第七章生物氧化習(xí)題

1、第七章生物氧化一、名詞解釋1 .生物氧化(biological oxidation)：生物細(xì)胞將糖、脂、蛋白質(zhì)等燃料分子氧 化分解，最終生成CO2和H2O并釋放出能量的作用。生物氧化包括：有機(jī)碳氧 化變成CO2;底物氧化脫氫、氫及電子通過呼吸鏈傳遞、分子氧與傳遞的氫結(jié)成 水；在有機(jī)物被氧化成CO2和H2O的同時(shí)，釋放的能量使 ADP轉(zhuǎn)變成ATP2 .呼吸鏈(respiratory chain):有機(jī)物在生物體內(nèi)氧化過程中所脫下的氫原子， 經(jīng)過一系列有嚴(yán)格排列順序的傳遞體組成的傳遞體系進(jìn)行傳遞，最終與氧結(jié)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

2、出能量被用于合成 ATP以作為生物體的能量來源；3 .氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：在底物脫氫被氧化時(shí)，電子或氫 原子在呼吸鏈上的傳遞過程中伴隨 ADP磷酸化生成ATP的作用，稱為氧化磷酸 化。氧化磷酸化是生物體內(nèi)的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解合成ATP的主要方式;4 .磷氧比(P/O):電子經(jīng)過呼吸鏈的傳遞作用最終與氧結(jié)合生成水，在此過 程中所釋放的能量用于ADP磷酸化生成ATR經(jīng)此過程消耗一個(gè)原子的氧所要 消耗的無機(jī)磷酸的分子數(shù)(也是生成 ATP的分子數(shù))稱為磷氧比值(P/O)。 如NADH的磷氧比值是3, FADH2的磷氧比值是2;5 .底物水平磷酸化(s

3、ubstrate level phosphorylation):在底物被氧化的過程中， 底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能磷酸鍵(或高能硫酯鍵)，由此高能鍵提 供能量使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(或GTP的過程稱為底物水平磷酸化。此過程與呼吸鏈的作用無關(guān)，以底物水平磷酸化方式只產(chǎn)生少量ATP6 .鐵硫蛋白(iron-sulfur protein, Fe-S):又稱鐵硫中心，具特點(diǎn)是含鐵原子和 硫原子，或與蛋白質(zhì)肽鏈上半胱氨酸殘基相結(jié)合；7 .細(xì)胞色素(cytochrome, Cyt):位于線粒體內(nèi)膜的含鐵電子傳遞體，其輔基 為鐵嚇咻；二、填空題1 .生物氧化有3種方式： 脫氯、脫質(zhì)子 和

4、 與氧結(jié)合。2 .生物氧化是氧化還原過程，在此過程中有 工、輔酶和由子傳涕體一參與,3 .真核生物的呼吸鏈位于 線粒內(nèi)體，原核生物的呼吸鏈位于 細(xì)胞質(zhì)膜。4 .生物體內(nèi)高能化合物有 焦磷酸化合物、 ?；姿峄衔?、 烯醇磷酸化合物、 “瓜基磷酸化合物等。5 .細(xì)胞色素a的輔基是 血紅素A ,與蛋白質(zhì)以 非共價(jià) 鍵結(jié)合。6 .在無氧條件下，呼吸鏈各傳遞體都處于氧化 狀態(tài)。7 . NADH呼吸鏈中氧化磷酸化的偶聯(lián)部位是 FMN CoQ （復(fù)合物I ） 、Cyt b Cyt c （復(fù)合物田）、Cyt a迫0（復(fù)合物IV）。8 .磷酸甘油與蘋果酸經(jīng)穿梭后進(jìn)人呼吸鏈氧化，其P/O比分別為N 和且。9 .

5、舉出三種氧化磷酸化解偶聯(lián)劑 2,4-二硝基苯酚、繳氨霉素 、解耦連蛋 白。10 .舉出4種生物體內(nèi)的天然抗氧化劑 維生素C、維生素E、GSH、）- 胡蘿卜素。11 .舉出兩例生物細(xì)胞中氧化脫竣反應(yīng) 丙酮酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶。12 .生物氧化是 燃料分子 在細(xì)胞中 分解氧化，同時(shí)產(chǎn)生 可供利用的化學(xué)能 的過程。13 .真核細(xì)胞生物氧化的主要場所是線粒體內(nèi)膜，呼吸鏈和氧化磷酸化偶聯(lián)因 子都定位于 線粒體內(nèi)膜上。14 .以NADH為輔酶的脫氫酶類主要是參與 呼吸 作用、即參與從 底物 到 氧 電子傳遞作用；以NADPH為輔酶的脫氫酶類主要是將分解代謝中間產(chǎn)物上的 電 子 轉(zhuǎn)移到 生物合成 反應(yīng)中

