADH+H+)传递给CoQ。
铁硫蛋白分子中含有非血红素铁和对酸不稳定的硫。其分子中的铁离子与硫原子构成一种特殊的正四面体
结构,称为铁硫中心或铁硫簇,铁硫蛋白是单电子传递体。泛醌(CoQ)是存在于线粒体内膜上的一种脂溶性醌类化合物。分子中含对苯醌结构,可接受二个氢原子而转变成对苯二酚结构,是一种双递氢体。
2. 复合体Ⅱ(琥珀酸-泛醌还原酶):由一分子琥珀酸脱氢酶(FAD),两分子铁硫蛋白和两分子Cytb560组成,其作用是将FADH2传递给CoQ。
细胞色素类:这是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质,为单电子传递体。细胞色素可存在于线粒体内膜,也可存在于微粒体。存在于线粒体内膜的细胞色素有Cytaa3,Cytb(b560,b562,b566),Cytc,Cytc1;而存在于微粒体的细胞色素有CytP450和Cytb5。
3. 复合体Ⅲ(泛醌-细胞色素c还原酶):由两分子Cytb(分别为Cytb562和Cytb566),一分子Cytc1和一分子铁硫蛋白组成,其作用是将电子由泛醌传递给Cytc。
4. 复合体Ⅳ(细胞色素c氧化酶):由一分子Cyta和一分子Cyta3组成,含两个铜离子,可直接将电子传递给氧,故Cytaa3又称为细胞色素c氧化酶,其作用是将电子由Cytc传递给氧。
三、呼吸链成分的排列顺序:
由上述递氢体或递电子体组成了NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链两条呼吸链。
1.NADH氧化呼吸链:其递氢体或递电子体的排列顺序为:NAD+ →[ FMN(Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1 → c →aa3 →1/2O2。丙酮酸、α-酮戊二酸、异柠檬酸、苹果酸、β-羟丁酸、β-羟脂酰CoA和谷氨酸脱氢后经此呼吸链递氢。
2.琥珀酸氧化呼吸链:其递氢体或递电子体的排列顺序为: [ FAD(Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1 → c →aa3 →1/2O2。琥珀酸、3-磷酸甘油(线粒体)和脂酰CoA脱氢后经此呼吸链递氢。
四、生物体内能量生成的方式:
1.氧化磷酸化:在线粒体中,底物分子脱下的氢原子经递氢体系传递给氧,在此过程中释放能量使ADP磷酸化生成ATP,这种能量的生成方式就称为氧化磷酸化。
2.底物水平磷酸化:直接将底物分子中的高能键转变为ATP分子中的末端高能磷酸键的过程称为底物水平磷酸化。
五、氧化磷酸化的偶联部位:
每消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷的摩尔数称为P/O比值。当底物脱氢以NAD+为受氢体时,P/O比值约为3;而当底物脱氢以FAD为受氢体时,P/O比值约为2。故NADH氧化呼吸链有三个生成ATP的偶联部位,而琥珀酸氧化呼吸链只有两个生成ATP的偶联部位。
六、氧化磷酸化的偶联机制:
目前公认的机制是1961年由Mitchell提出的化学渗透学说。这一学说认为氧化呼吸链存在于线粒体内膜上,当氧化反应进行时,H+通过氢泵作用(氧化还原袢)被排斥到线粒体内膜外侧(膜间腔),从而形成跨膜pH梯度和跨膜电位差。这种形式的能量,可以被存在于线粒体内膜上的ATP合酶利用,生成高能磷酸基团,并与ADP结合而合成ATP。
在电镜下,ATP合酶分为三个部分,即头部,柄部和基底部。但如用生化技术进行分离,则只能得到F0(基底部+部分柄部)和F1(头部+部分柄部)两部分。ATP合酶的中心存在质子通道,当质子通过这一通道进入线粒体基质时,其能量被头部的ATP合酶催化活性中心利用以合成ATP。
七、氧化磷酸化的影响因素:
1.ATP/ADP比值:ATP/ADP比值是调节氧化磷酸化速度的重要因素。ATP/ADP比值下降,可致氧化磷酸化速度加快;反之,当ATP/ADP比值升高时,则氧化磷酸化速度减慢。
