生物氧化习题和答案解析

.PAGE.生物氧化与氧化磷酸化填空题合成代谢中对于能量一般是_________能量的,而分解代谢一般是_________的。生物氧化中,体内CO2的形成是有机物脱羧产生的,而脱羧方式有两种,即_________和_________。原核生物中电子传递和氧化磷酸化是在_________上进行的,真核生物的电子传递和氧化磷酸化是在_________中进行。呼吸链中的传氢体有_________、_________、_________、_________等,递电子体有_________、_________。线粒体呼吸链中,复合体Ⅰ的辅基有_________、_________。细胞色素是一类含有_________的蛋白质,存在于_________上,起着_________的作用。泛醌是一个脂溶性辅酶,它可以接受呼吸链中从_________或_________传递来的电子,然后将电子传递给_________。细胞色素c是唯一能溶于水的细胞色素,它接受从_________来的电子,并将电子传至_________。鱼藤酮抑制呼吸链中电子从_________到_________的传递。生物体中ATP的合成途径有三种,即_________、_________和_________。线粒体内电子传递的氧化作用与ATP合成的磷酸化作用之间的偶联是通过形成_________势能来实现的。抑制呼吸链电子传递,从而阻止ATP产生的抑制剂常见的有_________、_________、_________、_________和_________。如果在完整的线粒体中增加ADP的浓度,则呼吸作用中耗氧量_________,但有寡毒素存在时,则耗氧量_________,以上这种相关的变化可被_________〔试剂所解除。生物氧化是代谢物发生氧化还原的过程,在此过程中需要有参与氧化还原反应的_________、_________和_________等。在无氧条件下,呼吸链各H或电子传递体一般都处于_________状态。α-磷酸甘油与苹果酸分别经其穿梭后进入线粒体经呼吸链氧化,其P/O值分别为_________和_________。3种氧化磷酸化解偶联剂分别为_________、_________和_________。高能磷酸化合物通常指磷酸基团转移时释放_________的化合物,其中最重要的是_________,被称为能量代谢的_________。在有氧情况下,以NADH为辅酶的脱氢酶类主要是参与物质代谢的_________作用,即参与从_________到_________的电子传递作用；以NADPH为辅酶的脱氢酶类则主要是将分解代谢中间产物上的_________转移到物质_________反应中需电子的中间物上。在呼吸链中,氢或电子从_________氧化还原电势的载体依次向_________氧化还原电势的载体传递。鱼藤酮,抗霉素A,CN-、N3-、CO的对呼吸链的抑制作用部位分别是_________,_________和_________。H2S使人中毒的机理是_________。线粒体呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是在_________。典型的呼吸链有_________和_________两种,这是根据接受代谢物脱下的氢的_________不同而区别的。生物体内CO2的生成不是碳与氧的直接结合,而是通过_________。线粒体内膜外侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是_________；而线粒体内膜内侧的α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是_________。