第一篇：第6章--生物氧化習題

第六章 生物氧化習題

一、名詞解釋

1．生物氧化：有機物質在生物體活細胞內氧化分解，同時釋放能量的過程。氧化磷酸化：指底物脫下的2H經過電子傳遞鏈傳遞到分子氧形成水的過程中釋放出能量與ADP磷酸化生成 ATP的過程相偶聯生成ATP的方式。底物水平磷酸化：某些底物分子中含有高能磷酸鍵，可轉移至ADP生成ATP的過程。4呼吸鏈：代謝物上的氫原子被脫氫酶激活脫落后，經過一系列的傳遞體，最后傳遞給被激活的氧分子而生成水的全部體系稱呼吸鏈。高能化合物：在生物體內隨水解反應或基團轉移反應可放出大量自由能的化合物成為高能化合物。磷氧比：指每消耗1mol氧原子所產生的ATP的物質的量。電子傳遞抑制劑：能夠阻斷電子傳遞鏈中某一部位電子傳遞的物質稱為電子傳遞抑制劑。8 解偶聯劑：具有解偶聯作用的化合物稱為解偶聯劑。氧化磷酸化抑制劑：是指直接作用于線粒體F0F1-ATP酶復合體中的F1組分而抑制ATP合成的一類化合物。F0F1-ATP合酶：位于線粒體內膜基質一邊，由F0和F1構成的復合體。是一種ATP驅動的質子運輸體，當質子順電化學梯度流動時催化ATP的合成；當沒有氫離子梯度通過質子通道F0時，F1的作用是催化ATP的水解。

二、選擇題

1．生物氧化的底物是：（D）

A、無機離子 B、蛋白質 C、核酸 D、小分子有機物 2．除了哪一種化合物外，下列化合物都含有高能鍵？（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．下列哪一種氧化還原體系的氧化還原電位最大？（C）

A、延胡羧酸→丙酮酸 B、CoQ(氧化型)→CoQ(還原型)C、Cyta Fe→Cyta Fe2+

3+

D、Cytb Fe→Cytb Fe

3+2+

E、NAD→NADH

+4．呼吸鏈的電子傳遞體中，不是蛋白質而是脂質的組分是：（D）

A、NAD+ B、FMN C、FE、S D、CoQ E、Cyt 5．2,4－二硝基苯酚抑制細胞的功能,可能是由于阻斷下列哪一種生化作用而引起?（E）

A、NADH脫氫酶的作用 B、電子傳遞過程 C、氧化磷酸化 D、三羧酸循環 E、電子傳遞與氧化磷酸化的偶聯過程

6．能使線粒體電了傳遞與氧化磷酸化解偶聯的試劑是：（A）A、2，4-二硝基苯酚 B、寡霉素 C、一氧化碳 D、氰化物 7．呼吸鏈的各細胞色素在電子傳遞中的排列順序是：（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．在呼吸鏈中，將復合物I、復合物II與細胞色素系統連接起來的物質是什么？（C）

A、FMN B、Fe·S蛋白 C、CoQ D、Cytb 9．下述那種物質專一的抑制F0因子？（C）

A、魚藤酮 B、抗霉素A C、寡霉素 D、氰化物 10．下述分子哪種不屬于高能磷酸化合物：（C）

A、ADP B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、乙酰COA D、磷酸肌酸

11．細胞色素c是——：（C）

A、一種小分子的有機色素分子 B、是一種無機色素分子 C、是一種結合蛋白質 D、是一種多肽鏈

12．下列哪種物質抑制呼吸鏈的電子由NADH向輔酶Q的傳遞：（B）

A、抗霉素A B、魚藤酮 C、一氧化碳 D、硫化氫 13．下列哪個部位不是偶聯部位：（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．目前公認的氧化磷酸化理論是：（C）

A、化學偶聯假說 B、構象偶聯假說 C、化學滲透假說 D、中間產物學說 16．下列代謝物中氧化時脫下的電子進入FADH2電子傳遞鏈的是：（D）A、丙酮酸 B、蘋果酸 C、異檸檬酸 D、琥珀酸 17．下列呼吸鏈組分中氧化還原電位最高的是：（C）

A、FMN B、Cytb C、Cytc D、Cytc1 18．ATP含有幾個高能鍵：（B）

A、1個 B、2個 C、3個 D、4個 19．在使用解偶聯劑時，線粒體內膜：（B）

A、膜電勢升高 B、膜電勢降低 C、膜電勢不變 D、兩側pH升高 20．線粒體電子傳遞鏈各組分：（C）

A、均存在于酶復合體中 B、只能進行電子傳遞

C、氧化還原電勢一定存在差異 D、即能進行電子傳遞，也能進行氫的傳遞

二、填空題

1．生物氧化是 有機分子 在細胞中 氧化分解，同時產生 可利用的能量 的過程。

02．反應的自由能變化用 △G 來表示，標準自由能變化用 G 表示，生物化學中pH7.0時

0' 的標準自由能變化則表示為 G。

3．高能磷酸化合物通常是指水解時 釋放的自由能大于20.92kJ/mol 的化合物，其中重要的是 ATP，被稱為能量代謝的 流通貨幣。

4．真核細胞生物氧化的主要場所是 線粒體，呼吸鏈和氧化磷酸化偶聯因子都定位于 線粒體內膜。

5．由NADH→O2的電子傳遞中，釋放的能量足以偶聯ATP合成的3個部位是 NADH-CoQ、Cytb-Cytc 和 Cyta-a3-O2。6．魚藤酮、抗霉素A和CN、N3、CO的抑制部位分別是 復合體I、復合體III 和 復合體IV。