2.甲状腺激素:甲状腺激素可以激活细胞膜上的Na+,K+-ATP酶,使ATP水解增加,因而使ATP/ADP比值下降,氧化磷酸化速度加快。
3.药物和毒物:
⑴呼吸链的抑制剂:能够抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物或毒物称为呼吸链的抑制剂。能够抑制第一位点的有异戊巴比妥、粉蝶霉素A、鱼藤酮等;能够抑制第二位点的有抗霉素A和二巯基丙醇;能够抑制第三位点的有CO、H2S和CN-、N3-。其中,CN-和N3-主要抑制氧化型Cytaa3-Fe3+,而CO和H2S主要抑制还原型Cytaa3-Fe2+。
⑵解偶联剂:不抑制呼吸链的递氢或递电子过程,但能使氧化产生的能量不能用于ADP的磷酸化的试剂称为解偶联剂。其机理是增大了线粒体内膜对H+的通透性,使H+的跨膜梯度消除,从而使氧化过程释放的能量不能用于ATP的合成反应。主要的解偶联剂有2,4-二硝基酚。
⑶氧化磷酸化的抑制剂:对电子传递和ADP磷酸化均有抑制作用的药物和毒物称为氧化磷酸化的抑制剂,如寡霉素。
八、高能磷酸键的类型:
生物化学中常将水解时释放的能量>20kJ/mol的磷酸键称为高能磷酸键,主要有以下几种类型:
1.磷酸酐键:包括各种多磷酸核苷类化合物,如ADP,ATP等。
2.混合酐键:由磷酸与羧酸脱水后形成的酐键,主要有1,3-二磷酸甘油酸等化合物。
3.烯醇磷酸键:见于磷酸烯醇式丙酮酸中。
4.磷酸胍键:见于磷酸肌酸中,是肌肉和脑组织中能量的贮存形式。磷酸肌酸中的高能磷酸键不能被直接利用,而必须先将其高能磷酸键转移给ATP,才能供生理活动之需。这一反应过程由肌酸磷酸激酶(CPK)催化完成。
九、线粒体外NADH的穿梭:
胞液中的3-磷酸甘油醛或乳酸脱氢,均可产生NADH。这些NADH可经穿梭系统而进入线粒体氧化磷酸化,产生H2O和ATP。
1.磷酸甘油穿梭系统:这一系统以3-磷酸甘油和磷酸二羟丙酮为载体,在两种不同的α-磷酸甘油脱氢酶的催化下,将胞液中NADH的氢原子带入线粒体中,交给FAD,再沿琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化。因此,如NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒体,则只得到2分子ATP。
2.苹果酸穿梭系统:此系统以苹果酸和天冬氨酸为载体,在苹果酸脱氢酶和谷草转氨酶的催化下。将胞液中NADH的氢原子带入线粒体交给NAD+,再沿NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化。因此,经此穿梭系统带入一对氢原子可生成3分子ATP。
第三篇:生物化学[第七章生物氧化]课程复习
第七章 生物氧化
糖、脂肪、蛋白质这些有机分子在氧化分解过程中伴有代谢物脱氢、还原型辅酶NADH或FADH2的生成。还原型辅酶NADH或FADH2所携带的氢离子和电子通
过电子传递链最终传给氧,并将释放的能量以ATP的形式贮存。在电子传递过程中形成的ATP占全部生物氧化产生能量的绝大部分。
蛋白质和辅助因子组成的复合体Ⅰ-Ⅳ和ATP合成酶参与了电子传递和氧化磷酸化过程。电子流按还原电势大小的顺序通过这些复合体。来自NADH的电子流通过复合体Ⅰ(NADH-Q还原酶)、复合体Ⅲ(细胞色素还原酶)、复合体Ⅳ(细胞色素氧化酶),最终传给O2,生成H2O;来自琥珀酸的电子流经过复合体Ⅱ(琥珀
酸-Q还原酶)、复合体Ⅲ、复合体Ⅳ,最终传给O2,生成H2O。参与电子传递的辅助因子有FMN、FAD、铁一硫簇、泛醌、细胞色素的血红素基团以及铜离子等。鱼藤酮、安密妥等电子传递抑制剂可在特定部位抑制电子的传递。
ATP生成与电子传递的偶联机制可用化学渗透学说解释。在电子传递过程中伴随着质子跨线粒体内膜的转移及质子浓度梯度的生成;质子浓度梯度推动质子沿ATP合成酶中的通道流回线粒体基质,驱动ATP生成。
解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂和离子载体抑制剂是氧化磷酸化的三类解偶联试剂。它们通过不同的机制影响氧化磷酸化过程。
