第四部分生物氧化.doc

第四部分 生物氧化

一、选择题
1、按公式△G，＝-2.3RTlgK，确定下列反应的自由能：
A(10mol/L) 十 B（10mol/L）←→C（10mol/L）
A、-9.2RT B、-4.6RT
C、-2.3RT D、+2.3RT
E、+4.6RT

2、在生物化学反应中，总能量变化符合下列哪一项?
A、受反应的能障影响
B、因辅助因子而改变
C、和反应物的浓度成正比
D、在反应平衡时最明显
E、与反应机制无关

3、在下列的氧化还原系统中，哪个氧化还原电位最高?
A、延胡羧酸/琥珀酸
B、氧化型泛醌/还原型泛醌
C、Fe3+-细胞色素a/Fe2+-细胞色素a
D、Fe3+-细胞色素b/Fe2+-细胞色素b
E、NAD+/NADH

4、热力学第二定律规定：
A、从理论上说，在00K时可以达到永恒的运动
B、能量和质量是可以保守和交换的
C、在能量封闭系统内，任何过程都能自发地从最低能级到最高能级
D、在能量封闭系统内，任何过程都具有自发地使熵增加的趋向
E、任何系统都自发地使自由能降低

5、植物毒苍术苷(atractyloside)对下列哪项具有特异的抑制作用?
A、抑制细胞色素a3和分子氧之间的相互作用
B、抑制ATP和ADP通过线粒体内膜的易化扩散
C、使氧化磷酸化解偶联
D、阻断NADH脱氢酶和辅酶Q之间的相互作用
E、阻断细胞色素c和细胞色素aa3复合体之间的相互作用

6、二硝基苯酚能抑制下列哪种细胞功能?
A、糖酵解 B、肝糖异生
C、氧化磷酸化 D、柠檬酸循环
E、以上都不是

7、氰化物引起的缺氧是由于：
A、中枢性肺换气不良 B、干扰氧的运输
C、微循环障碍 C、细胞呼吸受抑制
E、上述的机制都不是

8、活细胞不能利用下列哪些能源来维持它们的代谢?
A、ATP B、脂肪
C、糖 D、周围的热能
E、阳光

9、肌肉中能量的主要贮存形式是下列哪一种?
A、ADP B、磷酸烯醇式丙酮酸
C、cAMP D、ATP
E、磷酸肌酸

10、正常状态下，下列哪种物质是肌肉最理想的燃料?
A、酮体 B、葡萄糖
C、氨基酸 D、游离脂肪酸
E、低密度脂蛋白

11、如果将琥珀酸(延胡羧酸/琥珀酸氧化还原电位+0.03V)加到硫酸铁和硫酸亚铁
(高铁/亚铁氧化还原电位+0.077V)的平衡混合液中，可能发生的变化是：
A、硫酸铁的浓度将增加
B、硫酸铁的浓度和延胡羧酸的浓度将增加
C、高铁和亚铁的比例无变化
D、硫酸亚铁和延胡羧酸的浓度将增加
E、硫酸亚铁的浓度将降低，延胡羧酸的浓度将增加

12、近年来关于氧化磷酸化的机制是通过下列哪个学说被阐明的?
A、巴士德效应
B、化学渗透学说
C、华伯氏(warburg，s)学说
D、共价催化理论
E、协同效应

13、下列对线粒体呼吸链中的细胞色素b的描述，哪项是正确的?
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、容易和细胞色素a反应
E、不是蛋白质

14、关于氧化还原电位的论述，下列哪项是正确的?
A、规定氢电极的标准电位是零伏特
B、pH与氧化还原电位无关
C、不能由氧化还原电位计算电化学反应的自由能变化
D、测定氧化还原电位需要金属电极
E、所有氧化还原电位的测定，都应有一个为氢电极

15、线粒体呼吸链的磷酸化部位可能位于下列哪些物质之间?
A、辅酶Q和细胞色素b
B、细胞色素b和细胞色素c
C、丙酮酸和NAD+
D、FAD和黄素蛋白
E、细胞色素c和细胞色素aa3

16、关于生物合成所涉及的高能化合物的叙述，下列哪项是正确的?
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、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时需要更高的能量
E、生物合成反应中所有的能量都由高能化合物来提供

17、关于有氧条件下，NADH从胞液进入线粒体氧化的机制,下列哪项描述是正确的?
A、NADH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NADH
C、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
E、通过肉毒碱进行转运进入线粒体

