第13章--生物氧化与氧化磷酸化.doc

第13章 生物氧化与氧化磷酸化单元自测题(一) 名词解释与比较1. 生物氧化与燃烧2. 氧化还原电势与氧化还原电势差3. 自由能变化与标准自由能变化4. 氧化磷酸化与底物水平磷酸化5. 氧化磷酸化的解偶联与抑制6. 甘油-3-磷酸穿梭系统与苹果酸-天冬氨酸穿梭系统7. ATP/ADP交换体与F1F0-ATP酶8. NADH呼吸链与FADH2呼吸链9. 磷氧比与能荷(二)填空题1.生物氧化是 在细胞中 ，同时产生 的过程。2.有机物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是 、 和 。3.化学反应的自由能变化用 表示，标准自由能变化用 表示，生物化学中的标准自由能变化则用 表示。4.G0时表示为 反应，G =0时表示反应达到 。5.所谓高能化合物通常指水解时 的化合物，其中最重要的是 ，被称为生物界的 。6.化学反应过程中自由能的变化与平衡常数有密切的关系，即G0 。7.在氧化还原反应过程中，自由能的变化与氧化还原势(E0)有密切的关系，即G0 。如细胞色素aa3把电子传给分子氧的G0 kJ/mol。8.真核细胞中生物氧化的主要场所是 ，呼吸链和氧化磷酸化偶联因子定位于 。原核细胞的呼吸链存在于 上。9.电子传递链中的铁硫蛋白中铁与 或无机硫结合而成。10.NADH脱氢酶是一种 蛋白，该酶的辅基是 。11.细胞色素和铁硫中心在呼吸链中以 的变价进行电子传递，每个细胞色素和铁硫中心每次传递 个电子。12. 在长期进化过程中，复合体已具备同时将 个电子交给1分子氧气的机制。13.在呼吸链中，氢或电子从氧化还原电势 的载体依次向 的载体传递。14.呼吸链的复合物又称 复合物，它把电子传递给02，又称为 。15.常见的呼吸链电子传递抑制剂中，鱼藤酮专一地抑制 的电子传递；抗霉素A专一地抑制 的电子传递；CN-、N3-和CO则专一地阻断由 到 的电子传递。16.电子传递链中唯一的小分子物质是 ，它在呼吸链中起 的作用。17.电子传递体复合体的辅基主要有 、 、 、 。18.肌红蛋白和血红蛋白与细胞色素b、c、c1中的辅基是 ，细胞色素aa3中的辅基是 。 19.氧化态的细胞色素 和 的血红素A辅基中的铁原子参与形成 个配位键，它还保留 个游离配位键，所以能和 结合，还能和 、 、 结合而受使此酶活性受抑制。20. 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 。21. 在电子传递链中氧化还原电位差最大的一步在 与 之间。22. 除了含有Fe以外，复合体还含有金属原子 。23. 杀粉蝶菌素作为呼吸链上 类似物，能够阻断呼吸链。24. 细胞内呼吸链类型主要有 和 。从NADH和FADH2分别将电子传递给氧的过程中自由能变分别为 和 。经测定这两条呼吸链的P/O分别为 、 。25. ATP ADP+Pi的GO为 。由NADH02的电子传递中，释放的能量理论上足以偶联ATP合成的3个部位是 、 、 。26.解释电子传递和氧化磷酸化机制的三个假说是 、 、 .27. 化学渗透学说主要认为在 传递过程中 被从线粒体内膜泵到膜外形成 ， 由此形成的 为ATP合成提供能量。28. 线粒体内膜上能够产生跨膜的质子梯度的复合体是 、 和 。29.线粒体ATP酶是由 和 两部分组成，质子从线粒体外返回基质要经过 ，ATP合成是在 中，合成一个ATP需 质子。30.质子驱动力(pmf)的大小与跨膜梯度(pH)和膜电位()有密切关系，pmf = 。31.可以使用 学说很好地解释F1F0-ATP酶的催化机理。32.线粒体外的NADH可以通过 和 二个穿梭机制进入线粒体，然后被氧化。33.在含有糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化酶活性的细胞匀浆液中，彻底氧化一摩尔丙酮酸、NADH、葡萄糖和磷酸烯醇式丙酮酸各产生 、 、 和 ATP 。