第七章生物氧化习题

1、第七章生物氧化一、名词解释1 .生物氧化(biological oxidation)：生物细胞将糖、脂、蛋白质等燃料分子氧 化分解，最终生成CO2和H2O并释放出能量的作用。生物氧化包括：有机碳氧 化变成CO2;底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成 水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，释放的能量使 ADP转变成ATP2 .呼吸链(respiratory chain):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

2、出能量被用于合成 ATP以作为生物体的能量来源；3 .氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)：在底物脱氢被氧化时，电子或氢 原子在呼吸链上的传递过程中伴随 ADP磷酸化生成ATP的作用，称为氧化磷酸 化。氧化磷酸化是生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式;4 .磷氧比(P/O):电子经过呼吸链的传递作用最终与氧结合生成水，在此过 程中所释放的能量用于ADP磷酸化生成ATR经此过程消耗一个原子的氧所要 消耗的无机磷酸的分子数(也是生成 ATP的分子数)称为磷氧比值(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):在底物被氧化的过程中， 底物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键(或高能硫酯键)，由此高能键提 供能量使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(或GTP的过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链的作用无关，以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP6 .铁硫蛋白(iron-sulfur protein, Fe-S):又称铁硫中心，具特点是含铁原子和 硫原子，或与蛋白质肽链上半胱氨酸残基相结合；7 .细胞色素(cytochrome, Cyt):位于线粒体内膜的含铁电子传递体，其辅基 为铁吓咻；二、填空题1 .生物氧化有3种方式： 脱氯、脱质子 和

4、 与氧结合。2 .生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有 工、辅酶和由子传涕体一参与,3 .真核生物的呼吸链位于 线粒内体，原核生物的呼吸链位于 细胞质膜。4 .生物体内高能化合物有 焦磷酸化合物、 酰基磷酸化合物、 烯醇磷酸化合物、 “瓜基磷酸化合物等。5 .细胞色素a的辅基是 血红素A ,与蛋白质以 非共价 键结合。6 .在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于氧化 状态。7 . NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是 FMN CoQ （复合物I ） 、Cyt b Cyt c （复合物田）、Cyt a迫0（复合物IV）。8 .磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进人呼吸链氧化，其P/O比分别为N 和且。9 .

5、举出三种氧化磷酸化解偶联剂 2,4-二硝基苯酚、缴氨霉素 、解耦连蛋 白。10 .举出4种生物体内的天然抗氧化剂 维生素C、维生素E、GSH、）- 胡萝卜素。11 .举出两例生物细胞中氧化脱竣反应 丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶。12 .生物氧化是 燃料分子 在细胞中 分解氧化，同时产生 可供利用的化学能 的过程。13 .真核细胞生物氧化的主要场所是线粒体内膜，呼吸链和氧化磷酸化偶联因 子都定位于 线粒体内膜上。14 .以NADH为辅酶的脱氢酶类主要是参与 呼吸 作用、即参与从 底物 到 氧 电子传递作用；以NADPH为辅酶的脱氢酶类主要是将分解代谢中间产物上的 电 子 转移到 生物合成 反应中

6、需电子的中间物上。15 .在呼吸链中，氢或电子从 低氧还电势 载体依次向 高氧还电势 的载体传递。16 .鱼藤酮，抗霉素 A, CN、N3、CO,的抑制作用分别是 NADPH与CoQ 之间，Cyt b与Cyt c1之间,和 Cyt a3和02之间。17 . 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 。18 .典型的呼吸链包括 NADH和FADHl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。19 .解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是化学渗透学说，它是英国生物化学家 米切尔（Mitchell） 于1961年首先提出的。20 .化学渗透学说主要论点认为：呼吸链组分

7、定位于 线粒体 内膜上。具递氢体 有 质子泵 作用、因而造成内膜两侧的 氧化还原电位 差、同时被膜上 ATP合 成酶所利用、促使ADP + Pi - ATR21 .每对电子从FADH2转移到CoQ必然释放出2个H+进入线粒体基质中。22 .体内CQ的生成不是碳与氧的直接结合，而是 有机酸脱竣形成的。23 .线粒体内膜外侧的 尸磷酸甘油脱氢酶的辅酶是 NAD :而线粒体内膜内侧的a-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是 FAD。24 .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。25 .在离体的线粒体实验中测得 B-羟丁酸的磷氧比值（P/O）为2.42.8,说明 B -羟丁酸氧化时

8、脱下来的2H是通过NADH呼吸链传递给O2的；能生成3分 子ATR三、选择题1 .下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜 ？（ E ）A. Pi B.苹果酸 C.柠檬酸 D.丙酮酸 E. NADH2 .将离体的线粒体放在无氧的环境中，经过 一段时间以后，其内膜上的呼吸链 的成分将会完全以还原形式存在，这时如果忽然通入氧气，试问最先被氧化的将 是内膜上的哪一种复合体？ （ E ）A.复合体I B.复合体H C.复合体m D.复合体IV E.复合体V3 .如果质子不经过fJFo-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生（ C ）A.氧化 B.还原 C.解偶联 D.紧密偶联E.主动运输4 .在离体的完整的