18、寡霉素通过什么方式干扰了高能化合物ATP的合成?
A、使细胞色素c与线粒体内膜分离
B、使电子在NADH与黄素酶之间的传递被阻断
C、阻碍线粒体膜上的肉毒碱穿梭
D、抑制线粒体内的ATP酶
E、使线粒体内膜不能生成有效的氢离子梯度

19、氧化还原电位最高的氧化还原对是：
A、延胡羧酸/琥珀酸
B、FAD/FAD2H
C、细胞色素a3Fe3+/细胞色素a3Fe2+
D、CoQ／CoQ2H
E、H+/H2

20、肌肉或神经组织细胞内NAD+进入线粒体的穿梭机制主要是：
A、α-磷酸甘油穿梭机制
B、柠檬酸穿梭机制
C、肉毒碱穿梭机制
D、丙酮酸穿梭机制
E、苹果酸穿梭机制

21、下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不对的?
A、呼吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上
B、各递氢体和递电子体都有质子泵的作用
C、线粒体内膜外侧H+不能自由返回膜内
D、ATP酶可以使膜外H+返回膜内
E、H+返回膜内时可以推动ATP酶合成ATP

22、血红素和铁硫族作为辅基所起的功能是
A、提供电子给NADH
B、使得蛋白质在线粒体内膜扩散
C、在电子传递中接受和给出电子
D、转运蛋白质通过线粒体内膜

23、琥珀酸-CoQ还原酶复合物
A、从NADH或FADH2接受电子
B、是柠檬酸循环关键酶之一
C、仅把两个质子泵入线粒体基质
D、含有多种细胞色素复合物

24、在电子从NADH传递到O2过程中，呼吸链中主要酶复合物中每一种
A、使用所有的每一种电子潜能把质子转运到基质
B、使用所有的每一种电子潜能把质子转运出基质
C、使用每一种电子潜能的一部分把质子转运到基质
D、使用每一种电子潜能的一部分把质子转运出基质
25、下列中那一种不作为电子载体起作用
A、CoQ B、细胞色素c
C、细胞色素a D、H2O

26、下列中那一种对电子从FADH2和NADH传递到O2是必需的
A、琥珀酸-CoQ还原酶复合物 B、CoQ
C、FMN D、延胡索酸

27、人体要维持一天3000kcal的热量,若全赖脂肪的氧化供能,需要
A、323g B、750g
C、1000g D、536g

28、霍乱毒素的细胞膜上受体是一种
A、蛋白质 B、多糖
C、脂肪 C、神经节苷脂

29缬氨霉素(valinomycin)是一种_______离子载体
A、钾 B、钠
C、钙 D、镁

30、2,4-二硝基苯酚是一种氧化磷酸化的
A、激活剂 B、抑制剂
C、解偶联剂 D、调节剂

31、抗霉素A对呼吸链(电子传递链)抑制的作用点在
A、NADH脱氢酶附近 B、细胞色素b附近
C、细胞色素氧化酶 D、偶联ATP生成

32、线粒体ATP合成酶的F1部分由α、β、γ、δ、ε五种不同的亚基,其中那种亚基是
催化亚基
A、α B、β
C、δ D、γ、δ、ε

33、完整线粒体当存在下列情况之一时,传递电子的速度才能达到最高值
A、ADP高而ATP低 B、ADP低而Pi高
C、ATP低而Pi高 D、ADP高而Pi高

34、Pi的传送是属于
A、被动传送 B、促进扩散
C、主动传送 D、基因转位

35、以下分子中位于线粒体膜的内侧的是
A、Fo B、细胞色素c
C、辅酶Q D、F1
36、以下哪一个是正确的
A、线粒体内膜对H+离子没有通透性
B、线粒体内膜能通透H+离子由内向外
C、线粒体内膜能通透H+离子由外向内
D、线粒体内膜能自由的通透H+离子

37、一分子的葡萄糖经有氧酵解为两分子的丙酮酸，净产生
A、4ATP+2NADH+2H+
B、2ATP+NADH+2H+
C、2ATP+2NADH+2H+
D、2ATP