7．解釋電子傳遞氧化磷酸化機制有三種假說，其中 化學滲透偶聯學說 得到多數人的支持。8．生物體內ATP的生成方式為 氧化磷酸化 和 底物水平磷酸化。

9．人們常見的解偶聯劑是 2，4－二硝基苯酚，其作用機理是 破壞H電化學梯度。10．NADH經電子傳遞和氧化磷酸化可產生 2.5 個ATP，琥珀酸可產生 1.5 個ATP。11．當電子從NADH經 呼吸鏈 傳遞給氧時，呼吸鏈的復合體可將 3 對H從 內膜內側 泵到內膜外側，從而形成H的 電化學 梯度，當一對H經 F1-F0復合體 回到線粒體 時，可產生 1 個ATP。

12．F1-F0復合體由 2 部分組成，其F1的功能是 合成ATP，F0的功能是 H通道和整個復合體的基底，連接頭部和基部的蛋白質叫 OSCP。寡霉素 可抑制該復合體的功能。13．動物線粒體中，外源NADH可經過 穿梭 系統轉移到呼吸鏈上，這種系統有 種，分別為 α－磷酸甘油穿梭系統 和 蘋果酸-天冬氨酸穿梭系統。

14、H2S使人中毒機理是 與氧化態的細胞色素aa3結合，阻斷呼吸鏈。

15、細胞色素aa3輔基中的鐵原子有（5）結合配位鍵，它還保留（1）游離配位鍵，所以能和（O2）結合，也能與（CO）、（CN）結合而使電子傳遞受到抑制。

16、線粒體內膜外側的α-磷酸甘油脫氫酶的輔酶是（NAD）；而線粒體內膜內側的α-磷酸甘油脫氫酶的輔酶是（FAD）。

三、是非題

1．在生物圈中，能量從光養生物流向化養生物，而物質在二者之間循環。（√）2．磷酸肌酸是高能磷酸化合物的貯存形式，可隨時轉化為ATP供機體利用。（√）3．解偶聯劑可抑制呼吸鏈的電子傳遞。（×）

4．電子通過呼吸鏈時，按照各組分的氧化還原電勢依次從還原端向氧化端傳遞。（√）5．生物化學中的高能鍵是指水解斷裂時釋放較多自由能的不穩定鍵。（√）6．NADPH/NADP的氧化還原電勢稍低于NADH/NAD，更容易經呼吸鏈氧化。（×）7．植物細胞除了有對CN敏感的細胞色素氧化酶外，還有抗氰的末端氧化酶。（√）8．ADP的磷酸化作用對電子傳遞起限速作用。（√）

五、問答題

1．生物氧化的特點和方式是什么？

答：特點：常溫、酶催化、多步反應、能量逐步釋放、放出的能量貯存于特殊化合物。方式：單純失電子、脫氫、加水脫氫、加氧。

2．線粒體呼吸鏈的組成成分有哪些，各有什么功能？

答：線粒體呼吸鏈的組分實質上包括：4種鑲嵌在線粒體內膜上中的酶的復合體（I、II、III、IV），1個由單亞基組成、位于線粒體內膜外側的膜外周蛋白細胞色素C，1個活動性強的非蛋白質組分輔酶Q。在四個酶復合體中，有3個是質子泵（I、III、IV），在電子傳遞過程中可將質子從線粒體內膜泵到線粒體膜間隙中。線粒體電子傳遞鏈有2個電子入口，一個是NADH，一個是FADH2，末端氧化酶是細胞色素aa3，最終電子受體是氧。

-+

+

+

+

+

++

-－3．簡述化學滲透學說。

答：(1)呼吸鏈中遞氫體和電子傳遞體在線粒體內膜中是間隔交替排列的，并且都有特定的位置，催化反應是定向的。

(2)遞氫體有氫泵的作用，當遞氫體從線粒體內膜內側接受從NADH+H傳來的氫后，可將其中的電子（2e）傳給位于其后的電子傳遞體，而將兩個H質子從內膜泵出到膜外側，在電子傳遞過程中，每傳遞一對電子就泵出6個H質子。

(3)內膜對H不能自由通過，泵出膜的外側H不能自由返回膜內側，因而使線粒體內膜外側的H質子濃度高于內側，造成H質子濃度的跨膜梯度,這種H質子梯度和電位梯度就是質子返回內膜的一種動力。

(4)H通過ATP酶的特殊途徑，返回到基質，使質子發生逆向回流。由于H濃度梯度。4．DNP作為解偶聯劑的作用實質是什么？

答：DNP能將線粒體氧化磷酸化和電子傳遞兩個過程解偶聯。DNP是一種疏水性物質，可以在膜中自由移動；又是一種弱酸，可以解離出質子。DNP通過在線粒體內膜上的自由移動，將線粒體電子傳遞過程中泵出的質子再帶回線粒體內，嚴重破壞線粒體內膜的質子梯度，從而切斷氧化磷酸化合成ATP的驅動力。但由于DNP不影響電子傳遞鏈本身的功能，因此，DNP存在時線粒體電子傳遞可以照常進行。

5、繪圖表示電子傳遞鏈的過程？P.138

6、常見呼吸鏈中電子傳遞抑制劑有哪些？它們的作用機理是什么？

答：（1）魚藤酮、阿米妥、以及殺粉蝶菌素，它們的作用是阻斷電子由NADH向輔酶Q的傳遞。魚藤酮是從熱帶植物的根中提取出來的化合物，它能和NADH脫氫酶牢固結合，因而能阻斷呼吸鏈的電子傳遞。魚藤酮對黃素蛋白不起作用，所以魚藤酮可以用來鑒別NADH呼吸鏈與FADH2呼吸鏈。阿米妥的作用與魚藤酮相似，但作用較弱，可用作麻醉藥。殺粉蝶菌素A是輔酶Q的結構類似物，由此可以與輔酶Q相競爭，從而抑制電子傳遞。