跨膜的质子梯度除了可被用来合成ATP以外,还可以直接用来驱动ATP_________。在呼吸链上位于细胞色素c1的前一个成分是_________,后一个成分是_________。参与物质氧化的酶一般有_________、_________和_________等几类。细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则可形成_________。呼吸链中可以移动的电子载体有_________、_________和_________等几种。线粒体内膜上在电子传递过程中能够产生跨膜的质子梯度的复合体是_________、_________和_________。复合体Ⅱ的主要成分是_________。氧化态的细胞色素a1a3上的血红素辅基上的Fe3+生物体内的物质合成中主要由_________提供还原力。代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别特点是_________、_________和_________。呼吸链中氧化磷酸化生成ATP的偶联部位是在_________、_________和_________。用特殊的抑制剂可将呼吸链分成许多单个反应,这是一种研究氧化磷酸化中间步骤的有效方法,常用的抑制剂及作用如下：

①鱼藤酮抑制电子由_________向_________的传递。

②抗毒素A抑制电子由_________向_________的传递。

③氰化物、CO抑制电子由_________向_________的传递。生物氧化主要通过代谢物_________反应实现的,而氧化过程中产生的H2O主要是最终通过氢〔电子+H+与_________形成的。目前,解释氧化磷酸化作用的机理有多种假说,其中得到较多人支持的是假说,该假说认为线粒体内膜内外的是形成ATP的动力。在线粒体中,NADH的P/O<磷氧比>为,FADH2的P/O为。肌肉细胞的细胞质中NADH的P/O<磷氧比>为,这是因为NADH须经穿梭作用转变为,才能进入呼吸链。若在细胞中加入2,4-二硝基苯酚,则其P/O值变为。下图所示的电子传递过程,是在细胞内部位进行。在图中的方框内填入所缺的组分以及典型抑制剂的名称<或符号>。二、选择题1、反应：①乙酸乙酯+H20乙醇+乙酸〔△G0’=-4.7②G-6-P+H20G+Pi〔△G0’=-3.3对于上述反应的下列说法中正确的是〔A①的反应速度大于②的反应速度B②的反应速度大于①的反应速度C①和②都不能自发进行D从反应自由能的变化,反应速度不能被测定2、下列化学物水解,哪一个释放的能量最少？〔AATPBADPCAMPDPEP3、肌肉细胞中能量贮存的主要形式是〔AATPBADPCAMPD磷酸肌酸4、下列化合物不是呼吸链组分的是〔ANAD+BFMNCFADDNADP+ECytc5、鱼藤酮是一种〔A解偶联剂B氧化磷酸化抑制剂CNADH-泛醌还原酶抑制剂D细胞色素还原酶抑制剂6、下列化合物中能够抑制泛醌到细胞色素c电子传递的是〔A鱼藤酮B安密妥C抗毒素AD一氧化碳E氰化物7、抗毒素A抑制呼吸链中的部位是〔ANADH-泛醌还原酶B琥珀酸-泛醌还原酶C细胞色素还原酶D细胞色素氧化酶8、被称为末端氧化酶的是〔ANADH-泛醌还原酶B琥珀酸-泛醌还原酶C细胞色素b-c1复合体D细胞色素氧化酶9、氧化磷酸化发生的部位是〔A线粒体外膜B线粒体内膜C线粒体基质D细胞质10、下列关于氧化磷酸化机理方面的叙述,错误的是〔A线粒体内膜外侧的pH比线粒体基质中的高B线粒体内膜外侧的一面带正电荷C电子并不排至内膜外侧D质子不能自由透过线粒体内膜11、在ATP合酶合成ATP的过程中,需要能量的一步是〔A酶与Pi结合B酶与ADP结合CADP与Pi在酶上合成ATPD生成的ATP从酶上释放出来12、线粒体内的电子传递速度达到最高值时的情况是〔AADP浓度高,ATP浓度低BADP浓度低,Pi浓度高CATP浓度高,Pi浓度高DADP浓度高,Pi浓度高13、下列物质中可以透过线粒体内膜的是〔AH+BNADHCFADH2D柠檬酸14、解偶联剂2,4-二硝基苯酚的作用是〔A既抑制电子在呼吸链上的传递,又抑制ATP的生成B不抑制电子在呼吸链上的传递,但抑制ATP的生成C抑制电子在呼吸链上的传递,不抑制ATP的生成D既不抑制电子在呼吸链上的传递,又不抑制ATP的生成15、下列关于底物水平磷酸化的说法正确的是〔A底物分子重排后形成高能磷酸键,经磷酸基团转移使ADP磷酸化为ATPB底物分子在激酶的催化下,由ATP提供磷酸基而被磷酸化的过程C底物分子上的氢经呼吸链传递至氧生成水所释放能量使ADP磷酸化为ATPD在底物存在时,ATP水解生成ADP和Pi的过程16、酵母在酒精发酵时,获得能量的方式是〔A氧化磷酸化B光合磷酸化C底物水平磷酸化D电子传递磷酸化17、呼吸链氧化磷酸化进行的部位是在〔A线粒体外膜B线粒体内膜C线粒体基质D细胞浆中18、氰化物引起生物体缺氧的机理是由于〔A降低肺泡中的空气流量B干扰氧载体C破坏柠檬酸循环D上述四种机理都不是19、下列化合物中不含有高能磷酸键的是〔AADPB1,3-二磷酸甘油C6-磷酸葡萄糖D磷酸烯醇式丙酮酸20、下列物质中不参与电子传递链的是〔A泛醌〔辅酶QB细胞色素cCNADD肉毒碱21、脊椎动物肌肉内能量的储存者是〔A磷酸烯醇式丙酮酸BATPC乳酸D磷酸肌酸22、如果质子不经过F1F0A氧化B还原C解偶联D紧密偶联23、在离体的完整线粒体中和有可氧化的底物存在下,可提高电子传递和氧气摄入量的添加物是〔A更多的TCA循环的酶BADPCFADH2DNADH24、下列氧化还原系统中标准氧化还原电位最高的是〔A延胡索酸/琥珀酸BCoQ/CoQH2C细胞色素a〔Fe2+/Fe3+DNAD+/NADH25、下列化合物中,不含有高能磷酸键的是〔ANAD+BADPCNADPHDFMN26、下列反应中,伴随有底物水平磷酸化反应的是〔A苹果酸草酰乙酸B甘油-1,3-二磷酸甘油-3-磷酸C柠檬酸α-酮戊二酸D琥珀酸延胡索酸27、乙酰辅酶A彻底氧化过程中的P/O值是〔A2.0B2.5C3.028、呼吸链中的电子传递体中,不是蛋白质而是脂质的组分为〔ANAD+BFMNCCoQDFe-S29、能够专一性地抑制F0因子的物质是〔A鱼藤酮B抗霉素AC寡酶素D缬氨毒素30、胞浆中1分子乳酸彻底氧化后,产生ATP的分子数为〔A9或10B11或12C15或16D14或1531、二硝基苯酚能抑制下列细胞功能的是〔A糖酵解B肝糖异生C氧化磷酸化D柠檬酸循环32、胞浆中形成的NADH+H+经苹果酸穿梭后,每摩尔该化合物产生ATP的摩尔数是〔A1B2C33、呼吸链的各种细胞色素在电子传递中的排列顺序是〔Ac1bcaa3O2Bcc1baa3O2Cc1cbaa3O2Dbc1caa3O234、下列化合物中,不是呼吸链成员的是〔A辅酶QB细胞色素cC肉毒碱DFAD35、可作为线粒体内膜标志酶的是〔A苹果酸脱氢酶B柠檬酸合酶C琥珀酸脱氢酶D顺乌头酸酶36、一氧化碳中毒是抑制了下列细胞色素中的〔A细胞色素1B细胞色素bC细胞色素cD细胞色素aa337、下列物质中,最不可能通过线粒体内膜的是〔APiB苹果酸CNADHD丙酮酸38、在呼吸链中,将复合物Ⅰ和复合物Ⅱ与细胞色素间的电子传递连接起来的物质是〔AFMNBFe-S蛋白CCoQDCytb39、下列对线粒体呼吸链中的细胞色素b的描述中,正确的是〔A标准氧化还原电位比细胞色素c和细胞色素a高B容易从线粒体内膜上分开C低浓度的氰化物或一氧化碳对其活性无影响D不是蛋白质40、线粒体呼吸链中关于磷酸化的部位正确的是〔A辅酶Q和细胞色素b之间B细胞色素b和细胞色素c之间C丙酮酸和NAD+之间DFAD和黄素蛋白之间E细胞色素c和细胞色素aa3之间41、下列关于生物合成所涉及的高能化合物的叙述中,正确的是〔