第四篇:2018年浙江公共卫生执业助理《生物化学》考点:生物氧化
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2018年浙江公共卫生执业助理《生物化学》考点:生物氧化
2018年执业医师考试时间在12月9日,考生要好好备考,争取一次性通过考试!小编整理了一些执业医师的重要考点,希望对备考的小伙伴会有所帮助!最后祝愿所有考生都能顺利通过考试!更多精彩资料关注医学考试之家!第五章 生物氧化
一、生物氧化的概念、特点和部位
1.概念:有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水,并释放出大量能量的过程称为生物氧化(biological oxidation)。又称细胞呼吸或组织呼吸。
2.特点:生物氧化和有机物质体外燃烧在化学本质上是相同的,遵循氧化还原反应的一般规律,所耗的氧量、最终产物和释放的能量均相同。
1.酶类:重要的为氧化酶和脱氢酶两类,脱氢酶尤为重要。
脱氢酶分需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶。前者可激活代谢物分子中的氢,与分子氧结合,产生过氧化氢。在无分子氧时,可利用亚甲蓝为受氢体。需氧脱氢酶皆以FMA或FAD为辅酶。不需氧脱氢酶可激活代谢物分子中的氢,使脱出的氢转移给递氢体或非分子氧。一般在无氧或缺氧环境下促进代谢物氧化。大部分以NAD或NADP为辅酶。
2.体系:有不需传递体和需传递体的两种体系。
三、生物氧化中二氧化碳的生成
生物氧化中CO2的生成是代谢中有机酸的脱羧反应所致。有直接脱羧和氧化脱羧两种类型。按脱羧基的位置又有α-脱羧和β-脱羧之分。
四、生物氧化中水的生成(一)呼吸链的概念和类型
代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后,经过一系列的传递体,最后与激活的氧结合生成水的全部体系,此过程与细胞呼吸有关,所以将此传递链称为呼吸链(respiratory chain)或电子传递链(electron transfer chain)。
在呼吸链中,酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体内膜上。其中传递氢的酶或辅酶称为递氢体,传递电子的酶或辅酶称为电子传递体。递氢体和电子传递体都起着传递电子的作用(2H→2H++2e)。
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人体细胞线粒体内最重要的有两条,即NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。
(二)呼吸链的组成 1.辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ
辅酶Ⅰ(NAD+或CoⅠ)为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。辅酶Ⅱ(NADP+或CoⅡ)为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它们是不需氧脱氢酶的辅酶,分子中的烟酰胺部分,即维生素PP能可逆地加氢还原或脱氢氧化,是递氢体。以NAD+作为辅酶的脱氢酶占多数。
2.黄素酶
黄素酶的种类很多,辅基有2种,即FMN和FAD。FMN是NADH脱氢酶的辅基,FAD是琥珀酸脱氢酶的辅基,都是以核黄素为中心构成的,其异咯嗪环上的第1位及第5位两个氮原子能可逆地进行加氢和脱氢反应,为递氢体。
3.铁硫蛋白
分子中含有非血红素铁和对酸不稳定的硫,因而常简写为FeS形式。在线粒体内膜上,常与其他递氢体或递电子体构成复合物,复合物中的铁硫蛋白是传递电子的反应中心,亦称铁硫中心,与蛋白质的结合是通过Fe与4个半胱氨酸的S相连接。
4.泛醌(又名辅酶Q)
5.细胞色素类
细胞色素(cytochrome, Cyt)是一类以铁卟啉为辅基的结合蛋白质,存在于生物细胞内.