（2）抗霉素A是從鏈霉菌分離出的抗菌素，它抑制電子從細胞色素b到細胞色素c1的傳遞作用。

（3）氰化物、一氧化碳、疊氮化合物及硫化氫可以阻斷電子細胞色素aa3向氧的傳遞作用，這也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。

7、簡述ATP的生理作用。

答：（1）是機體能量的暫時貯存形式：在生物氧化中，ADP能將呼吸鏈上電子傳遞過程中所釋放的電化學能以磷酸化生成ATP的方式貯存起來，因此ATP是生物氧化中能量的暫時貯存形式。

（2）是機體其它能量形式的來源：ATP分子內所含有的高能鍵可轉化成其它能量形式，以維持機體的正常生理機能，例如可轉化成機械能、生物電能、熱能、滲透能、化學合成能等。體內某些合成反應不一定都直接利用ATP供能，而以其他三磷酸核苷作為能量的直接來源。如糖原合成需UTP供能；磷脂合成需CTP供能；蛋白質合成需GTP供能。這些三磷酸核苷分子中的高能磷酸鍵并不是在生物氧化過程中直接生成的，而是來源于ATP。

（3）可生成cAMP參與激素作用：ATP在細胞膜上的腺苷酸環化酶催化下，可生成cAMP，作+

+ +

+

+ +

+ +-+

+ 為許多肽類激素在細胞內體現生理效應的第二信使。

六、論述

利用所學知識，解釋下圖中能量與氧消耗的機理。

答：（1）氧消耗速度顯示電子傳遞速度，ATP合成速度顯示氧化磷酸化。ADP和磷酸是氧化磷酸化的底物，琥珀酸是產生FADH2的底物。

圖1：氧消耗曲線顯示，在含有線粒體（完整電子傳遞鏈）的反應系統中加入ADP和磷酸，電子傳遞速度沒有什么變化；當加入琥珀酸，氧消耗大幅度增加。說明電子傳遞需要電子供體（底物）。加入呼吸鏈抑制劑CN-完全抑制了電子傳遞。ATP合成曲線和氧消耗曲線一致，說明只有ADP和磷酸是不能合成ATP的，ATP的合成依賴于電子傳遞的進行。

圖2：ATP合成曲線顯示，僅有琥珀酸時ATP無法合成，只有當ATP合成底物ADP和磷酸也加入時，才合成ATP。加入氧化磷酸化抑制劑寡霉素可以抑制氧化磷酸化，但同時氧消耗也同步降低，說明氧化磷酸化對電子傳遞有重要影響。

ATP的合成依賴于電子傳遞的進行，反過來又作用于電子傳遞的現象說明線粒體電子傳遞和氧化磷酸化之間存在偶聯關系。

（2）DNP為解偶聯劑，可以使氧化磷酸化和電子傳遞兩個過程分離。因為DNP是一種疏水性物質，可以在膜中自由移動；它又是一種弱酸，可以解離出質子，將內膜外側的質子運回到膜內側，破壞了跨膜的質子梯度，從而使線粒體的氧化磷酸化因為沒有驅動力而不能進行。DNP存在時電子傳遞可以照常進行，因此氧消耗繼續增加。

氧消耗琥珀酸ADP+Pi寡霉素DNP氧消耗ATP合成ATP合成反應時間圖 2

第二篇：生物化學第七章 生物氧化

第七章 生物氧化

一、生物氧化的概念和特點：

物質在生物體內氧化分解并釋放出能量的過程稱為生物氧化。與體外燃燒一樣，生物氧化也是一個消耗O2，生成CO2和H2O，并釋放出大量能量的過程。但與體外燃燒不同的是，生物氧化過程是在37℃，近于中性的含水環境中，由酶催化進行的；反應逐步釋放出能量，相當一部分能量以高能磷酸酯鍵的形式儲存起來。

二、線粒體氧化呼吸鏈：

在線粒體中，由若干遞氫體或遞電子體按一定順序排列組成的，與細胞呼吸過程有關的鏈式反應體系稱為呼吸鏈。這些遞氫體或遞電子體往往以復合體的形式存在于線粒體內膜上。主要的復合體有：

1． 復合體Ⅰ（NADH-泛醌還原酶）：由一分子NADH還原酶（FMN），兩分子鐵硫蛋白（Fe-S）和一分子CoQ組成，其作用是將（NADH+H+）傳遞給CoQ。

鐵硫蛋白分子中含有非血紅素鐵和對酸不穩定的硫。其分子中的鐵離子與硫原子構成一種特殊的正四面體

結構，稱為鐵硫中心或鐵硫簇，鐵硫蛋白是單電子傳遞體。泛醌（CoQ）是存在于線粒體內膜上的一種脂溶性醌類化合物。分子中含對苯醌結構，可接受二個氫原子而轉變成對苯二酚結構，是一種雙遞氫體。

2． 復合體Ⅱ（琥珀酸-泛醌還原酶）：由一分子琥珀酸脫氫酶（FAD），兩分子鐵硫蛋白和兩分子Cytb560組成，其作用是將FADH2傳遞給CoQ。

細胞色素類：這是一類以鐵卟啉為輔基的蛋白質，為單電子傳遞體。細胞色素可存在于線粒體內膜，也可存在于微粒體。存在于線粒體內膜的細胞色素有Cytaa3，Cytb（b560，b562，b566），Cytc，Cytc1；而存在于微粒體的細胞色素有CytP450和Cytb5。

3． 復合體Ⅲ（泛醌-細胞色素c還原酶）：由兩分子Cytb（分別為Cytb562和Cytb566），一分子Cytc1和一分子鐵硫蛋白組成，其作用是將電子由泛醌傳遞給Cytc。