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生物合成反应中所有的能量都由高能化合物来提供D高能化合物的水解比普XX合物水解时需要更高的能量42、关于有氧条件下NADH从胞液进入线粒体氧化的穿梭机制,下列描述中正确的是〔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NADHC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在下列氧化还原体系中,标准还原电位最高的一种是〔

A氧化型CoQ/还原型CoQBFe3＋Cyta/Fe2＋

CFe3＋Cytb/Fe2＋DNAD＋/NADH44、下列化合物中,不抑制FADH2呼吸链的是〔

A氰化物B抗霉素AC鱼藤酮D一氧化碳45、下列化合物中,不含高能键的是〔

AADPB6-磷酸葡萄糖C磷酸烯醇式丙酮酸D1,3-二磷酸甘油酸46、下列化合物中,可阻断呼吸链中细胞色素b<Cyt.b>和细胞色素c1<Cyt.c1>之间的电子传递的是〔

A氰化物B抗霉素AC鱼藤酮D一氧化碳47、下列物质分子结构中,不含有卟啉环的是〔

A血红蛋白B肌红蛋白C细胞色素D辅酶Q48、下列物质中能够导致氧化磷酸化解偶联的是〔A鱼藤酮B抗霉素AC2,4-二硝基酚D寡霉素49、线粒体外NADH经磷酸甘油穿梭进入线粒体,其氧化磷酸化的P/O比是〔A0B1.5C2.5D350、下列酶中定位于线粒体内膜的是〔AH+-ATPaseBNa+,K+-ATPaseC苹果酸脱氢酶D细胞色素氧化酶51、下例催化底物水平氧化磷酸化的酶是〔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52、正常情况下,ADP浓度是调节呼吸作用的重要因素。在剧烈运动后,ATP因消耗大而急剧减少,此时：〔AADP相应地大量增加,引起ATP/ADP比值下降,呼吸作用随之增强。BADP相应减少,以维持ATP/ADP比值在正常范围。CADP大幅度减少,导致ATP/ADP比值增大,呼吸作用随之增强。DADP也减少,但较ATP较少的程度低,因此ATP/ADP比值增大,刺激呼吸随之加快。名词解释生物氧化〔biologicaloxidation

高能键〔high-energybond能荷〔energycharge呼吸链〔电子传递链〔respiratoryelectron-transportchain氧化磷酸化〔oxidativephosphorylation底物水平磷酸化〔substratelevelphosphorylation磷氧比〔P/Oratio8、解偶联剂〔uncouplingagent9、高能化合物〔highenergycompound10、化学渗透学说〔Chemiosmotictheory四、简答题比较有机物质在生物体内氧化和体外氧化的异同。在生物体的电子传递过程中,电子的基本来源有哪些？为什么抗毒素A的毒性比鱼藤酮的要大？在鱼藤酮存在时,1mol琥珀酰CoA完全氧化将产生多少mol的ATP？简述底物水平磷酸化和氧化磷酸化的区别。简述NADPH与NADH之间的区别以及其在生物学上的意义。2,4-二硝基苯酚的氧化磷酸化解偶联机制是什么？常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们的作用机制分别是什么？在体内ATP有哪些生理作用？何为能荷？能荷与代谢调节有什么关系？某些细菌能够生存在极高的pH的环境下〔pH约为10,你认为这些细菌能够使用跨膜的质子梯度产生ATP吗？将新鲜制备的线粒体与β-羟丁酸,氧化型细胞色素c,ADP,Pi和KCN保温,然后测定β-羟丁酸的氧化速率和ATP形成的速率。⑴写出该系统的电子流动图⑵预期1分子β-羟丁酸在该系统中氧化可产生多少分子ATP？