34. 生物氧化体系主要可由为 、 和 三部分组成。35. 生物氧化主要通过代谢物的 反应实现的，生物氧化过程中产生的H2O是通过 形成的。36. 理论上，OAA、苹果酸、还原性维生素C、葡萄糖氧化成C02和H20时的P/O值分别是 、 、 、 。37. 缬氨霉素是对 专一的离子载体，DNP是 的载体。38. 给小白鼠注射FCCP，会导致小白鼠体温的迅速升高，这是因为 。39. 植物体内除线粒体氧化体系外，还有线粒体外的氧化体系如 、 、 等。40. 能荷值可作为细胞 和 代谢过程调节的信号，通过 、 、 作为代谢中某些酶分子的效应物进行变构调节。 (三) 选择题1. 经过TCA循环乙酰CoA彻底氧化生成CO2过程的P/O值是： ( ) A. 2.0 B. 2.5 C. 3.0 D. 3.5 2.生物体能够利用能量的最终来源是： ( )A. 磷酸肌酸 B. ATP C. 太阳光 D. 有机物的氧化3.下列氧化还原电对中，标准氧化还原电位最高的是： ( )A. 延胡索酸琥珀酸 B. 细胞色素a Fe3+Fe2+C. 细胞色素b Fe3+Fe2+ D. CoQCoQH24.下列关于氧化还原电位的叙述中正确的是： ( )A. 测定氧化还原电位时必须与金属电极组成电场。B. 人为规定氢电极的标准电位为零，而实际上它不等于零。C. 介质的pH与氧化还原电位无关。D. 自由能变化与氧化还原电位无关。 5.下列关于生物氧化的叙述正确的是： ( ) A.呼吸作用只在有氧时才能发生。 B. 2，4二硝基苯酚是电子传递的抑制剂。 C.生物氧化在生物活细胞内在常温常压下进行。 D. 生物氧化快速且一次放出大量能量。6.细胞胞浆中产生的NADH通过下列哪种穿梭进入线粒体，彻底氧化只能生成1.5个ATP：( )A. a磷酸甘油与二羟丙酮穿梭 B. 柠檬酸与丙酮酸穿梭 。C. 苹果酸与天冬氨酸穿梭。 D. 草酰乙酸与丙酮酸穿梭。7.下列关于电子传递链的叙述正确的是：( )A.电子传递的继续进行依赖于氧化磷酸化。 B.电子从NADH传至02自由能变化为正。C.电子从NADH传至02形成2分子ATP。 D.解偶联剂不影响电子从NADH传至02。8.已知G0= - 2.3RTlgKeq，下列反应的自由能是: ( ) A + B C； ABC10 molL。A. 4.6RT B. 4.6RT C. 2.3RT D. 2.3RT9.对于琥珀酸脱氢生成延胡索酸反应(延胡索酸琥珀酸, E0= +0.03V),假如将琥珀酸加到硫酸高铁和硫酸亚铁(Fe3+Fe2+、E0= +0.77V)的平衡混合物中，则会发生: ( ) A. 硫酸高铁的浓度增加 B. 硫酸高铁和延胡索酸的浓度增加 C. 硫酸高铁和硫酸亚铁的浓度比不变 D.硫酸亚铁和延胡索酸的浓度增加10.在寡霉素存在时，加入2，4-二硝基苯酚时下列哪种可能情况发生：( ) A. 阻断电子传递 B.恢复电子传递 C.合成ATP D.分解ATP11.用琥珀酸作呼吸底物和Pi一起加入到线粒体的悬浮液中，下列推断错误的是：( )A.若加ADP，则耗氧量增加 B.假如有寡霉素存在，ADP的加入不会使耗氧增加C.假如有2，4-二硝基苯酚存在，寡霉素使耗氧增加。D.假如有2，4-二硝基苯酚存在，ADP不会使耗氧增加。12.化学渗透学说认为，电子在电子传递过程中引起线粒体内膜 ：( ) A构象发生变化 B. 可以自由穿过H+和OH-C. 两侧形成跨膜质子梯度 D. 产生高能中间化合物13. 1分子丙酮酸彻底氧化分解可产生C02和ATP的数目是：( ) A. 3C02，12.5ATP B. 2C02，12ATP C. 3C02，16ATP D. 3C02，12ATP14.下列物质中能导致氧化磷酸化解偶联的是： ( ) A鱼藤酮 B.抗霉素A C2，4-二硝基酚 D.寡霉素15.