4． 復合體Ⅳ（細胞色素c氧化酶）：由一分子Cyta和一分子Cyta3組成，含兩個銅離子，可直接將電子傳遞給氧，故Cytaa3又稱為細胞色素c氧化酶，其作用是將電子由Cytc傳遞給氧。

三、呼吸鏈成分的排列順序：

由上述遞氫體或遞電子體組成了NADH氧化呼吸鏈和琥珀酸氧化呼吸鏈兩條呼吸鏈。

1．NADH氧化呼吸鏈：其遞氫體或遞電子體的排列順序為：NAD+ →[ FMN(Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1 → c →aa3 →1/2O2。丙酮酸、α-酮戊二酸、異檸檬酸、蘋果酸、β-羥丁酸、β-羥脂酰CoA和谷氨酸脫氫后經此呼吸鏈遞氫。

2．琥珀酸氧化呼吸鏈：其遞氫體或遞電子體的排列順序為： [ FAD(Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1 → c →aa3 →1/2O2。琥珀酸、3-磷酸甘油（線粒體）和脂酰CoA脫氫后經此呼吸鏈遞氫。

四、生物體內能量生成的方式：

1．氧化磷酸化：在線粒體中，底物分子脫下的氫原子經遞氫體系傳遞給氧，在此過程中釋放能量使ADP磷酸化生成ATP，這種能量的生成方式就稱為氧化磷酸化。

2．底物水平磷酸化：直接將底物分子中的高能鍵轉變為ATP分子中的末端高能磷酸鍵的過程稱為底物水平磷酸化。

五、氧化磷酸化的偶聯部位：

每消耗一摩爾氧原子所消耗的無機磷的摩爾數稱為P/O比值。當底物脫氫以NAD+為受氫體時，P/O比值約為3；而當底物脫氫以FAD為受氫體時，P/O比值約為2。故NADH氧化呼吸鏈有三個生成ATP的偶聯部位，而琥珀酸氧化呼吸鏈只有兩個生成ATP的偶聯部位。

六、氧化磷酸化的偶聯機制：

目前公認的機制是1961年由Mitchell提出的化學滲透學說。這一學說認為氧化呼吸鏈存在于線粒體內膜上，當氧化反應進行時，H+通過氫泵作用（氧化還原袢）被排斥到線粒體內膜外側（膜間腔），從而形成跨膜pH梯度和跨膜電位差。這種形式的能量，可以被存在于線粒體內膜上的ATP合酶利用，生成高能磷酸基團，并與ADP結合而合成ATP。

在電鏡下，ATP合酶分為三個部分，即頭部，柄部和基底部。但如用生化技術進行分離，則只能得到F0（基底部+部分柄部）和F1（頭部+部分柄部）兩部分。ATP合酶的中心存在質子通道，當質子通過這一通道進入線粒體基質時，其能量被頭部的ATP合酶催化活性中心利用以合成ATP。

七、氧化磷酸化的影響因素：

1．ATP/ADP比值：ATP/ADP比值是調節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，當ATP/ADP比值升高時，則氧化磷酸化速度減慢。

2．甲狀腺激素：甲狀腺激素可以激活細胞膜上的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．藥物和毒物：

⑴呼吸鏈的抑制劑：能夠抑制呼吸鏈遞氫或遞電子過程的藥物或毒物稱為呼吸鏈的抑制劑。能夠抑制第一位點的有異戊巴比妥、粉蝶霉素A、魚藤酮等；能夠抑制第二位點的有抗霉素A和二巰基丙醇；能夠抑制第三位點的有CO、H2S和CN-、N3-。其中，CN-和N3-主要抑制氧化型Cytaa3-Fe3+，而CO和H2S主要抑制還原型Cytaa3-Fe2+。

⑵解偶聯劑：不抑制呼吸鏈的遞氫或遞電子過程，但能使氧化產生的能量不能用于ADP的磷酸化的試劑稱為解偶聯劑。其機理是增大了線粒體內膜對H+的通透性，使H+的跨膜梯度消除，從而使氧化過程釋放的能量不能用于ATP的合成反應。主要的解偶聯劑有2,4-二硝基酚。

⑶氧化磷酸化的抑制劑：對電子傳遞和ADP磷酸化均有抑制作用的藥物和毒物稱為氧化磷酸化的抑制劑，如寡霉素。

八、高能磷酸鍵的類型：

生物化學中常將水解時釋放的能量>20kJ/mol的磷酸鍵稱為高能磷酸鍵，主要有以下幾種類型：

1．磷酸酐鍵：包括各種多磷酸核苷類化合物，如ADP，ATP等。

2．混合酐鍵：由磷酸與羧酸脫水后形成的酐鍵，主要有1,3-二磷酸甘油酸等化合物。

3．烯醇磷酸鍵：見于磷酸烯醇式丙酮酸中。

4．磷酸胍鍵：見于磷酸肌酸中，是肌肉和腦組織中能量的貯存形式。磷酸肌酸中的高能磷酸鍵不能被直接利用，而必須先將其高能磷酸鍵轉移給ATP，才能供生理活動之需。這一反應過程由肌酸磷酸激酶（CPK）催化完成。

九、線粒體外NADH的穿梭：

胞液中的3-磷酸甘油醛或乳酸脫氫，均可產生NADH。這些NADH可經穿梭系統而進入線粒體氧化磷酸化，產生H2O和ATP。

1．磷酸甘油穿梭系統：這一系統以3-磷酸甘油和磷酸二羥丙酮為載體，在兩種不同的α-磷酸甘油脫氫酶的催化下，將胞液中NADH的氫原子帶入線粒體中，交給FAD，再沿琥珀酸氧化呼吸鏈進行氧化磷酸化。因此，如NADH通過此穿梭系統帶一對氫原子進入線粒體，則只得到2分子ATP。