第五篇:第6章--生物氧化习题
第六章 生物氧化习题
一、名词解释
1.生物氧化:有机物质在生物体活细胞内氧化分解,同时释放能量的过程。氧化磷酸化:指底物脱下的2H经过电子传递链传递到分子氧形成水的过程中释放出能量与ADP磷酸化生成 ATP的过程相偶联生成ATP的方式。底物水平磷酸化:某些底物分子中含有高能磷酸键,可转移至ADP生成ATP的过程。4呼吸链:代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后,经过一系列的传递体,最后传递给被激活的氧分子而生成水的全部体系称呼吸链。高能化合物:在生物体内随水解反应或基团转移反应可放出大量自由能的化合物成为高能化合物。磷氧比:指每消耗1mol氧原子所产生的ATP的物质的量。电子传递抑制剂:能够阻断电子传递链中某一部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。8 解偶联剂:具有解偶联作用的化合物称为解偶联剂。氧化磷酸化抑制剂:是指直接作用于线粒体F0F1-ATP酶复合体中的F1组分而抑制ATP合成的一类化合物。F0F1-ATP合酶:位于线粒体内膜基质一边,由F0和F1构成的复合体。是一种ATP驱动的质子运输体,当质子顺电化学梯度流动时催化ATP的合成;当没有氢离子梯度通过质子通道F0时,F1的作用是催化ATP的水解。
二、选择题
1.生物氧化的底物是:(D)
A、无机离子 B、蛋白质 C、核酸 D、小分子有机物 2.除了哪一种化合物外,下列化合物都含有高能键?(D)
A、磷酸烯醇式丙酮酸 B、磷酸肌酸 C、ADP D、G-6-P E、1,3-二磷酸甘油酸 3.下列哪一种氧化还原体系的氧化还原电位最大?(C)
A、延胡羧酸→丙酮酸 B、CoQ(氧化型)→CoQ(还原型)C、Cyta Fe→Cyta Fe2+
3+
D、Cytb Fe→Cytb Fe
3+2+
E、NAD→NADH
+4.呼吸链的电子传递体中,不是蛋白质而是脂质的组分是:(D)
A、NAD+ B、FMN C、FE、S D、CoQ E、Cyt 5.2,4-二硝基苯酚抑制细胞的功能,可能是由于阻断下列哪一种生化作用而引起?(E)
A、NADH脱氢酶的作用 B、电子传递过程 C、氧化磷酸化 D、三羧酸循环 E、电子传递与氧化磷酸化的偶联过程
6.能使线粒体电了传递与氧化磷酸化解偶联的试剂是:(A)A、2,4-二硝基苯酚 B、寡霉素 C、一氧化碳 D、氰化物 7.呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是:(D)
A、c1→b→c→aa3→O2 B、c→c1→b→aa3→O2 C、c1→c→b→aa3→O2 D、b→c1→c→aa3→O2 8.在呼吸链中,将复合物I、复合物II与细胞色素系统连接起来的物质是什么?(C)
A、FMN B、Fe·S蛋白 C、CoQ D、Cytb 9.下述那种物质专一的抑制F0因子?(C)
A、鱼藤酮 B、抗霉素A C、寡霉素 D、氰化物 10.下述分子哪种不属于高能磷酸化合物:(C)
A、ADP B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、乙酰COA D、磷酸肌酸
11.细胞色素c是——:(C)
A、一种小分子的有机色素分子 B、是一种无机色素分子 C、是一种结合蛋白质 D、是一种多肽链
12.下列哪种物质抑制呼吸链的电子由NADH向辅酶Q的传递:(B)
A、抗霉素A B、鱼藤酮 C、一氧化碳 D、硫化氢 13.下列哪个部位不是偶联部位:(B)
A、FMN→CoQ B、NADH→FMN C、b→c D、a1a3→O2 14.ATP的合成部位是:(B)
A、OSCP B、F1因子 C、F0因子 D、任意部位 15.目前公认的氧化磷酸化理论是:(C)
A、化学偶联假说 B、构象偶联假说 C、化学渗透假说 D、中间产物学说 16.下列代谢物中氧化时脱下的电子进入FADH2电子传递链的是:(D)A、丙酮酸 B、苹果酸 C、异柠檬酸 D、琥珀酸 17.下列呼吸链组分中氧化还原电位最高的是:(C)
A、FMN B、Cytb C、Cytc D、Cytc1 18.ATP含有几个高能键:(B)
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个 19.在使用解偶联剂时,线粒体内膜:(B)
A、膜电势升高 B、膜电势降低 C、膜电势不变 D、两侧pH升高 20.线粒体电子传递链各组分:(C)
A、均存在于酶复合体中 B、只能进行电子传递
