1、第五章：生物氧化 一、名词解释 1.生物氧化 2.电子传递链（呼吸链） 3.底物水平磷酸化 4.氧化磷酸化 5.高能化合物 6.磷氧比（P/O） 7.磷酸原 8.解偶联作用 二、填空题 1.生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有（ ） （ ）和（ ）三种成份参与。 2.生物体内高能化合物有（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）等类。 3.NADH 呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是（ ） （ ） （ ） 。 4.穿梭作用主要有（ ）与（ ） ，二者进入呼吸链氧化，其 P/O 比分别是（ ）和（ ） 。 5.植物细胞的生物氧化途径除（ ）和（ ）途径外，还有（ ） （ ） （ ） （ ）几种非
2、线粒体氧化体系。 6.反应的自由能变化用（ ）表示，标准自由能变化用（ ）表示，生化标准自由能变化则表示为（ ） 。 7.G00 时表示为（ ）反应，G 0=0 时表示反应达到（ ） 。 8.真核细胞生物氧化的主要场所是（ ） ，呼吸链和氧化磷酸化偶联因子都定位于（ ） 。 9.呼吸链的复合物Cytaa 3，它的主要功能是（ ） ，故又称它为（ ） 。 10.真核细胞中，细胞内 Na+浓度比细胞外（ ） ，细胞内 K+浓度比细胞外（ ） 。 11.线粒体电子传递链上至少含五种不同的细胞色素，它们是细胞色素（ ） ，其中（ ）的辅基是血红素即（ ） ， （ ）的辅基是血红素 A。血红素 A 与血
3、红素的区别在于（ ） 。 12.苹果酸穿梭存在于（ ）和（ ）组织，磷酸甘油穿梭存在于（ ）和（ ）组织。 13.ATP/ADP 比值降低对糖代谢和生物氧化的影响有（ ） （ ） （ ） 。 14.电子传递链在原核细胞中存在于（ ）上，在真核细胞中存在于（ ）上。 15.动物体中形成 ADP 的方式有（ ）和（ ） ，但在绿色植物中还有（ ） 。三、选择题 1.把电子从 Cytc1 传递到氧是哪类物质完成的:（ ） A.铁硫蛋白 B.黄素蛋白 C.细胞色素 D.烟酰胺核苷酸类 2.属于解偶联剂的是:（ ） A.2，4-二硝基苯酚 B.硫化氢 C. 叠氮化合物 D.抗霉素 A 3.在真核生物中，
4、1 分子葡萄糖在有氧和无氧情况下分解时，净生成 ATP 分子数最近似的比值是:（ ） A.2 B.6 C.18 D.36 4.关于 ATP 在能量代谢中的作用，哪项是错误的:（ ） A.体内的合成反应所需的能量均由 ATP 直接供给 B.能量的生成、贮存、释放和利用都以 ATP 为中心 C.ATP 是生物界普遍的直接功能物质 D.ATP 可通过对氧化磷酸化的作用调节其构成 5.有关 ATP 的描述，正确的是:（ ） A.ATP 含有三个高能磷酸键 B.ATP 都是由呼吸链过程中经氧化磷酸化产生的 C.ATP 是由激酶催化反应的产物 D.ATP 在反应中供出一个高能磷酸基后，即转变为ADP 6.