下列化合物中不是高能化合物的是：( ) A6-磷酸葡萄糖 BATP C.琥珀酰辅酶A D.PEP 16.下列酶系中定位于线粒体内膜的是：( ) AF1Fo-ATPase BCFl-CFo-ATP酶 C细胞色素c DTCA循环相关酶系17.下列物质是不是呼吸链的组分的是：( ) A.CoQ B.Cytaa3 C. Cytc D.TPP18.线粒体外NADH经磷酸甘油穿梭进入线粒体，其氧化磷酸化的PO比是：( ) A. 0 B.1 C.1.5 D.3 19.下列四种酶中不能催化底物水平磷酸化反应的是：( ) 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20.正常情况下细胞内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：( ) A. ADP相应地大量增加，引起ATPADP比值下降，呼吸作用随之增强 B. ADP相应减少，以维持ATPADP比值在正常范围 C. ADP大幅度减少，导致ATPADP比值增大，呼吸作用随之增强 D. ADP也减少，但较ATP减少的程度低，因此ATPADP比值增大，刺激呼吸随之加快21.呼吸链的各种细胞色素在电子传递中的排列顺序是：( ) A c1bcaa3O2 B. cc1baa3O2 C c1cbaa3O2 Db c1caa3O222.在电子传递链中，将复合物I和复合物II与细胞色素系统连接起来的物质是：( ) AFMN B.Fe-S蛋白 C.CoQ D.Cytb23.下述物质中专一地抑制F1Fo-ATP酶的Fo因子的是：( )A.鱼藤酮 B.抗霉素A C.寡霉素 D.苍术苷24.与动物线粒体相比，植物线粒体电子传递系统还有：( )A.内膜外侧NADH脱氢酶 B.内膜内侧NADH脱氢酶C.FeS蛋白 D.细胞色素aa325. 米酵菌酸能够抑制氧化磷酸化是因为它直接作用：( ) A. ADP/ATP交换体 B. 复合体 C. 复合体 D. 复合体26. F1F0-ATPase的催化中心位于：( )A. a 亚基 B. b亚基 C. g亚基 D. d亚基 27. 下列物质中最不可能通过线粒体内膜的是：( ) A. Pi B. NADH C. 丙酮酸 D. 苹果酸 28. 可以作为线粒体内膜标志酶的是：( ) A.苹果酸脱氢酶 B. 柠檬酸合成酶 C. 丙酮酸脱氢酶系 D. 琥珀酸脱氢酶29. 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，这时如果通入氧气，最先被氧化的将是：( ) A. 复合体I B. 复合体 C. 复合体III D. 复合体30. 当质子不经过F1F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生：( ) A. 解偶联 B. 还原 C. 氧化 D. 紧密偶联31. 在离体的完整的线粒体中，在有可氧化底物的存在时，下列四种物质中可提高电子传递和氧气摄入量的是： ( ) A. 更多的TCA循环的酶 B. ADP C. NADH D. 氰化物32. 下列反应中是伴随着底物水平磷酸化的反应是：( ) A. 葡萄糖葡萄-6-磷酸 B. 琥珀酸延胡索酸C. 柠檬酸-酮戊二酸 D.甘油酸-1，3-二磷酸甘油酸-3-磷酸33. 肌肉组织中肌肉收缩所需要的大部分能量的贮存形式是：( ) A. 磷酸烯醇式丙酮酸 B.磷酸肌酸 C. ATP D. GTP34.下列电子传递体中只能传递电子的是： ( )A. CoQ B. NADH C. FMN D. cytaa3 35.下列酶中不属于末端氧化酶的是： ( ) A抗坏血酸氧化酶 B.过氧化物酶 C.交替氧化酶 D. 苹果酸脱氢酶(四) 是非题 1.在生物圈中能量从自养生物流向异养生物，而物质在二者之间循环。( )2.