2．蘋果酸穿梭系統：此系統以蘋果酸和天冬氨酸為載體，在蘋果酸脫氫酶和谷草轉氨酶的催化下。將胞液中NADH的氫原子帶入線粒體交給NAD+，再沿NADH氧化呼吸鏈進行氧化磷酸化。因此，經此穿梭系統帶入一對氫原子可生成3分子ATP。

第三篇：第七章 生物氧化-r生物化學試卷

生物氧化

一、選擇題

1．體內CO2來自：C

A碳原子被氧原子氧化B呼吸鏈的氧化還原過程C有機酸的脫羧D糖原的分解

2．線粒體氧化磷酸化解偶聯是意味著：D

A線粒體氧化作用停止B 線粒體膜ATP酶被抑制

C線粒體三羧酸循環停止D線粒體能利用氧，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無機磷的分子數

B每消耗一分子氧所需消耗無機磷的克數

C每消耗一分子氧所需消耗無機磷的克原子數

D每消耗一分子氧所需消耗無機磷的克分子數

4．各種細胞色素在呼吸鏈中傳遞電子的順序是：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．細胞色素b，c1，c和P450均含輔基：D

AFe3+ B血紅素CC血紅素AD鐵卟啉

7．勞動或運動時ATP因消耗而大量減少，此時：A

AADP相應增加，ATP/ADP下降，呼吸隨之加快

BADP相應減少，以維持ATP/ADP恢復正常

CADP大量減少，ATP/ADP增高，呼吸隨之加快

DADP大量磷酸化以維持ATP/ADP不變

8．人體活動主要的直接供能物質是：D

A葡萄糖B脂肪酸C磷酸肌酸DATP

9．下列屬呼吸鏈中遞氫體的是：C

A細胞色素B尼克酰胺C黃素蛋白D鐵硫蛋白

11．肝細胞胞液中的NADH進入線粒體的機制是：D

A肉堿穿梭B檸檬酸-丙酮酸循環Cα-磷酸甘油穿梭D蘋果酸-天冬氨酸穿梭

12．ATP的貯存形式是：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．關于電子傳遞鏈的下列敘述中哪個是不正確的？ D

+A線粒體內有NADH呼吸鏈和FADH2呼吸鏈。

B呼吸鏈中，電子傳遞的速度與胞內ADP的濃度有關。

C呼吸鏈上的遞氫體和遞電子體基本上按其標準氧化還原電位從低到高排列。

D線粒體呼吸鏈是生物體唯一的電子傳遞體系。

14．下列化合物中除()外都是呼吸鏈的組成成分C。

+ACoQBCytbCCoADNAD

15．一氧化碳中毒是由于抑制了哪種細胞色素？ D

ACytcBCytbCCytcDCyt aa3

16．線粒體外NADH經α-磷酸甘油穿梭作用，進入線粒體內實現氧化磷酸化，生成的ATP為多少個？C

A0B1.5C2D2.5

17．下列關于化學滲透學說，哪種敘述是不對的？ C

+AH返回膜內時可以推動ATP酶合成ATPB呼吸鏈的遞氫體有氫泵的作用

+C線粒體內膜外側H可以自由返回膜D呼吸鏈各組分按特定的位置排列在線粒體內膜上

18．近年來關于氧化磷酸化的機制是通過下列哪個學說被闡明的?B，A巴士德準效應B化學滲透學說C華伯氏（warburgs）學說D共價催化理論

19.線粒體呼吸鏈的磷酸化部位可能位于下列哪些物質之間？B

A輔酶Q和細胞色素bB細胞色素b和細胞色素c

+C丙酮酸和NADDFAD和黃素蛋白

20.關于生物合成所涉及的高能化合物的敘述，下列哪項是正確的？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類似的水解自由能

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時需

要更高的能量

21.關于有氧條件下，NADH從胞液進入線粒體氧化的機制，下列哪項 描述是正確的？D

ANADH直接穿過線粒體膜而進入

B磷酸二羥丙酮被NADH還原成3—磷酸甘油進入線粒體，在內膜上又被氧化成磷酸二羥丙

酮同時生成NADH

C草酰乙酸被還原成蘋果酸，進入線粒體后再被氧化成草酰乙酸，停 留于線粒體內

D草酰乙酸被還原成蘋果酸進入線粒體，然后再被氧化成草酰乙酸，再通過轉氨基作用

生成天冬氨酸，最后轉移到線粒體外

22.下列關于化學滲透學說的敘述哪一條是不對的？B

A呼吸鏈各組分按特定的位置排列在線粒體內膜上

B各遞氫體和遞電子體都有質子泵的作用

+C線粒體內膜外側H不能自由返回膜內

+DATP酶可以使膜外H返回膜內

+23.在生物氧化中NAD的作用是D

A脫氫B加氫C脫羧D遞氫

24.下列有關呼吸鏈的敘述中錯誤的是D

A呼吸鏈也是電子傳遞鏈B氫和電子的傳遞有嚴格的方向和順序

C在各種細胞色素中只有aa3可直接以O2為電子D遞電子體都是遞氫體

+25.NAD在呼吸鏈中的作用是傳遞D

A兩個氫原子B兩個電子C兩個質子D兩個電子和一個質子

26.呼吸鏈的存在部位是 C

A細胞質B細胞核C線粒體D微粒體

27.下列化合物中含有高能磷酸鍵的是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.所催化的反應屬于底物水平磷酸化的酶是A