5、在胞浆中进行与能量生成有关的代谢过程是:（ ） A.三羧酸循环 B.氧化磷酸化 C.电子传递 D.糖酵解 7.可兼做需氧脱氢酶不需氧脱氢酶的辅酶是:（ ） A.NAD+ B.NADP+ C.FAD D.FMN 8.下列酶中不属于不需氧脱氢酶的是:（ ） A.3-磷酸甘油醛脱氢酶 B.琥珀酸脱氢酶 C.脂酰 CoA 脱氢酶 D.黄嘌呤脱氢酶 9.丙酮酸彻底氧化为 CO2、H 2O 和能量，其 P/O 比值为:（ ） A.2.0 B.3.0 C.4.0 D.5.0 10.作为生物体内最常用的能量物质是:（ ） A.ATP B.NAD+ C.FAD D.CP（磷酸肌酸） 11.下列不是琥珀酸脱氢酶呼
6、吸链成分的是:（ ） A.FMN B.铁硫蛋白 C.CoQ D.Cytc 12.下列代谢物脱下的氢，不进入 NADH 呼吸链的是:（ ） A.苹果酸 B.异柠檬酸 C.脂肪酰辅酶 A D.丙酮酸 13.胞浆中 1mol 乳酸彻底氧化为水和 CO2，产生 ATP 的摩尔数是 :（ ） A. 9 或 10 B.11 或 12 C.17 或 18 D.15 或 16 14.单纯催化电子传递反应的酶是:（ ）A.过氧化物酶 B.加单氧酶 C.细胞色素氧化酶 D.黄嘌呤氧化酶 15.苹果酸穿梭的生理意义在于:（ ） A.维持线粒体内外有机酸的平衡 B.为保证 TCA 循环顺利进行提供充足的草酰乙酸 C.
7、将草酰乙酸带入线粒体内进行彻底氧化 D.把胞液 NADH+H+的 2H 带入线粒体进入呼吸链 16.体内 CO2 来自:（ ） A.碳原子被氧化 B.呼吸链的氧化还原过程 C.有机酸的脱羧 .D 糖的无氧酵解 17.肌肉组织中能量贮存的主要形式是:（ ） A. ATP B. GTP C.CTP D.CTP 18.下列哪种物质不属于高能化合物:（ ） A.3-磷酸甘油醛 B.1，3- 二磷酸甘油酸 C.磷酸肌酸 D.琥珀酰 CoA 19.下列哪项不属于非线粒体生物氧化特点的是:（ ） A.参与药物、毒物及代谢物的生物氧化 B.伴有磷酸化 C.主要包括微粒体氧化体系和过氧化物酶体氧化体系 D.可产
8、生氧自由基 20.下列化学反应中，哪项是放能过程:（ ） A.葡萄糖生成 CO2 和 H2O B.由氨基酸合成蛋白质 C.葡萄糖在肝中合成糖原 D.ADP 磷酸化为 ATP 21.有下列四种物质细胞色素 C NADH H 2 辅酶 Q，将它们按照容易给出电子的顺序排列，其正确的排列顺序为:（ ） A.- B.- C.- D.- 22.下列四种物质-酮戊二酸 草酰乙酸 O 2 NADP +将它们按照容易接受电子的顺序排列，其正确顺序为:（ ） A.- B.- C.- D.- 四、是非题 1.在化学反应中有自由能的降低，反应就开始自发地进行。 2.呼吸链中 Cytaa3 的铁离子和铜离子将电子传给
9、氧。 3.ATP 的合成依赖于电子的流动，而电子的流动又依赖于氧的存在。 4.细胞质中的 NADH+H+不能直接进入线粒体内膜，而 NADH 上的电子可进入电子传递链。5.F1-F0 复合体是氧化磷酸化的关键部位是换能装置。 6.黄素蛋白的氧化还原电位随结合的蛋白不同而变化。 7.辅酶 Q 在呼吸链中也可用作单电子传递体起作用。 8.多酚氧化酶系统是一种不产生 ATP 的电子传递途径。 9.呼吸链中的细胞色素系统均结合在内膜上，不能溶于水。 10.呼吸链中各电子传递体都和蛋白质结合在一起。 11.呼吸链中的递氢体及递电子体都有质子泵作用。 12.非线粒体氧化体系在氧化过程中不产生 ATP。 1