⑶能否用NADH代替β-羟丁酸？⑷KCN的功能是什么？⑸写出该系统电子传递的总平衡反应式。⑹如在这个系统中加入鱼藤酮,结果会有什么不同？以前有人曾经考虑过使用解偶联剂如2,4-二硝基苯酚〔DNP作为减肥药,但不久即放弃使用,为什么？使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠可用来抢救氰化钾中毒者,为什么？在测定α-酮戊二酸的P/O值的时候,为什么通常需要在反应系统之中加入一些丙二酸？在这种条件下,预期测定出的P/O值是多少？有人发现一种新的好氧细菌,在它的细胞膜上含有5种以前并不知晓的电子传递体,分别以m,n,o,p,q来表示。⑴分离出此传递链,并以NADH作为电子供体,使用不同的呼吸链抑制剂处理,并应用分光光度法分析各个成分是以还原形式〔+表示存在,还是以氧化形式存在〔-表示,结果见下表：抑制剂mnopq抑制剂mnopq抗毒素A+++-+鱼藤酮--+--氰化物+++++安密妥+-+--根据上面的图表结果,指出各传递体在传递链上的排列次序、电子传递方向和抑制剂的作用部位。

⑵如果以琥珀酸作为电子供体,则得到的结果见下表：抑制剂mnopq抑制剂mnopq抗毒素A++--+鱼藤酮氰化物++-++安密妥+根据上表的结果,进一步指出各传递体在传递链上的排列次序。在一线粒体制剂中,并在CoA,氧气,ADP和无机磷酸存在的情况下进行脂肪酸的氧化。请回答：⑴每一个二碳单位转变成2分子CO2时,将产生多少分子ATP？⑵如在体系中加入安密妥,则又能产生多少分子ATP？⑶假如加入DNP〔2,4-二硝基苯酚,情况又将如何变化？何谓高能化合物？举例说明生物体内有哪些高能化合物。在磷酸戊糖途径中生成的NADPH,如果不去参加合成代谢,那么它将如何进一步氧化？腺苷酸和无机磷酸是如何进出线粒体的？有效的电子传递系统可以用纯化的电子传递呼吸链复合物和线粒体内膜小泡构建,对于以下各组复合物,请确定最终的电子受体〔假设有氧气存在：〔aNADH、Q以及复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ；〔bNADH、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ和Ⅲ；〔c琥珀酸、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ；〔d琥珀酸、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ和Ⅲ；〔e琥珀酸、Q以及复合体Ⅰ和Ⅲ亚硝酸盐可将铁卟啉中的Fe2+氧化成Fe3+,对机体有一定的毒性。然而,氰化物中毒时立即注射亚硝酸盐却是一种有效地解毒方法,为什么？参考答案一、填空题1、消耗；释放2、直接脱羧；氧化脱羧3、细胞膜；线粒体4、NAD+；FAD；FMN；泛醌；铁硫蛋白类；细胞色素类5、FMN；Fe-S6、血红素；线粒体内膜；传递电子7、复合体Ⅰ；复合体Ⅱ；复合体Ⅲ8、复合体Ⅲ；复合体Ⅳ9、NADH；泛醌10、底物水平磷酸化；氧化磷酸化；光合磷酸化11、质子跨膜梯度12、鱼藤酮；安密妥；抗毒素A；氰化物；一氧化碳13、增加；下降；2,4-二硝基苯酚14、酶；辅酶；电子传递体15、还原16、1.5；2.517、2,4-二硝基苯酚；缬氨毒素；解偶联蛋白18、释放的自由能大于20.92kJ/mol；ATP；即时供体19、呼吸；底物；氧；电子；生物合成20、低；高21、NADH和辅酶Q之间；细胞色素b和细胞色素c1之间；细胞色素aa3和O2之间22、与氧化态的细胞色素aa3结合,阻断呼吸链23、细胞色素aa3O224、NADH；FADH2；初始受体25、有机酸脱羧生成的26、NAD+；FAD27、主动运输28、细胞色素b；细胞色素c29、氧化酶；脱氢酶；加氧酶30、过氧化氢31、NAD+；CoQ；细胞色素c32、复合体Ⅰ；复合体Ⅲ；复合体Ⅳ33、琥珀酸脱氢酶34、CO；CN-；H2S；叠氮化合物35、NADPH36、在细胞体内进行；温和条件；酶催化37、FMNCoQ；CytbCytc；Cytaa3[O]38、①NADH；CoQ②Cytb；Cytc1③Cytaa3；O239、脱氢；代谢物脱下的氢经呼吸链传递,氧气结合40、化学渗透,质子动力势<质子电化学梯度>41、2.5,1.5。