6、需電子的中間物上。15 .在呼吸鏈中，氫或電子從 低氧還電勢 載體依次向 高氧還電勢 的載體傳遞。16 .魚藤酮，抗霉素 A, CN、N3、CO,的抑制作用分別是 NADPH與CoQ 之間，Cyt b與Cyt c1之間,和 Cyt a3和02之間。17 . H2s使人中毒機(jī)理是 與氧化態(tài)的細(xì)胞色素aa3結(jié)合、阻斷呼吸鏈 。18 .典型的呼吸鏈包括 NADH和FADHl兩種這是根據(jù)接受代謝物脫下的氫的 初始受體不同而區(qū)別的。19 .解釋氧化磷酸化作用機(jī)制被公認(rèn)的學(xué)說是化學(xué)滲透學(xué)說，它是英國生物化學(xué)家 米切爾（Mitchell） 于1961年首先提出的。20 .化學(xué)滲透學(xué)說主要論點(diǎn)認(rèn)為：呼吸鏈組分

7、定位于 線粒體 內(nèi)膜上。具遞氫體 有 質(zhì)子泵 作用、因而造成內(nèi)膜兩側(cè)的 氧化還原電位 差、同時(shí)被膜上 ATP合 成酶所利用、促使ADP + Pi - ATR21 .每對電子從FADH2轉(zhuǎn)移到CoQ必然釋放出2個(gè)H+進(jìn)入線粒體基質(zhì)中。22 .體內(nèi)CQ的生成不是碳與氧的直接結(jié)合，而是 有機(jī)酸脫竣形成的。23 .線粒體內(nèi)膜外側(cè)的 尸磷酸甘油脫氫酶的輔酶是 NAD :而線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)的a-磷酸甘油脫氫酶的輔酶是 FAD。24 .動物體內(nèi)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。25 .在離體的線粒體實(shí)驗(yàn)中測得 B-羥丁酸的磷氧比值（P/O）為2.42.8,說明 B -羥丁酸氧化時(shí)

8、脫下來的2H是通過NADH呼吸鏈傳遞給O2的；能生成3分 子ATR三、選擇題1 .下列哪一種物質(zhì)最不可能通過線粒體內(nèi)膜 ？（ E ）A. Pi B.蘋果酸 C.檸檬酸 D.丙酮酸 E. NADH2 .將離體的線粒體放在無氧的環(huán)境中，經(jīng)過 一段時(shí)間以后，其內(nèi)膜上的呼吸鏈 的成分將會完全以還原形式存在，這時(shí)如果忽然通入氧氣，試問最先被氧化的將 是內(nèi)膜上的哪一種復(fù)合體？ （ E ）A.復(fù)合體I B.復(fù)合體H C.復(fù)合體m D.復(fù)合體IV E.復(fù)合體V3 .如果質(zhì)子不經(jīng)過fJFo-ATP合成酶回到線粒體基質(zhì)，則會發(fā)生（ C ）A.氧化 B.還原 C.解偶聯(lián) D.緊密偶聯(lián)E.主動運(yùn)輸4 .在離體的完整的

9、線粒體中，在有可氧化的底物的存在下，加入哪一種物質(zhì)可 提高電子傳遞和氧氣攝入量？（ B ）A.更多的TCA循環(huán)的酶B. ADP C. fadh 2 D. NADH E.氟化物5 .下列氧化還原系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位最高的是（ C ）A.延胡索酸/琥珀酸B. CoQ/ CoQH2C.細(xì)胞色素a（Fe2Fe3+）D.細(xì)胞色素 b（Fe2）Fe3+）E. NAD VNADH6 .下列化合物中，除了哪一種以外都含有高能磷酸鍵？ （ D ）A. nad七.ADP C. NADPH D. FMN E.磷酸烯醇式丙酮酸7 .下列反應(yīng)中哪一步伴隨著底物水平的磷酸化反應(yīng) ？（ C ）A.葡萄糖一葡萄糖-6-磷酸

10、B.甘油酸-1,3-二磷酸一甘油酸-3-磷酸C.檸檬酸一生酮戊二酸D.琥珀酸一延胡索酸E.蘋果酸一草酰乙酸8 .乙酰CoA徹底氧化過程中的PO值是（ D ）A. 2.0 B. 2.5 C. 3.0D. 3.5E. 4.09 .肌肉組織中肌肉收縮所需要的大部分能量以哪種形式貯存？（ E ）A. ADP B.磷酸烯醇式丙酮酸C. ATP D. cAMP E.磷酸肌酸10 .下列化合物中除了哪種以外都含有高能磷酸鍵？ （ D ）A. NAD七.NADP七.ADP D. FADE.磷酸烯醇式丙酮酸11 .下列化合物中哪一個(gè)不是呼吸鏈的成員？ （ E ）A. CoQB.細(xì)胞色素c C.輔酶I D. FA

11、D E.肉毒堿<2 .胞漿中1分子乳酸徹底氧化后，產(chǎn)生 ATP的分子數(shù)是（E ）A. 10 或 11 B. 11 或 12C. 12 或 13 D, 13 或 14 E. 17或 1813 .下列不是催化底物水平磷酸化反應(yīng)的酶是（ B ）A.磷酸甘油酸激酶B.磷酸果糖激酶C.丙酮酸激酶D.琥珀酸硫激酶E.葡萄糖-6=磷酸酶14 .活細(xì)胞不能利用下列哪些能源來維持它們的代謝（ D ）A. ATP B.糖C脂肪 D.周圍的熱能E. GTP15 .呼吸鏈的各細(xì)胞色素在電子傳遞中的排列順序是（D ）A. cibcaa3-O；B. c>C1>b>aa3>O2；C. cicb