A甘油醛—3—磷酸脫氫酶B甘油酸—3—磷酸激酶

Cα—酮戊二酸脫氫酶D琥珀酸脫氫酶

29.體內ATP生成的主要方式是D

A糖的磷酸化B有機酸脫氫C肌酸磷酸化D氧化磷酸化

30.下列代謝途徑是在線粒體中進行的，但除外A

A糖酵解B三羧酸循環C電子傳遞D氧化磷酸化

二、填空題

1.代謝物在細胞內的生物氧化與在體外燃燒的主要區別是在細胞內進行 ,溫和條件和酶催化。

2.真核細胞生物氧化是—線粒體內膜進行的，原核細胞生物氧化是在—細胞膜—進行的。

3.生物氧化主要通過代謝物—脫氫—反應實現的，生物氧化產生的H2O是通過—代謝物脫下的氫經呼吸鏈傳遞，最終與吸入的氧化合形成的。

4.典型的呼吸鏈包括—NADH和—FADH2兩種，這是根據接受代謝物脫下的氫的初始受體不同而區別的。

5.呼吸鏈中氧化磷酸化生成ATP的偶聯部位是FMN→CoQ—、Cytb→Cytc—和Cytaa3→[O]。

6.唯有細胞色素細胞色素P450和細胞色素aa3輔基中的鐵原子有5個結合配位鍵，它還保留

—1個游離配位鍵，所以能和O2—結合，還能和+CO、CN結合而受到抑制。

7.動物體內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—兩種。

8.NADH呼吸鏈中氧化磷酸化發生的部位是在NADH和CoQ之間，細胞色素b和細胞色素c之間，細胞色素aa3和O2之間。

++9.人體內最主要的呼吸鏈是NADH氧化呼吸鏈，它的組成成份有NAD（NADP），黃素酶，鐵

硫蛋白，泛醌，細胞色素

10．ATP的產生有兩種方式，一種是底物水平磷酸化，另一種是電子傳遞水平磷酸化（氧化磷酸化）。

11．呼吸鏈的主要成份分為尼克酰胺核苷酸類、黃素蛋白類、鐵硫蛋白類、輔酶Q 和細胞色素。

12．在氧化的同時，伴有磷酸化的反應，叫作氧化磷酸化偶聯，通常可生成_ATP_。

三、名詞解釋

1.呼吸鏈有機物在生物體內氧化過程中所脫下的氫原子，經過一系列有嚴格排列順序的傳遞體組成的傳遞體系進行傳遞，最終與氧結合生成水，這樣的電子或氫原子的傳遞體系稱為呼吸鏈或電子傳遞鏈。電子在逐步的傳遞過程中釋放出能量被機體用于合成ATP，以作為生物體的能量來源。

2.氧化磷酸化作用在底物被氧化的過程中（即電子或氫原子在呼吸鏈中的傳遞過程中）伴隨有ADP磷酸化生成ATP的作用稱為氧化磷酸化作用。

3.底物水平磷酸化在底物被氧化的過程中，底物分子中形成高能鍵，由此高能鍵提供能量使ADP磷酸化生成ATP的過程稱為底物水平磷酸化。此過程與呼吸鏈的作用無關。

4．生物氧化．糖、脂肪、蛋白質等物質在生物體內氧化分解，最終生成水和二氧化碳并放出能量的過程。

5．解偶聯劑能使氧化和磷酸化偶聯作用解除的化合物。

四、簡答題

1.何謂氧化磷酸化作用？NADH呼吸鏈中有個氧化磷酸化偶聯部位？

D答：在線粒體內伴隨著電子在呼吸鏈傳遞過程中所發生的ADP磷酸化生成ATP的過程稱為氧化磷酸化作用。

在NDAH呼吸鏈中有三個偶聯部位，第一個偶聯部位是在NADH→CoQ之間；第二個偶聯部位是在細胞b→細胞色素c之間；第三個偶聯部位是在細胞色素aa3→O2之間。

第四篇：生物化學[第七章生物氧化]課程復習

第七章 生物氧化

糖、脂肪、蛋白質這些有機分子在氧化分解過程中伴有代謝物脫氫、還原型輔酶NADH或FADH2的生成。還原型輔酶NADH或FADH2所攜帶的氫離子和電子通

過電子傳遞鏈最終傳給氧，并將釋放的能量以ATP的形式貯存。在電子傳遞過程中形成的ATP占全部生物氧化產生能量的絕大部分。

蛋白質和輔助因子組成的復合體Ⅰ-Ⅳ和ATP合成酶參與了電子傳遞和氧化磷酸化過程。電子流按還原電勢大小的順序通過這些復合體。來自NADH的電子流通過復合體Ⅰ(NADH-Q還原酶)、復合體Ⅲ(細胞色素還原酶)、復合體Ⅳ(細胞色素氧化酶)，最終傳給O2，生成H2O；來自琥珀酸的電子流經過復合體Ⅱ(琥珀

酸-Q還原酶)、復合體Ⅲ、復合體Ⅳ，最終傳給O2，生成H2O。參與電子傳遞的輔助因子有FMN、FAD、鐵一硫簇、泛醌、細胞色素的血紅素基團以及銅離子等。魚藤酮、安密妥等電子傳遞抑制劑可在特定部位抑制電子的傳遞。

ATP生成與電子傳遞的偶聯機制可用化學滲透學說解釋。在電子傳遞過程中伴隨著質子跨線粒體內膜的轉移及質子濃度梯度的生成；質子濃度梯度推動質子沿ATP合成酶中的通道流回線粒體基質，驅動ATP生成。

解偶聯劑、氧化磷酸化抑制劑和離子載體抑制劑是氧化磷酸化的三類解偶聯試劑。它們通過不同的機制影響氧化磷酸化過程。

第五篇：知識要點 第七單元 生物氧化

第七單元生物氧化

一、生物能學的幾個概念

（一）化學反應中的自由能變化及其意義

1.化學反應中的自由能

自由能：在一個體系中，能夠用來做有用功的那一部分能量稱自由能，用符號G表示。在恒溫、恒壓下進行的化學反應，其產生有用功的能力可以用反應前后自由能的變化來衡量。

自由能的變化：△G = G 產物 — G反應物 = △H_ T△S

△G 代表體系的自由能變化，△H代表體系的焓變化，T代表體系的絕對溫度，△S代表體系的熵變化。

焓與熵都是體系的狀態函數。

焓代表體系的內能與壓力P乘以體積V之和：H = U + PV，dH=dU + PdV + VdP熵代表體系中能量的分散程度，也就是體系的無序程度：△S=dQ／T，△S= △S體系+△S環境，只有△S≥0，過程才能自發進行。