1.5,磷酸甘油,FADH2,042、线粒体二、选择题1-5：DCDDC6-10：CCDBA11-15：DDDBA16-20：CBDCD21-25：DCBCD26-30：BBCCD31-35：CCDCC36-40：DCCCB41-45：BDBCB46-50：BDCBD51-52：DA三、名词解释生物氧化<biologicaloxidation>：有机物质〔糖、脂、蛋白质等在生物细胞内的氧化分解为CO2和H2O且释放出能量的过程称为生物氧化。该过程也是生物体通过吸入外界氧气,从而氧化体内有机物并放出二氧化碳的过程,故又称呼吸作用。高能键〔high-energybond：在高能化合物中,一基团被转移时能够释放出高于5kcal/mol<即20.92kJ/mol>以上自由能的连接该基团的共价键,如ATP中磷酸酐键。能荷〔energycharge：细胞中高能磷酸化合物状态的一种数量上的衡量,能荷大小表示为：<ATP+0.5ADP>/<ATP+ADP+AMP>。呼吸链〔电子传递链〔respiratoryelectron-transportchain指代谢物上的氢通过脱氢酶脱下后,再经过一系列与膜结合的氧化还原传递体,最后交给被氧化还原酶激活的氧而生成水的全部成员体系。氧化磷酸化〔oxidativephosphorylation：指通过电子传递体系的磷酸化,指代谢物脱氢而释放出的电子通过呼吸链的传递过程中,释放出来的能量使ADP被磷酸化而形成ATP,这种代谢物氧化释能和ADP被磷酸化相偶联的过程称为氧化磷酸化。是需氧生物体获取ATP能量的主要方式。底物水平磷酸化〔substratelevelphosphorylation：指在底物〔代谢物被氧化的过程中,形成的高能〔磷酸化合物在其高势能基团转移过程中释放出来的能量通过酶促反应将Pi与ADP化合〔ADP磷酸化形成ATP的过程。生物体获取能量的这种方式,可与氧的存在与否无关。磷氧比〔P/Oratio：指在以某一物质作为呼吸底物的生物氧化中,伴随ADP的磷酸化所消耗的无机磷酸〔磷原子摩尔数与消耗分子氧的氧原子摩尔数的比值,也是消耗氧原子摩尔数所产生的ATP摩尔数之比。解偶联剂〔uncouplingagent：一种不阻止呼吸链中的电子传递,也不作用于ATP合酶复合体,但能够消除其跨膜的质子浓度梯度,从而使ATP不能合成。这种只解除电子传递与ADP磷酸化之间紧密偶联关系的化合物称为解偶联剂。例如2,4-二硝基苯酚。高能化合物〔highenergycompound：在标准条件<pH7,25℃化学渗透学说<chemiosmotictheory>：由英国的米切尔〔Mitchell1961经过大量实验后提出。该学说假设线粒体内膜上H或电子定向传递与能量转换偶联的机制具有以下特点：①线粒体内膜对离子和质子的通透具有选择性②电子传递体,包括传氢体在线粒体内膜中交替排列,呈现不匀称的嵌合分布③H或电子在通过内膜上电子传递体的传递过程中将H+从衬质泵向内膜外侧④内膜上还有质子驱动的ATP合酶。该学说强调：当H或电子在通过这些电子传递体最后向O2的传递过程中,质子被泵出到线粒体内膜之外侧,形成了膜内外两侧间跨膜的电化学势差,该电化学势推动膜外侧质子流过ATP合酶返回衬质时,催化ADP与Pi合成了ATP。四、简答题答：相同点：两者氧化的本质相同,即都是进行电子的转移,都消耗氧气,释放的终产物和能量相同。