10、3.在生物圈中，能量从光氧生物流向化养生物，而物质在二者之间循环。 14.在生物体内 NADH+H+和 NADPH+H+的生理生化作用是相同的。 15.动物细胞中，线粒体外生成的 NADH 也可直接通过呼吸链氧化。 16.呼吸链各组分中只有 Cytc 是线粒体内膜的外周蛋白。 17.磷酸肌酸、磷酸精氨酸、磷酸咪基牛黄酸存在于肌肉和脑组织，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。 18.寡霉素专一地抑制线粒体 F1-F0-ATPase 的 F0，从而抑制 ATP 的合成。 五、问答题 1.试述体内生物氧化与体外燃烧的异同点。 2.呼吸链有哪些组分构成？它们各有何生化作用？其
11、排列规律有什么特点？并写出典型的电子传递链。 3.氧化磷酸化受哪些因素的影响？ 4.氧化作用和磷酸化作用是怎样偶联的？（氧化磷酸化作用机理）其主要作用机理的实验证明是什么？ 5.什么是电子传递抑制剂？各类电子传递抑制剂的毒害作用机理是什么？ 6.指出下列过程中 P/O 比理论值： 异柠檬酸 琥珀酸 有二硝基酚（DNP）存在时， 酮戊二酸 琥珀酸 琥珀酸 草酰乙酸 参考答案 一、名词解释 1.生物氧化：在生物细胞内，糖类、脂肪、蛋白质等有机物质氧化分解，生成 CO2 和H2O，并释放能的过程，叫生物氧化，又称细胞呼吸或组织呼吸。 2.电子传递链：又称呼吸链，生物氧化过程中，从代谢物上脱下的氢经过
12、一系列的按一定顺序排列的递氢体和递电子体的传递，最后传至分子氧而生成水，这种氢和电子的传递体系叫电子传递链。简称 ETC。 3.底物水平磷酸化：指底物在氧化过程中，ATP 的生成没有氧分子的参加，也不经过电子传递链传递电子，在底物直接氧化水平上进行的磷酸化过程。 4.氧化磷酸化：指电子在电子传递链上传递和 ATP 形成相互偶联的过程。即与生物氧化作用相伴而生的磷酸化作用。 5.高能化合物：在标准条件下（PH=7，25 ，1mol/L）发生水解时可释放大量自由能的化合物，叫高能化合物。其 G0 21KJ/mol 6.P/O 比：在生物氧化中，每消耗一个氧原子所生成的 ATP 的分子数，或每消耗
13、1mol 原子氧生成的 ATP 的摩尔数。 7.磷酸原：生物体内具有贮能作用的物质是磷酸肌酸和磷酸精氨酸。二者通过磷酸基团的转移作为贮能物质的，统称为磷酸原。 8.解偶联作用：在氧化磷酸化反应中，有些物质能使电子传递和 ATP 的生成两个过程分离，它只抑制 ATP 的形成，而不抑制电子传递，这一作用称为解偶联作用。 二、填空题 1.酶、辅酶、电子传递体 2.焦磷酸化合物、酰基磷酸化和物、烯醇磷酸化和物、胍基磷酸化和物、硫酯化合物、甲硫化合物 3.复合物 复合物 复合物 4.磷酸甘油穿梭、苹果酸穿梭、2、3 5.NADH、FADH 2（琥珀酸脱氢酶） 、抗氰氧化酶、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙
14、醇酸氧化酶 6.G、G o、G o 7.放能、吸能、平衡 8.线粒体、线粒体内膜 9.直接把电子传递给 O2、细胞色素氧化酶 10.低、高 11.B C1 C aa3,B C1 C,铁-原卟啉aa 3 血红素中第 8 位的甲基被甲酰基取代，第二位上的乙烯基被长链碳氢链取代 12.心肌、肝脏；肌肉、神经 13.糖酵解、有氧氧化过程增强；糖原分解增强；氧化磷酸化过程增强 14.质膜、线粒体内膜 15.氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光合磷酸化作用 三、选择题 1.C 2.A 3.C 4.A 5.E 6.D 7.C 8.D 9.B 10.A 11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.C 1