同一有机物在空气中燃烧和在生体内的生物氧化的化学本质是完全相同的，所释放的能量也相同。( ) 3.G0和E0表示某反应不能自动进行。如在酶的催化下，与之相偶联的放能反应则可驱动这类反应的进行。( )5.当某些物质由还原型变成氧化型时，标准氢电极为负。( )6.化学中的高能键是指需要较多的能量才能断裂的很稳定的化学键，而生物化学中的“高能键”则是指断裂此键时释放较多自由能的不稳定的键。( )7.G00时，其绝对值越大，反应越能够启发且快速地进行。( ) 8.在生物体内环境中，电子受体不一定是氧，只要它具有比电子供体较正的E0，呼吸作用就能进行。( ) 9.在6-磷酸葡萄糖生成过程中消耗了ATP，所以它是高能化合物。( )10.磷酸肌酸、磷酸精氨酸、磷酸咪基牛磺酸等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。( )11.ATP含有大量的自由能，但它并不是能量的贮存形式。( )12.ATP在高能化合物中占有特殊地位，它起着共同的中间体的作用。( )13.有机物的自由能决定于其本身所含基团的能量，一般是越稳定越不活泼的化学键常具有较高的自由能。( )14.磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的贮存库，因为磷酸肌酸只能通过这唯一的形式转移其磷酸基团。( )15.ATPADP是细胞中最重要的“能量梭”和“磷酸基梭。( )16.从低等单细胞生物到最高等的人类，能量的释放、贮存和利用都以ATP为中心。( )17.一般说只有在真核细胞内才有呼吸链的结构。( )18.生物细胞中NADH呼吸链应用最广。( )19.电子传递链中电子从高标准氧化还原电位到低标准氧化还原电位( )20.三羧酸循环的所有酶都分布在线粒体的基质中。( )21. NADH脱氢酶是指以NAD+为辅酶的脱氢酶的总称。( )22. 琥珀酸脱氢酶的辅基FAD与酶蛋白之间以共价键结合。( )23.细胞色素a和a3携带的血红素配基与细胞色素b，c和c1携带的血红素配基在结构上不完相同。( ) 24. 细胞色素b和细胞色素c因处于呼吸链的中间，因此它们的血红素辅基不可能与CN-配位结合。( )25. 细胞色素c是复合体中一个电子传递成分。( )26.内质网膜cytP450电子传递系统与有机物的氧化供能无关。( ) 27. Fe-S蛋白是一类特殊的含有金属Fe和无机硫的蛋白质。( )28. 线粒体内膜上的复合体I、和中均含有Fe-S蛋白。( )29.呼吸链各组分中只有cytc是线粒体内膜的外周蛋白。( )30. 各种细胞色素组分在电子传递体系中都有相同的功能。( )31. 呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是在细胞色素aa3与O2之间。( )32. 呼吸链细胞色素氧化酶的血红素辅基Fe原子只形成5个配位键，另一个配位键的功能是与O2结合。( )33. 经过电子传递链，NADH中的电子最终传给氧。( )34. 线粒体内膜是呼吸链各组分的摩尔比是1/1。( )35.呼吸链各组分并未紧密地连接成一条固定的链，而是通过在膜上的特定取向和在运动中彼此碰撞，实现电子从供体到受体之间的传递。( )36.解偶联剂的作用是解开电子传递和磷酸化的偶联关系，并不影响ATP的形成。( )37.鱼藤酮不阻止苹果酸氧化过程中形成的NADH通过呼吸链生成ATP。( )38.寡霉素对氧消耗和电子传递的抑制作用可被2，4-二硝基苯酚解除。( )39.解偶联剂可抑制呼吸链的电子传递。( )40.植物线粒体除了有对CN-敏感的细胞色素氧化酶外，还有对氰不敏感的末端氧化酶。( )41.寡霉素专一地抑制线粒体FoF1-ATPase的Fo，从而抑制ATP的合成。( ) 42.解偶联剂和电子传递抑制剂都是呼吸抑制剂。( ) 43. 2，4-二硝基苯酚是氧化磷酸化的解偶联剂，可阻止呼吸链ATP的生成。