C、氧化还原电势一定存在差异 D、即能进行电子传递,也能进行氢的传递
二、填空题
1.生物氧化是 有机分子 在细胞中 氧化分解,同时产生 可利用的能量 的过程。
02.反应的自由能变化用 △G 来表示,标准自由能变化用 G 表示,生物化学中pH7.0时
0' 的标准自由能变化则表示为 G。
3.高能磷酸化合物通常是指水解时 释放的自由能大于20.92kJ/mol 的化合物,其中重要的是 ATP,被称为能量代谢的 流通货币。
4.真核细胞生物氧化的主要场所是 线粒体,呼吸链和氧化磷酸化偶联因子都定位于 线粒体内膜。
5.由NADH→O2的电子传递中,释放的能量足以偶联ATP合成的3个部位是 NADH-CoQ、Cytb-Cytc 和 Cyta-a3-O2。6.鱼藤酮、抗霉素A和CN、N3、CO的抑制部位分别是 复合体I、复合体III 和 复合体IV。
7.解释电子传递氧化磷酸化机制有三种假说,其中 化学渗透偶联学说 得到多数人的支持。8.生物体内ATP的生成方式为 氧化磷酸化 和 底物水平磷酸化。
9.人们常见的解偶联剂是 2,4-二硝基苯酚,其作用机理是 破坏H电化学梯度。10.NADH经电子传递和氧化磷酸化可产生 2.5 个ATP,琥珀酸可产生 1.5 个ATP。11.当电子从NADH经 呼吸链 传递给氧时,呼吸链的复合体可将 3 对H从 内膜内侧 泵到内膜外侧,从而形成H的 电化学 梯度,当一对H经 F1-F0复合体 回到线粒体 时,可产生 1 个ATP。
12.F1-F0复合体由 2 部分组成,其F1的功能是 合成ATP,F0的功能是 H通道和整个复合体的基底,连接头部和基部的蛋白质叫 OSCP。寡霉素 可抑制该复合体的功能。13.动物线粒体中,外源NADH可经过 穿梭 系统转移到呼吸链上,这种系统有 种,分别为 α-磷酸甘油穿梭系统 和 苹果酸-天冬氨酸穿梭系统。
14、H2S使人中毒机理是 与氧化态的细胞色素aa3结合,阻断呼吸链。
15、细胞色素aa3辅基中的铁原子有(5)结合配位键,它还保留(1)游离配位键,所以能和(O2)结合,也能与(CO)、(CN)结合而使电子传递受到抑制。
16、线粒体内膜外侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是(NAD);而线粒体内膜内侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是(FAD)。
三、是非题
1.在生物圈中,能量从光养生物流向化养生物,而物质在二者之间循环。(√)2.磷酸肌酸是高能磷酸化合物的贮存形式,可随时转化为ATP供机体利用。(√)3.解偶联剂可抑制呼吸链的电子传递。(×)
4.电子通过呼吸链时,按照各组分的氧化还原电势依次从还原端向氧化端传递。(√)5.生物化学中的高能键是指水解断裂时释放较多自由能的不稳定键。(√)6.NADPH/NADP的氧化还原电势稍低于NADH/NAD,更容易经呼吸链氧化。(×)7.植物细胞除了有对CN敏感的细胞色素氧化酶外,还有抗氰的末端氧化酶。(√)8.ADP的磷酸化作用对电子传递起限速作用。(√)
五、问答题
1.生物氧化的特点和方式是什么?
答:特点:常温、酶催化、多步反应、能量逐步释放、放出的能量贮存于特殊化合物。方式:单纯失电子、脱氢、加水脱氢、加氧。
2.线粒体呼吸链的组成成分有哪些,各有什么功能?
答:线粒体呼吸链的组分实质上包括:4种镶嵌在线粒体内膜上中的酶的复合体(I、II、III、IV),1个由单亚基组成、位于线粒体内膜外侧的膜外周蛋白细胞色素C,1个活动性强的非蛋白质组分辅酶Q。在四个酶复合体中,有3个是质子泵(I、III、IV),在电子传递过程中可将质子从线粒体内膜泵到线粒体膜间隙中。线粒体电子传递链有2个电子入口,一个是NADH,一个是FADH2,末端氧化酶是细胞色素aa3,最终电子受体是氧。
-+
+
+
+
+
++
--3.简述化学渗透学说。
答:(1)呼吸链中递氢体和电子传递体在线粒体内膜中是间隔交替排列的,并且都有特定的位置,催化反应是定向的。
(2)递氢体有氢泵的作用,当递氢体从线粒体内膜内侧接受从NADH+H传来的氢后,可将其中的电子(2e)传给位于其后的电子传递体,而将两个H质子从内膜泵出到膜外侧,在电子传递过程中,每传递一对电子就泵出6个H质子。
(3)内膜对H不能自由通过,泵出膜的外侧H不能自由返回膜内侧,因而使线粒体内膜外侧的H质子浓度高于内侧,造成H质子浓度的跨膜梯度,这种H质子梯度和电位梯度就是质子返回内膜的一种动力。
(4)H通过ATP酶的特殊途径,返回到基质,使质子发生逆向回流。由于H浓度梯度。4.DNP作为解偶联剂的作用实质是什么?