不同点：两者氧化的方式不同。①生物体内的氧化是在细胞内进行的,条件温和,有水的环境和一系列酶的参与；体外氧化则在干燥环境,一般需高温甚至高压才能进行。②生物体内氧化是逐级进行的,并且逐级释放能量,且一些能量被贮存在特殊的高能化合物如ATP中；体外氧化则能量一次以光或热的形式释放。答：有机物质上的电子〔氢原子可以两种方式被脱去,一种是被以NAD+为辅酶的脱氢酶脱下,沿NADH呼吸链进行电子的传递；另一种则是被以FAD为辅基的脱氢酶脱下,以FADH2沿琥珀酸呼吸链进行电子的传递。答：抗毒素A抑制了复合体Ⅲ,使得从复合体Ⅰ和Ⅱ来的电子均不能传至复合体Ⅳ,整个呼吸链电子传递中断。鱼藤酮抑制复合体Ⅰ,虽然阻断了复合体Ⅰ来的电子传递,但不影响从复合体Ⅱ来的电子到氧的传递,电子传递过程中仍能有少量的ATP产生。答：1mol琥珀酰CoA完全氧化所走的路径为：琥珀酰CoA琥珀酸〔底物水平磷酸化,生成1molGTP延胡索酸〔1molFADH2放出苹果酸草酰乙酸〔释放1molNADHPEP〔消耗1molGTP丙酮酸〔底物水平磷酸化,生成1molATP乙酰CoA〔释放1molNADHTCA循环完全氧化〔共生成3molNADH,1molFADH2,1molGTP鱼藤酮抑制复合体Ⅰ,生成的NADH不能进入呼吸链进行氧化。整个反应共生成2molFADH2,进入呼吸链生成ATP的数量：1.5×2=3mol底物水平磷酸化生成：2molGTP、1molATP消耗：1molGTP净生成：4molATP、1molGTP相当于5molATP答：底物水平磷酸化是有机物质在分解代谢过程中形成的高能中间产物在其高势能基团转移过程中释放出来的能量通过酶促反应促使ADP生成ATP的过程。它也是厌氧生物获取能量的唯一方法。氧化磷酸化是氢〔H或电子经呼吸链〔电子传递链传递到达氧而生成水的过程中,所释放的能量偶联ADP磷酸化生成ATP的过程,是需氧生物体生成ATP的主要方式。答：NADPH与NADH的区别在于：前者的腺苷部分分子结构中的2’-羟基为磷酸所酯化。NADPH几乎仅用于生物分子还原性合成,而NADH主要用于它的氧化过程中去产生ATP。NADPH的2’-羟基上额外的磷酸基可作为标记,以使有关的酶能区别这两类辅酶。答：解离状态的2,4-二硝基苯酚〔不能透过膜可以接受质子而成为易透过膜的脂溶状态,将质子带到质子浓度低的一方,这样破坏了质子跨膜梯度,解除了电子传递过程中的氧化作用与生成ATP的磷酸化之间的偶联作用。8、答：常见的呼吸链电子传递抑制剂有：⑴鱼藤酮、安密妥以及杀粉蝶菌素A,它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮是能和NADH脱氢酶牢固结合,因而能阻断NADH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。安密妥的作用与鱼藤酮相似,但作用较弱,可用作麻醉药。杀粉蝶毒素A是辅酶Q的结构类似物,由此可以与辅酶Q竞争,从而抑制电子在呼吸链中的传递。⑵抗毒素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。⑶氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子由细胞色素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。9、答：ATP在体内有许多重要的生理作用：⑴是机体能量的暂时储存形式：在生物氧化中,能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以ADP磷酸化生成ATP的方式储存起来,因此ATP是生物氧化中能量暂时储存形式。