( )44.抗霉素A能阻断异柠檬酸氧化过程中ATP的形成，但不阻断琥珀酸氧化过程中ATP的形成。 ( )45.解偶联剂对底物水平磷酸化没有抑制作用。( ) 46.NADH和NADPH都可以直接进入呼吸链，但NADPHNADP+的氧还势稍低于NADHNAD+，更容易经呼吸链氧化。( ) 47.动物细胞中线粒体外生成的NADH也可直接通过NADH呼吸链氧化。( )48.ADP直接刺激线粒体对02的消耗。苍术苷抑制线粒体内膜上的腺苷酸载体，妨碍ADP进入衬质和ATP运出线粒体，进而导致呼吸链电子传递的抑制。 ( ) 49.电子从NADH经呼吸链传递到02，有3个部位的EO足以直接合成ATP。( )50. 甘油-磷酸脱氢生成的FADH2经线粒体内膜上的复合体进入呼吸链。( )51. 呼吸作用和光合作用均能导致线粒体、叶绿体基质的pH值升高。( )52. 生物氧化的进行必须要有氧气存在下才能进行。( )53. 末端氧化酶是参与末端氧化的一系列酶。( )54. ADP的磷酸化作用对电子传递起限速作用。( ) 55. 在生物氧化过程中每个NADH分子可以同时传递两个电子和两个氢原子。( )(五)简答题1. 下列各物质对呼吸链的电子传递和氧化磷酸化分别有什么影响? (1)鱼藤酮；(2)抗霉素A； (3)叠氮化物；(4)苍术苷；(5)CO；(6)寡霉素；(7)2，4-二硝基酚；(8)缬氨霉素；(9)二环已基碳二亚胺(DCCD)。2. 电子从NADH经呼吸链传递给氧生成H2O的总反应表示如下： NADH + H+1/2O2NAD+ + H2O. NAD+/NADH的E0=-0.32V，1/2O2 +2H+/ H2O 的E0=+0.82V。(1)计算此反应的E0。(2)多少还原当量从NADH传递到氧原子上。(3)计算在25下用NADH作底物的电子传递链反应的平衡常数。3. 在正常的线粒体内，电子沿电子传递链的传递过程与ATP的生成过程相偶联；电子转移速度是与ATP需求紧密联系在一起的；当NADH作为电子供体时，每消耗一个氧原子产生的ATP数大约为2.5(PO = 2.5)。(1)解偶联剂的浓度相对来说较低和较高时对电子转移和PO比有什么样的影响?(2)摄人解偶联剂会引起大量出汗和体温升高。解释这一现象，PO比有什么变化?(3)多年前人们曾以2，4-二硝基苯酚作减肥药，然而现在已不再使用。分析其原理分别是什么? (4) 抢救氰化物中毒者时使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠。这其中的道理是什么?4. NADH不能透过线粒体内膜。然而在含有线粒体和所有细胞质中酶的鼠肝提取液中加入用4-3H标记的NADH后很快发现放射性标记出现在线粒体基质中。然而，如果加入7-14C-NADH，在线粒体的基质中就检测不到放射性。这是什么原因?请解释。5. 在糖酵解和三羧酸循环的各种氧化反应中没有涉及到NAD+的反应是琥珀酸脱氢酶所催化的反应。如果在氧化反应中用NAD+代替FAD，G0将是多少？如果线粒体内琥珀酸浓度是延胡索酸浓度的10倍高，要使此反应放能时线粒体内NAD+/NADH至少应有多大？6. 线粒体内膜的二羧酸转移系统促进苹果酸和a-酮戊二酸跨膜移转。该转移系统可被正丁基丙二酸抑制。 假定把正丁基丙二酸加到用葡萄糖作为唯一燃料的肾细胞的有氧悬浮液中，请推测正丁基丙二酸(1)酵解，(2)氧消耗，(3)乳酸的形成，(4)ATP的合成等的影响。7. 用超声波处理线粒体产生亚线粒体泡，这种泡能进行电子传递和氧化磷酸化。如果用能使泡膜“渗漏”的试剂，则这种亚线粒体泡失去合成ATP的能力。请解释。 8. FoF1-ATP合成酶的Fo的亚基形成跨线粒体内膜的离子通道。在哺乳动物体内二环己基碳二亚胺(DCCD)只要与Fo蛋白中的一个亚基的一个谷氨酸残基结合，就可以起到抑制质子通过Fo的作用。