答:DNP能将线粒体氧化磷酸化和电子传递两个过程解偶联。DNP是一种疏水性物质,可以在膜中自由移动;又是一种弱酸,可以解离出质子。DNP通过在线粒体内膜上的自由移动,将线粒体电子传递过程中泵出的质子再带回线粒体内,严重破坏线粒体内膜的质子梯度,从而切断氧化磷酸化合成ATP的驱动力。但由于DNP不影响电子传递链本身的功能,因此,DNP存在时线粒体电子传递可以照常进行。
5、绘图表示电子传递链的过程?P.138
6、常见呼吸链中电子传递抑制剂有哪些?它们的作用机理是什么?
答:(1)鱼藤酮、阿米妥、以及杀粉蝶菌素,它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮是从热带植物的根中提取出来的化合物,它能和NADH脱氢酶牢固结合,因而能阻断呼吸链的电子传递。鱼藤酮对黄素蛋白不起作用,所以鱼藤酮可以用来鉴别NADH呼吸链与FADH2呼吸链。阿米妥的作用与鱼藤酮相似,但作用较弱,可用作麻醉药。杀粉蝶菌素A是辅酶Q的结构类似物,由此可以与辅酶Q相竞争,从而抑制电子传递。
(2)抗霉素A是从链霉菌分离出的抗菌素,它抑制电子从细胞色素b到细胞色素c1的传递作用。
(3)氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子细胞色素aa3向氧的传递作用,这也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。
7、简述ATP的生理作用。
答:(1)是机体能量的暂时贮存形式:在生物氧化中,ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化生成ATP的方式贮存起来,因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。
(2)是机体其它能量形式的来源:ATP分子内所含有的高能键可转化成其它能量形式,以维持机体的正常生理机能,例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能、化学合成能等。体内某些合成反应不一定都直接利用ATP供能,而以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP供能;磷脂合成需CTP供能;蛋白质合成需GTP供能。这些三磷酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的,而是来源于ATP。
(3)可生成cAMP参与激素作用:ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下,可生成cAMP,作+
+ +
+
+ +
+ +-+
+ 为许多肽类激素在细胞内体现生理效应的第二信使。
六、论述
利用所学知识,解释下图中能量与氧消耗的机理。
答:(1)氧消耗速度显示电子传递速度,ATP合成速度显示氧化磷酸化。ADP和磷酸是氧化磷酸化的底物,琥珀酸是产生FADH2的底物。
图1:氧消耗曲线显示,在含有线粒体(完整电子传递链)的反应系统中加入ADP和磷酸,电子传递速度没有什么变化;当加入琥珀酸,氧消耗大幅度增加。说明电子传递需要电子供体(底物)。加入呼吸链抑制剂CN-完全抑制了电子传递。ATP合成曲线和氧消耗曲线一致,说明只有ADP和磷酸是不能合成ATP的,ATP的合成依赖于电子传递的进行。
图2:ATP合成曲线显示,仅有琥珀酸时ATP无法合成,只有当ATP合成底物ADP和磷酸也加入时,才合成ATP。加入氧化磷酸化抑制剂寡霉素可以抑制氧化磷酸化,但同时氧消耗也同步降低,说明氧化磷酸化对电子传递有重要影响。
ATP的合成依赖于电子传递的进行,反过来又作用于电子传递的现象说明线粒体电子传递和氧化磷酸化之间存在偶联关系。
(2)DNP为解偶联剂,可以使氧化磷酸化和电子传递两个过程分离。因为DNP是一种疏水性物质,可以在膜中自由移动;它又是一种弱酸,可以解离出质子,将内膜外侧的质子运回到膜内侧,破坏了跨膜的质子梯度,从而使线粒体的氧化磷酸化因为没有驱动力而不能进行。DNP存在时电子传递可以照常进行,因此氧消耗继续增加。
氧消耗琥珀酸ADP+Pi寡霉素DNP氧消耗ATP合成ATP合成反应时间图 2