9、线粒体中，在有可氧化的底物的存在下，加入哪一种物质可 提高电子传递和氧气摄入量？（ B ）A.更多的TCA循环的酶B. ADP C. fadh 2 D. NADH E.氟化物5 .下列氧化还原系统中标准氧化还原电位最高的是（ C ）A.延胡索酸/琥珀酸B. CoQ/ CoQH2C.细胞色素a（Fe2Fe3+）D.细胞色素 b（Fe2）Fe3+）E. NAD VNADH6 .下列化合物中，除了哪一种以外都含有高能磷酸键？ （ D ）A. nad七.ADP C. NADPH D. FMN E.磷酸烯醇式丙酮酸7 .下列反应中哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应 ？（ 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.柠檬酸一生酮戊二酸D.琥珀酸一延胡索酸E.苹果酸一草酰乙酸8 .乙酰CoA彻底氧化过程中的PO值是（ D ）A. 2.0 B. 2.5 C. 3.0D. 3.5E. 4.09 .肌肉组织中肌肉收缩所需要的大部分能量以哪种形式贮存？（ 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种以外都含有高能磷酸键？ （ D ）A. NAD七.NADP七.ADP D. FADE.磷酸烯醇式丙酮酸11 .下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？ （ E ）A. CoQB.细胞色素c C.辅酶I D. FA

11、D E.肉毒碱<2 .胞浆中1分子乳酸彻底氧化后，产生 ATP的分子数是（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应的酶是（ 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 .活细胞不能利用下列哪些能源来维持它们的代谢（ D ）A. ATP B.糖C脂肪 D.周围的热能E. GTP15 .呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是（D ）A. cibcaa3-O；B. c>C1>b>aa3>O2；C. cicb

12、aa3Q;D. bT>c1-cT>aa3-Q；E.bcc1aa3T>Q四、简答题1 .生物氧化的特点有哪些？答：在细胞内进行，是在体温、中性 pH和有水的温和环境中，在一系列酶、 辅酶和传递体的作用下进行的；生物氧化过程中产生的能量是逐步释放出来的，能量部分以热能的形式散失， 大部分储存在ATP中；二氧化碳的生成方式为有机酸脱竣，而体外氧化时为碳在氧中燃烧；水的生成是由底物脱氢，经一系列氢或电子传递反应，最终与氧结合生成水；生物氧化的速率受体内多种因素的影响和调节。2 .在体内ATP有哪些生理作用?答：ATP在体内由许多重要作用：是机体能量的暂时贮存形式：在生物氧化中，ADP

13、能在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；是机体其它能量形式的来源：ATP 分子内所含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，例如转化为机械能、生物电能、热能、渗透能等。体内某些化学合成反应不一定都直接利用ATP供能，而以其它三磷酸核甘作为能量的直接来源，如糖原合成需 UTP供能；可生成cAMP参与激素作用：ATP在细胞膜上的腺甘酸环化酸环化酶催化下， 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。3. 常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们的作用机制是什么?答：常见的呼吸链电子传递体抑制剂有：鱼藤酮（rotenone）、

14、阿米妥（amytal）以及杀粉蝶菌素（piericidin-A）,它 们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮能与NADP脱氢酶牢固结 合， 因而阻断呼吸链的电子传递。鱼藤酮对黄素蛋白不起作用，所以鱼藤酮可以用于鉴别NADH呼吸链与FADH2呼吸链。阿米妥作用于鱼藤酮相似，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，因此可以与辅酶Q 相竞争，从而抑制电子传递。抗霉素A （antimycin A）是从链菌霉分离出的抗菌素，它抑制电子从细胞色素 b 到细胞色素c1 的传递作用；氟化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子从细胞色素aa3晌氧的传递作用，这也是氰化

15、物及一氧化碳中毒的原因。4氰化物为什么能引起细胞窒息死亡？其解救机理是什么？答：氟化钾的毒性是因为它进入人体内时，CN的N原子含有谷堆电子能够与细 胞色素aa3 氧化形式一一高价铁Fe3+以配位建结合成氟化高铁细胞色素 aa3, 使其失去传递电子的能力，阻断了电子传递给。2,结果呼吸链中断，细胞因窒息而死亡。而亚硝酸在体内可以将血红蛋白的血红素辅基上的Fe2+氧化为Fe3+高铁血红蛋白，且含量达到 20%30%寸，高铁血红蛋白（Fe3+）也可以与鼠 化物结合，竞争性印制了氟化钾与细胞色素 aa3的结合，从而使细胞色素aa3的活力恢复，但生成的氟化高铁蛋白在数分钟后又能逐渐解离成无毒的SCN,此硫氟化物再经肾脏随尿排出体外。5.简要叙述化学渗透学说的要点。答：化学渗透学说(chemiosmotic theory)由英国的米切尔(Mitchell 1961)提出。由磷脂和蛋白多肽构成的膜对离子和质子具有选择性；