(1)DCCD对完整的线粒体悬液中的电子传递和呼吸有什么作用? (2)如果DCCD处理后的线粒体中再加入2,4-二硝基苯酚，会导致什么现象? (3) 抗霉素A、鱼藤酮、寡霉素、砷酸盐这四种抑制剂中，哪一种与DCCD的具有相似的作用？9线粒体的呼吸链的电子传递可用下列净反应方程式表示：NADH + H+ + 1/2O2 = H2O+ NAD+. (1)计算此反应的E0；(2)计算标准自由能变化G0； (3)如果一分子ATP合成的标准自由能为73 kcalmol，那么就理论上而言，上述总反应会生成多少分子的ATP?10在一线粒体制剂中，在CoA，氧气，ADP和无机磷酸存在的情况下进行脂肪酸的氧化。 (1)每一个二碳单位转变成2分子CO2时，将产生多少分子ATP? (2)如在体系中加入安米妥(amytal)，则又能产生多少ATP? (3)假如加入DNP(2，4二硝基苯酚)，情况又如何?11对于反应ATPADP+Pi, 在pH7.0, 25时G0= -30.55kJ/mol. 请计算此反应的平衡常数。在细胞内此反应处于平衡吗？12.用苍术苷处理活跃呼吸的线粒体制剂时，基质和胞液中的ATP/ADP比例分别会发生什么变化？为什么？13. 在0.1molL的G-6-P溶液中，加入磷酸葡萄糖变位酶催化如下反应：G-6-PG-1-P，此反应G0=7.5kJ/mol(pH7.0，25 )。(1)求此反应达到平衡时G-6-P和G-l-P浓度各多少? (2)细胞在什么条件下，此反应会以高速率不断产生G-1-P?14. 向含有线粒体的溶液同时加入ADP、Pi，抗霉素A、氧、还原性细胞色素C。结果发现细胞色素C被氧化，且生成ATP，P/O约为1。(1)推导此系统中可能的电子传递流动过程。(2)为何要加入抗霉素A？(3) 对氧化磷酸化的偶联位点，此实验告诉了我们什么？(4)写出整个反应的方程式。(5)计算此反应的G0(G0=-40kJ/mol)。15. 在测定-酮戊二酸的P/O时必须向反应体系加入一些丙二酸，为什么？在这种条件下P/O比可能为多少？16. 当把线粒体与琥珀酸、丙二酸一起温育时，发现氧的消耗比只有琥珀酸单独存在时要少，但P/O比却没有什么变化，请解释。17. 线粒体内膜的二羧酸转移系统促进苹果酸-酮戊二酸跨膜转移。该系统可被正丁基丙二酸抑制。假定把正丁基丙二酸加到用葡萄糖作为唯一燃料的肾细胞的，请推测正丁基丙二酸对(1)酵解，(2)氧的消耗，(3)乳酸的形成，(4)ATP的合成的影响。六、参考答案(一)名词解释与比较1.生物氧化是指有机物分子在生物细胞内氧化分解，最终生成CO2和水，并释放出能量的过程。燃烧是指温度超过物质的燃点后物质发生氧化反应并放出热或光的现象。生物氧化是在常温常压下，在酶的催化下，有机物分子通过一系列的化学反应而逐步氧化并逐步释放出能量(部分能量贮存在高能化合物中，如ATP)的过程。燃烧是要体外进行的，需要高温，且一次性产生大量的热和光。2.氧化还原电位是指还原剂失去电子或氧化剂得到电子的倾向。任何氧化-还原物质与标准氢电极组成原电池，即可测定其标准氧化-还原电势。氧化还原电势差是指氧化电极电势与还原电极电势之差，可以反映出转移电子的能力。根据氧化还原电势差可以推算出反应的自由能变化。3.反应物和产物各自都有特定的自由能。对于某一特定反应，反应物自由能总和与产物自由能总和之差就是某反应的自由能变化。为了计算方便，人们规定一些条件作为标准条件(25 、一个大气压，参加反应的反应物和产物的浓度均为1mol/L)，并将在此条件下所发生的化学反应的自由能变化称为标准自由能变化。4.氧化磷酸化是指伴随电子从底物到氧的传递，ADP被磷酸化形成ATP的酶促过程，它能将电子传递过程中释放的自由能贮存于ATP中。底物在氧化过程中形成高能磷酸键或其它高能键，并直接将高能磷酸基团转移给ADP生成ATP， 或高能键水解释放的自由能使ADP(或GDP)磷酸化生成ATP(GTP)。