12、aa3Q;D. bT>c1-cT>aa3-Q；E.bcc1aa3T>Q四、簡答題1 .生物氧化的特點(diǎn)有哪些？答：在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，是在體溫、中性 pH和有水的溫和環(huán)境中，在一系列酶、 輔酶和傳遞體的作用下進(jìn)行的；生物氧化過程中產(chǎn)生的能量是逐步釋放出來的，能量部分以熱能的形式散失， 大部分儲存在ATP中；二氧化碳的生成方式為有機(jī)酸脫竣，而體外氧化時(shí)為碳在氧中燃燒；水的生成是由底物脫氫，經(jīng)一系列氫或電子傳遞反應(yīng)，最終與氧結(jié)合生成水；生物氧化的速率受體內(nèi)多種因素的影響和調(diào)節(jié)。2 .在體內(nèi)ATP有哪些生理作用?答：ATP在體內(nèi)由許多重要作用：是機(jī)體能量的暫時(shí)貯存形式：在生物氧化中，ADP

13、能在呼吸鏈上電子傳遞過程 中所釋放的電化學(xué)能以磷酸化生成 ATP的方式貯存起來；是機(jī)體其它能量形式的來源：ATP 分子內(nèi)所含的高能鍵可轉(zhuǎn)化成其它能量形式，以維持機(jī)體的正常生理機(jī)能，例如轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、生物電能、熱能、滲透能等。體內(nèi)某些化學(xué)合成反應(yīng)不一定都直接利用ATP供能，而以其它三磷酸核甘作為能量的直接來源，如糖原合成需 UTP供能；可生成cAMP參與激素作用：ATP在細(xì)胞膜上的腺甘酸環(huán)化酸環(huán)化酶催化下， 可生成cAMP,作為許多肽類激素在細(xì)胞內(nèi)體現(xiàn)生理效應(yīng)的第二信使。3. 常見的呼吸鏈電子傳遞抑制劑有哪些？它們的作用機(jī)制是什么?答：常見的呼吸鏈電子傳遞體抑制劑有：魚藤酮（rotenone）、

14、阿米妥（amytal）以及殺粉蝶菌素（piericidin-A）,它 們的作用是阻斷電子由NADH向輔酶Q的傳遞。魚藤酮能與NADP脫氫酶牢固結(jié) 合， 因而阻斷呼吸鏈的電子傳遞。魚藤酮對黃素蛋白不起作用，所以魚藤酮可以用于鑒別NADH呼吸鏈與FADH2呼吸鏈。阿米妥作用于魚藤酮相似，但作用較弱，可用作麻醉藥。殺粉蝶菌素A 是輔酶 Q 的結(jié)構(gòu)類似物，因此可以與輔酶Q 相競爭，從而抑制電子傳遞?？姑顾谹 （antimycin A）是從鏈菌霉分離出的抗菌素，它抑制電子從細(xì)胞色素 b 到細(xì)胞色素c1 的傳遞作用；氟化物、一氧化碳、疊氮化合物及硫化氫可以阻斷電子從細(xì)胞色素aa3晌氧的傳遞作用，這也是氰化

15、物及一氧化碳中毒的原因。4氰化物為什么能引起細(xì)胞窒息死亡？其解救機(jī)理是什么？答：氟化鉀的毒性是因?yàn)樗M(jìn)入人體內(nèi)時(shí)，CN的N原子含有谷堆電子能夠與細(xì) 胞色素aa3 氧化形式一一高價(jià)鐵Fe3+以配位建結(jié)合成氟化高鐵細(xì)胞色素 aa3, 使其失去傳遞電子的能力，阻斷了電子傳遞給。2,結(jié)果呼吸鏈中斷，細(xì)胞因窒息而死亡。而亞硝酸在體內(nèi)可以將血紅蛋白的血紅素輔基上的Fe2+氧化為Fe3+高鐵血紅蛋白，且含量達(dá)到 20%30%寸，高鐵血紅蛋白（Fe3+）也可以與鼠 化物結(jié)合，競爭性印制了氟化鉀與細(xì)胞色素 aa3的結(jié)合，從而使細(xì)胞色素aa3的活力恢復(fù)，但生成的氟化高鐵蛋白在數(shù)分鐘后又能逐漸解離成無毒的SCN,此硫氟化物再經(jīng)腎臟隨尿排出體外。5.簡要敘述化學(xué)滲透學(xué)說的要點(diǎn)。答：化學(xué)滲透學(xué)說(chemiosmotic theory)由英國的米切爾(Mitchell 1961)提出。由磷脂和蛋白多肽構(gòu)成的膜對離子和質(zhì)子具有選擇性；