2.△G是判斷一個過程能否自發進行的根據

△G<0，反應能自發進行，能做有用功。

△G>0，反應不能自發進行，必須供給能量。

△G=0，反應處于平衡狀態。

一個放熱反應(或吸熱反應)的總熱量的變化（△H），不能作為此反應能否自發進行的判據，只有自由能的變化才是唯一準確的指標。

△G<0僅是反應能自發進行的必要條件，有的反應還需催化劑才能進行，催化劑（酶）只能催化自由能變化為負值的反應，如果一個反應的自由能變化為正值，酶也無能為力。當△G為正值時，反應體系為吸能反應，此時只有與放能反應相偶聯，反應才能進行。

3.標準自由能變化及其與化學反應平衡常數的關系

aA+bB → cC+dD

標準自由內能變化：在規定的標準條件下的自由能變化，用△G°表示。

標準條件：25℃，參加反應的物質的濃度都是1mol∕L（氣體則是1大氣壓）。若同時定義pH =7.0，則標準自由能變化用△G°′表示。△G°′=－GTln K/

K/是化學反應的平衡常數，因此，△G°/也是一個常數。常見物質的標準生成自由能△G°′已經列在各種化學手冊中，可以根據△G°′=-RT lnK的公式求出平衡常數K′。△G o / 和△G實際上是兩個不同條件下的自由能變化值。

（1）△G o /是標準條件下的自由能變化，既反應物A、B、C、D的起始濃度都為1mol/L，溫度為25℃，pH=7.0時的△G。每一個化學反應都有其特定的標準自由能變化（既△G o /），是一個固定值，△G是任意給定條件下的自由能變化，它是反應物A、B、C、D的起始濃度、溫

度、pH的狀態函數，在一個自發進行的化學反應中，自由能總是在降低，△G總是負值，隨著反應向平衡點的趨近，△G的絕對值逐漸縮小，直到為0。

（2）從△G o / =-RT lnK/，可以求出K/及△G o /，根據△G o /、△G 與K/可以判斷任何條件下反應進行的方向及程度。

（二）自由能變化的可加和性

在偶聯的幾個化學反應中，自由能的總變化等于每一步反應自由能變化的總和。因此，一個熱力學上不能進行的反應，可與其它反應偶聯，驅動整個反應進行。此類反應在生物體內是很普遍的。

二、高能磷酸化合物

高能化合物：水解時釋放5000卡/mol及以上自由能的化合物。

高能磷酸化合物：水解每摩爾磷酸基能釋放5000cal以上能量的磷酸化合物。

（一）高能化合物的類型

1.磷氧鍵型。

（1）酰基磷酸化合物

3-磷酸甘油酸磷酸，乙酰磷酸，氨甲酰磷酸，酰基腺苷酸，氨酰腺苷酸。

（2）焦磷酸化合物。

無機焦磷酸，ATP，ADP。

（3）烯醇式磷酸化合物

磷酸烯醇式丙酮酸。

2.氮磷鍵型

磷酸肌酸，磷酸精氨酸。

3.硫酯鍵型

3＇-磷酸腺苷-5＇-磷酰硫酸，酰基輔酶A。

4.甲硫鍵型

S-腺苷甲硫氨酸。

（二）ATP的特殊的作用

1.是細胞內產能反應和需能反應的化學偶聯劑

2.在磷酸基轉移中的作用。

如已糖激酶：Glc+ATP→G-6-P+ADP。甘油激酶：甘油+ATP→3一磷酸甘油+ADP。

（三）磷酸肌酸、磷酸精氨酸的儲能作用

磷酸肌酸是易興奮組織（如肌肉、腦、神經）唯一的能起暫時儲能作用的物質。磷酸精氨酸是無脊椎動物肌肉中的儲能物質。

三、生物氧化、氧化電子傳遞鏈和氧化磷酸化作用

（一）生物氧化的概念和特點。

糖，脂，蛋白質等有機物質在細胞中進行氧化分解，生成CO2，H2O并釋放出能量，這個過程

稱生物氧化。生物氧化是需氧細胞呼吸代謝過程中的一系列氧化還原作用，又稱細胞氧化或細胞呼吸。其特點是反應條件溫和，多步反應，逐步放能。生物氧化在活細胞中進行，pH中性，反應條件溫和，一系列酶和電子傳遞體參與氧化過程，逐步氧化，逐步釋放能量，轉化成ATP。真核細胞，生物氧化多在線粒體內進行，在不含線粒體的原核細胞中，生物氧化在細胞膜上進行。

生物氧化分為三個階段，第一階段：多糖，脂，蛋白質等分解為構造單位——單糖、甘油與脂肪酸、氨基酸，該階段幾乎不釋放化學能。第二階段：構造單位經糖酵解、脂肪酸β氧化、氨基酸氧化等各自的降解途徑分解為丙酮酸、乙酰CoA等少數幾種共同的中間代謝物物，這些共同的中間代謝物在不同種類物質的代謝間起著樞紐作用。該階段釋放少量的能量。第三階段：丙酮酸、乙酰CoA等經過三羧酸循環徹底氧化為CO2、H2O。釋放大量的能量。

在第二、第三階段中，氧化脫下的電子（H—）經過一個氧化的電子傳遞過程（氧化電子傳遞鏈）最終傳給O2，并生成ATP，以這種方式生成ATP的作用稱為氧化磷酸化作用，它是一種很重要的將生物氧化和能量生成相偶連的機制。