这种形成ATP的方式称为底物水平磷酸化。5.氧化磷酸的解偶联是指电子传递和ATP形成两个过程分离，电子传递产生的自由能都变为热能。使解偶联发生的物质称为解偶联剂，如2,4-二硝基苯酚能将质子带入线粒体膜内，破坏了跨膜氢质子梯度。氧化磷酸化的抑制是指氧的利用和ATP的生成过程受抑制，但不直接抑制电子传递链上电子的传递的现象；由于ATP的生成受抑制，最终也导致电子传递不能进行。6.甘油-3-磷酸穿梭和苹果酸-天冬氨酸穿梭都是将细胞溶胶中的NADH转入线粒体再氧化的转运机制。甘油-3-磷酸穿梭是指：在细胞溶胶中NADH与二羟丙酮磷酸生成甘油-3-磷酸，然后甘油-3-磷酸被进入线粒体，并在线粒体内甘油-3-磷酸脱氢酶的作用下转化为二羟丙酮磷酸，同时生成FADH2。生成的二羟丙酮磷酸可返回到细胞溶胶。这样完成一次穿梭，同时也将细胞溶胶中的NADH中氢传递给FADH2，从而进入电子传递链，产生1.5个ATP。在动物和肝脏细胞溶胶内NADH的电子由细胞溶胶的苹果酸脱氢酶传递给草酰乙酸使之转化为苹果酸，同时NADH氧化为NAD+。苹果酸通过苹果酸-a-酮戊二酸载体穿过线粒体内膜后在线粒体内的苹果酸脱氢酶作用下生成草酰乙酸，同时生成NADH。草酰乙酸经过转氨作用生成天冬氨酸后通过内线粒体内膜上的谷氨酸-天冬氨酸载体返回到细胞溶胶。这样通过苹果酸-天冬氨酸穿梭可以将细胞溶胶中NADH转移到线粒体，然后进入电子传递链被再氧化生成2个ATP。7.ATP/ADP交换体是存在于线粒体内膜上的一种有高度选择性的传递蛋白，在跨膜电位(外正内负)推动下把ADP运入基质，同时将ATP运到膜外侧。F1F0-ATP酶是分布于线粒体内膜上能利用跨膜质子梯度和跨膜电位梯度形成ATP的一个复合体系，包括起质子通道作用的Fo 和催化ATP合成的由5中不同多肽链9个亚基组成的F1两个部分。8.NADH呼吸链是指NADH的电子经NADH-CoQ还原酶传递给CoQ，再经细胞色素b、c1、c、aa3传递给氧的轨道。FADH2呼吸链是指电子经琥珀酸- CoQ还原酶传递给CoQ，再经细胞色素b、c1、c、aa3传递给氧的轨道。电子经这两条呼吸链传递时所偶联生成的ATP数目不同。9.磷氧化即P/O比，是指每消耗1分子氧所生成ATP的数目。能荷是指细胞内总的腺苷酸系统中(ATP、ADP、AMP浓度之和)所负荷的高能磷酸基数量，用来表示细胞的能量状况。(二)填空题：1. 有机物，氧化分解，可供能量形成ATP 2. 在细胞内进行；温和条件；酶催化3. G, G0, G O4. 放能，吸能，平衡5. 释放的自由能大于20.92KJ(5Kcal)/mol，ATP，能量通货6. 2.303RTLogKeq7. nFE O,101.8 KJ/mol8. 线粒体，线粒体内膜，质膜9. 铁，半胱氨酸残基中巯基的硫10. 黄素， FMN11. 铁，112. 413. 低， 高14. 细胞色素aa3，细胞色素氧化酶15. 复合体ICoQ, cytbcyt C,cytaa3O216. CoQ,传递氢17. 黄素类，铁硫蛋白，血红素，铜离子18. 血红素， 血红素A19. 细胞色素a，a3,5个,1个,O2,CO,CN-,N3-20. 细胞色素b,细胞色素c21. 细胞色素a3, O222. Cu23. CoQ24. NADH呼吸链，FADH2呼吸链，-219.8，-192.8KJ/mol， 2.5, 1.525. 30.55 KJ/mol，复合体I，复合体III，复合体IV。26. 化学偶联学说，构象偶联学说，化学渗透学说27. 电子，质子，跨膜质子梯度，电化学梯度28. 复合体I，复合体III，复合体IV29. FO，F1，Fo,F1，2 330. 2.3RTpH(膜内)- pH(膜外) - nF31. ATP酶的旋转催化理论32. 甘油-3-磷酸穿梭系统，苹果酸-天冬氨酸穿梭系统33. 12.5，2.5，32,13.534. 