⑵是机体其他能量形式的来源：ATP分子内所含有的高能键可转化成其他能量形式,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、生物分子化学合成能等。体内某些生物分子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；蛋白质合成需要GTP供能。而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。⑶可生成cAMP参与激素的调节作用：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调节效应的第二信使。10、答：细胞内存在着三种经常参与能量代谢的腺苷酸,即ATP、ADP和AMP。这三种腺苷酸的总量虽然很少,但与细胞的分解代谢和合成代谢紧密相连。三种腺苷酸在细胞中各自的含量也随时变动。生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态〔即细胞中高能磷酸状态在数量上的衡量称为能荷。能荷的大小与细胞中ATP、ADP和AMP的相对含量有关。当细胞中全部腺苷酸均以ATP形式存在时,则能荷最大,为100%,即能荷为满载。如果全部以AMP形式存在时,则能荷最小,为零。但如果全部以ADP形式存在时,能荷居中,为50%。若三者并存时,能荷则随着三者含量的比例不同而表现不同的百分值。通常情况下细胞处于80%的能荷状态。能荷与代谢调节的关系：细胞中能荷高时,则抑制了ATP的生成,但促进了ATP的利用,也就是说,高能荷可促进合成代谢,并抑制分解代谢。相反,低能荷则促进分解代谢,抑制合成代谢。能荷调节时是通过ATP、ADP和AMP分子对某些关键酶分子进行变构调节进行的。例如糖酵解中,磷酸果糖激酶是一个关键的酶,它的活性受ATP的强烈抑制,但受ADP和AMP促进。丙酮酸激酶也是如此。在三羧酸循环中,丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系的活性等,都受到ATP的抑制和ADP的促进。呼吸链的氧化磷酸化速度同样受ATP的抑制和ADP的促进。11、答：这样的细菌不能够使用跨膜的质子梯度产生ATP,这是因为如果要求它们与一般的细菌一样使用跨膜的质子梯度产生ATP,则需要其细胞质具有更高的pH。在这种情况下细胞是不能生存的。当然,这些细菌可以使用其他的离子梯度,比如钠离子梯度驱动ATP的合成。12、答：⑴β-羟丁酸NAD+FMNFe-SCoQCytbFe-SCytc⑵2,因为细胞色素氧化酶〔Cytaa3被抑制。⑶不能,因为NADH不能自由地通过线粒体内膜。⑷抑制细胞色素氧化酶,使得电子从Cytc离开呼吸链。⑸β-羟丁酸+2Cytc-Fe3++2ADP+2Pi+4H+乙酰乙酸+2Cytc-Fe3++2ATP+2H2O⑹鱼藤酮是一种电子传递的抑制剂,它的抑制部位为复合体Ⅰ,因此当在体系中加入鱼藤酮以后,与呼吸链相关的电子传递和氧化磷酸化均受到抑制。13、答：DNP作为一种解偶联剂,它能够破坏线粒体内膜两侧的质子梯度,使质子梯度转变为热能,而不是生成ATP。在解偶联状态下,电子传递过程完全是自由进行的,底物失去控制地被快速氧化,细胞的代谢速率将大幅度提高。这将导致机体组织消耗其存在的能源形式,如糖原和脂肪,因此有减肥的功效。但是由于这种消耗是失去控制的消耗,同时糖原和脂肪消耗过程中过分产热,这势必会给机体带来强烈的副作用。14、答：氰化钾的毒性是因为它在细胞内阻断了呼吸链。氰化钾中的N原子含有孤对电子能够与呼吸链中的细胞色素aa3的氧化形式,即高价铁形式〔Fe3+以配位键结合,从而阻止了电子传递给O2。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+。当血红蛋白的血红素辅基上的Fe2+转变为Fe3+以后,它也可以和氰化钾结合,这就竞争性抑制了氰