生物氧化的終產物是CO2和H2O，CO2的形成是通過三羧酸循環過程，H2O則是在電子傳遞過程的最后階段生成。

（二）氧化電子傳遞過程

生物氧化過程中形成的還原型輔酶（NADH和FADH2），通過電子傳遞途徑，使其重新氧化，此過程稱為電子傳遞過程。在電子傳遞過程中，還原型輔酶中的氫以負質子（H）形式脫下，其電子經一系列的電子傳遞體（電子傳遞鏈）轉移，最后轉移到分子氧上，質子和離子型氧結合生成H2O。

1.氧化電子傳遞鏈

由NADH到O2的氧化電子傳遞鏈主要包括FMN、輔酶Q（CoQ）、細胞色素b、c1、c、a,a3及一些鐵硫蛋白。氧化電子傳遞鏈位于原核生物的質膜上，真核生物中位于線粒體的內膜上。電子載體的標準勢能△G o /是逐步下降的，電子沿著電勢升高的方向流動。其中有三個部位的勢能落差△G較大，足以形成ATP（ADP磷酸化需要的自由能=7.3Kal/mol.）。這三個部位正好是氧化磷酸化部位。細胞內供能物質的徹底氧化產物是CO2、H2O其中CO2主要是在三羥酸循環中產生，水是在電子傳遞過程的最后階段產生。

2.電子傳遞鏈的酶和電子載體

呼吸鏈中的電子載體都是和蛋白質結合存在（包括NAD+、FMN、鐵硫中心、細胞色素）。這些蛋白質大都是水不溶性的，嵌在線粒體的內膜上。

（1）NAD+和NADP+

脫氫酶分別與NAD+或NADP+結合，催化底物脫氫，這類酶稱為與NAD（P）相關的脫氫酶，多數脫氫酶以NAD+為輔酶，少數以NADP+為輔酶（如G-6-P脫氫酶）少數酶能以NAD+或NADP+兩種輔酶（Glu脫氫酶）。

（2）NADH脫氫酶以及其它黃素蛋白酶類

NADH脫氫酶含FMN輔基，鐵-硫中心。鐵硫中心鐵的價態變化（Fe3+→Fe2+）可以將電子從FMN輔基上轉移到呼吸鏈下一成員輔酶Q上。含有核黃素輔基的酶還包括琥珀酸脫氫酶、脂酰CoA脫氫酶等。

（3）輔酶Q（泛醌）

電子傳遞鏈上唯一的非蛋白質成分。輔酶Q在線粒體中有兩種存在形式：膜結合型、游離型。輔酶Q不僅可以接受FMN上的氫（NADH脫氫酶），還可以接受線粒體FADH2上的氫（如琥珀酸脫氫酶、脂酰CoA脫氫酶以及其它黃素酶類）。

（4）細胞色素類

細胞色素類是含鐵的電子傳遞體，鐵原子處于卟啉的結構中心，構成血紅素。細胞色素類是呼吸鏈中將電子從輔酶Q傳遞到O2的專一酶類。線粒體的電子傳遞鏈至少含有5種不同的細胞色素：b、c、c1、.a、a3，細胞色素b有兩種存在形式：b562、b566，細胞色素c是唯一可溶性的細胞色素，同源性很強，可作為生物系統發生關系的一個指標。細胞色素a、a3是以復合物的形式存在，又稱細胞色素氧化酶，將電子從細胞色素c傳到分子O2。

3.電子傳遞抑制劑

阻斷呼吸鏈中某一部位的電子傳遞，主要有魚藤酮、安密妥、殺粉蝶菌素等，可阻斷電子由NADH向CoQ傳遞。抗霉素A，抑制電子從細胞色素b向細胞色素c1傳遞。氰化物、硫化氫、疊氮化物、CO等，阻斷電子從細胞色素aa3 向O2傳遞。

（三）氧化磷酸化作用

1.幾個概念

氧化磷酸化作用：電子沿著氧化電子傳遞鏈傳遞的過程中所伴隨的將ADP磷酸化為ATP的作用，或者說是ATP的生成與氧化電子傳遞鏈相偶聯的磷酸化作用。

底物水平磷酸化作用：是指ATP的形成直接與一個代謝中間物（如PEP）上的磷酸基團轉移相偶聯的作用。糖酵解中1,3-二磷酸甘油酸，磷酸烯醇丙酮酸。

P/O比：一對電子通過呼吸鏈傳至氧所產生的ATP的分子數。NADH→3ATP，FADH2→2ATP 呼吸控制：ADP作為關鍵物質，對氧化磷酸化的調節作用稱為呼吸控制。

解偶聯劑（2.4—硝基苯酚）：電子傳遞過程和ATP形成過程相分離，電子傳遞仍可進行，但不能形成ATP。

氧化磷酸化抑制劑：抑制O2的利用和ATP的形成。

2.氧化磷酸化的偶聯機理

伴隨著呼吸鏈電子傳遞過程發生的ATP的合成稱為氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物體內的糖、脂肪、蛋白質氧化分解，并合成ATP的主要方式。

英國生物化學家Peter Mitchell于1961年提出的關于解釋呼吸鏈電子傳遞與氧化磷酸化作用偶聯機制的一種假說。其基本觀點是：電子經呼吸鏈傳遞釋放的能量，將質子從線粒體內膜的內側泵到內膜的外側，在膜兩側形成電化學梯度而積蓄能量，當質子順此梯度經ATP合成酶F0通道回流時，F1催化ADP與Pi結合，形成ATP。NADH·H+生物氧化時的磷氧比值為2.5，FADH2的磷

氧比值為1.5。氧化磷酸化作用的機制，已有十分收入納入的研究。