脱氢酶，电子(或氢原子)传递体，氧化酶35. 脱氢；代谢物脱下的氢经呼吸链传递，最终与吸入的氧结合36. 3, 3，0, 337. K+，H+38. FCCP与DNP一样为电子传递的解偶联剂，有机物氧化过程产生的能量以热能形式释放39. 多酚氧化酶系统,抗坏血酸氧化酶系统,过氧化体氧化系统40. 产能,需能,ATP,ADP,AMP(三)判断题：1. 对 2. 对 3. 错 4. 对 5. 错 6. 对 7. 错 8. 对 9. 错 10.对 11.对 12.对 13.错 14.对 15.对 16.对 17.错 18.对 19.错 20.错 21.错 22.对 23.对 24.错 25.错 26.对 27.错 28.错 29.对 30.错 31.对 32.对 33.对 34.错 35.对 36.错 37.错 38.对 39.错 40.对 41.对 42.对 43.对 44.错 45.对 46.错 47.错 48.对 49.错 50.错 51.对 52.错 53.错 54.对 55.错（四）选择题：1.C 2.C 3.B 4.B 5.C 6.A 7.D 8.C 9.D 10.B 11.C 12.C 13.A 14.C 15.A 16.A 17.D 18.C 19.B 20.A 21.D 22.C 23.C 24.A 25.A 26.B 27.B 28.D 29.D 30.C31.B 32.D 33.B 34.D 35.D(五)问答题：1. (1)阻断复合物ICoQ的电子传递和跨膜质子梯度的形成；(2)阻断复合物中CytbFe-S间的电子传递和跨膜质子梯度的形成； (3)阻断Cytaa302的电子传递和跨膜质子梯度的形成；(4)抑制线粒体内膜上的腺苷酸载体，阻止ADP进入衬质，从而抑制了F1FoATPase上ATP的合成和ADP刺激的02利用；(5)抑制Cytaa302的电子传递和跨膜质子梯度的形成；(6)通过对Fo的抑制阻断质子梯度的利用，从而抑制ATP合成和ADP刺激的02利用；(7)不影响呼吸链的电子传递，甚至刺激02的利用，但通过消除跨膜质子梯度而阻断ATP合成；(8)不影响呼吸链电子传递，通过把K+转运到衬质中消除跨膜质子梯度产生的高能状态，从而阻断ATP合成；(9)与寡霉素作用相似。2. (1)电对的标准电势愈负，其还原力愈强。电对NAD+/NADH的标准电势比电对1/2O2 +2H+/ H2O的还原电势负得多。因此电对NAD+/NADH作为负极供出一对电子给1/2O2 +2H+/ H2O, 后者作为正极接受电子，NADH自身氧化为NAD+，1/2O2接受一对电子还原为O2-。所以这一反应的标准电势的变化可用下面公式计算：E0=E0正极-E0负极=+0.82-(-0.32)=+1.14V。(2)由于两个电子被转移到每个1/2O2，所以每个氧原子需要两个还原当量。(3)在标准条件下可以应用G0=-nFE0计算自由能的变化。G0=-nFE0=-2 23.062 1.14= -52.58 kcal/mol.利用公式G0=-2.303RTlogKeq来计算反应的平衡常数。-52600 = -2.303 1.98 298 logKeq，logKeq=-52580/(-1359)=38.6941, Keq =4.951038.3. (1)电子转移速度需要满足ATP的需求，无论解偶联剂浓度低和高都会影响电子转移的效率，因此P：O比降低。高浓度的解偶剂使得P/O比几乎为零。(2)在解偶联剂存在下，由于P/O降低，生成同样量的ATP就需要氧化更多的燃料。氧化释放出额外的大量热，因此使体温升高。(3)在解偶联剂存在下，增加呼吸链的活性就需要更多额外有机物的分解。生成同样量的ATP，就要消耗包括脂肪在内的大量的燃料，这样可以达到减肥的目的。当P/O比接近零时，能量以热能形式散失，这样可能导致不可控制的体温增高，会导致生命危险。(4)氰化物能够致死，是因为它与细胞色素aa3的高铁型离子结