15、7.D 18.A 19.B 20.A 21.C 22.A 四、判断题 1.错 2.对 3.对 4.对 5.对 6.对 7.对 8.对 9.错 10.对 11.错 12.对 13.对 14.错 15.错 16.对 17.对 18.对 五、问答题 1.有机物质在体内生物氧化与体外化学氧化（燃烧）的反应实质相同：均有脱氢、失去电子、与氧结合等过程，都生成 CO2 和 H2O，而且释放总能量相等，但二者也有很大区别： 生物氧化进行条件温和（常温、常压、近中性 PH 和有水的环境） 体外燃烧条件：高温、高压及干燥条件下 生物氧化的进行是酶、辅酶、电子传递系统参与下逐步的还原过程，并伴有能量的逐步释放。
16、体外燃烧则是剧烈的游离基反应，能量是突发式的释放出来。 生物氧化释放的能量大多转变为 ATP 形式的活跃化学能 体外燃烧所产生的能量则以光与热的形式释放到环境中 2.呼吸链由下列 5 种组分构成： 烟酰胺核苷酸类：电子和氢的传递体黄素蛋白类：传递氢的作用辅酶 Q：传递电子和氢 铁硫蛋白：传递电子 细胞色素类：传递电子 特点：电子传递链上各成员的排列顺序是根据各个电子传递体的氧化-还原电位决定的。从底物到 O2 氧化-还原电位依次增高，电子只能从底物分子流向 O2。 琥珀酸 FAD FeS NADHFMN FeS CoQ CytbFeSCytc 1 CytcCytaa 3 1/2O2 3.生物体
17、内的氧化磷酸化可受内外因素的影响 （1）ADP/ATP 的影响： 氧化磷酸化的速率受细胞内能量水平的调节，当 ADP 含量高时，加速氧化磷酸化的进行，当 ADP/ATP 比值低时，则抑制氧化磷酸化速率。 （2）甲状腺素的影响： 甲状腺素能促进细胞膜上 Na+,K+,ATP 酶的合成，加速了 ATP 的分解，ADP 增多可促进氧化磷酸化。 （3）氧化磷酸化抑制剂的影响： 电子传递抑制剂：如鱼藤酮等，可阻断呼吸链中某一部位的电子传递。 化学解偶联剂：使氧化过程和磷酸化脱离的物质，它不抑制电子传递，但抑制 ADP 磷酸化生成 ATP 的过程，如 2，4-二硝基酚。 磷酸化抑制剂：该物质直接作用于 A
18、TP 合成酶复合体，抑制 ATP 的合成。 (4)离子载体的抑制：这是一类能够结合 K+，Na +等阳离子的脂溶性物质，作为载体，如缬氨霉素，能使 K+穿过线粒体内膜，消除了膜内、外两侧的电势梯度，从而破坏了磷酸化过程。 4.关于氧化磷酸化的机理主要有三个：化学偶联假说；构象偶联假说； 化学渗透假说。英国科学家 Mitchel1961 年提出的。化学渗透假说是解释氧化磷酸化机理的主要假说，其主要内容包括：线粒体内膜是封闭的、对质子不通透的完整膜系统；电子传递体和氢传递体是交替排列，氢传递体具有质子泵作用，将质子泵到内膜外侧；内膜两侧质子浓度的差异造成 PH 梯度和跨膜电位梯度； 当跨膜质子移动
19、力驱动内膜外侧的质子通过内膜上的 ATP 合成酶的 F0 流回线粒体基质时，其能量驱使 ADP 磷酸化生成 ATP。 化学渗透假说的论点与许多实验结果相符，其中最著名的证明是氧化磷酸化重组实验。Racker 及其同事将线粒体内膜通过超声波打碎，形成内面翻转向外的亚线粒体小泡，仍保持氧化磷酸功能，用胰蛋白酶等处理，得到缺少颗粒的亚线粒体小泡（具有电子传递功能，但不能偶联生成 ATP。 ）和具有 F1-ATP 酶活性的颗粒两部分，当两部分重组后，氧化磷酸化作用又得到恢复。 5.电子传递抑剂是指能够阻断电子传递链中某一部位电子传递的物质。鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素。阻断电子由 NAD+向 CoQ 的传递。鱼藤酮常作为重要的杀虫剂； 抗霉素A：抑制电子从 Cytb 到 Cytc1 的传递作用；氰化物、一氧化碳、叠氮化合物、硫化氢等，阻断电子从 Cytaa3 向氧的传递。