38、生物体的呼吸链中若缺乏辅酶Q，可代替辅酶Q作为中间体的是
A、磷脂 B、胆固醇
C、鞘磷脂 C、脑苷脂

39、以前曾有人使用什么作为人体减肥剂
A、鱼藤酮 B、寡霉素
C、2,4-二硝基苯酚 D、ADP

40、有氧氧化时，每摩尔葡萄糖在三羧酸循环中产生ATP所数目为
A、2 mol B、6 mol
C、18 mol D、24 mol

41、鱼藤酮是呼吸链专一性抑制剂,它作用于
A、NADH-F辅酶Q还原酶
B、琥珀酸-辅酶Q还原酶
C、还原辅酶Q-细胞色素c还原酶
D、细胞色素氧化酶

42、氰化钾是下列那一种的抑制剂
A、细胞色素c B、细胞色素氧化酶
C、超氧化物歧化酶 D、ATP酶

43、当线粒体处于状态4呼吸时,内膜两侧的pH差可以达到
A、0.5pH单位 B、1.0pH单位
C、2.0pH单位 D、>2.0pH单位

44、按照标准自由能大小的次序，用热力学观点来说明在下列化合物中前一个
化合物可以利用其能量合成后一个化合物：1、磷酸肌酸；2、三磷酸腺甘；
3、葡萄糖-6-磷酸；4、磷酸烯醇丙酮酸
A、1→2→3→4 B、2→1→4→3
C、2→4→1→3 D、4→1→2→3

45、某抑制剂抑制偶联线粒体以琥珀酸味底物的状态3呼吸，而这种抑制作用可
被解偶联剂所解除，这个抑制剂的作用部位在
A、复合物I B、复合为II
C、复合物III D、ATP合成酶

46、在紧密偶联的线粒体中，一分子琥珀酸氧化同时一分子辅酶Q还原，
此时能生产几分子ATP
A、0 B、1
C、2 D、3

47、鱼藤酮是
A、解偶联剂
B、ATP合成酶抑制剂
C、NADH-F辅酶Q氧化还原酶抑制剂
D、细胞色素氧化酶抑制剂

48、线粒体基质中脂酰辅酶A脱氢酶的辅基是
A、FAD B、NADP+
C、NAD+ D、GssG

49、线粒体细胞色素c是一种
A、内膜固有蛋白
B、内膜外周蛋白
C、基质可溶性蛋白
D、外膜固有蛋白

50、氧化磷酸化作用是指将生物氧化过程释放的自由能转移并生成
A、DANPH B、NADH
C、ATP D、FADH

51、在正常呼吸的线粒体中，还原程度最高的细胞色素是
A、细胞色素a B、细胞色素c
C、细胞色素b D、细胞色素a
E、细胞色素aa3

52、下列哪一过程不在线粒体中进行
A、三羧酸循环 B、脂肪酸氧化
C、电子传递 D、糖酵解
E、氧化磷酸化

53、在正常呼吸的线粒中，还原高的细胞色素是
A、细胞色素c B、细胞色素c1
C、细胞色素b D、细胞色素a
E、细胞色素aa3

54、下列哪一项不是呼吸链的组成部分:
A、NADH B、NADPH
C、FADH2 D、FMNH2
E、Cytaa3

55、下列不属于高能磷酸化合物的是
（A）AOP （B）磷酸肌酸
（C）1.3=磷酸甘油酸 （D）1-磷酸葡萄糖
（E）磷酸烯醇式丙硐酸

二、填空题
1、代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是________、________、和________。
2、真核细胞生物氧化是在________进行的，原核细胞生物氧化是在________进行的。
3、生物氧化主要通过代谢物________反应实现的，生物氧化产生的H20是通过________形成的
4、典型的生物界普遍存在的生物氧化体系是由________、________、和________三部分组成的。
5、典型的呼吸链包括________和________两种，这是根据接受代谢物脱下的氢的________不同而区别的。
6、填写电子传递链中阻断电子流的特异性抑制剂：
NAD→FAD→CoQ→Cytb→Cytcl→Cytc→Cytaa3→O2
( ) ( ) ( )
7、解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是________，它是英国生物化学家________于1961年首先提出的。
8、化学渗透学说主要论点认为：呼吸链组分定位于________内膜上。其递氢体有________作用，因而造成内膜两侧的________差，同时被膜上________合成酶所利用、促使ADP
十Pi→ATP。
9、呼吸链中氧化磷酸化生成ATP的偶联部位是________、________和________。
10、绿色植物生成ATP的三种方式是________、________和________。
11、细胞色素P450是由于它与________结合后，在________处出现________峰而命名的，它主要存在于________中，通常与________作用有关。
12、NADH通常转移________和________给02，并释放能量，生成________。而NADPH通常转移________和________给某些氧化态前体物质，参与________代谢。
13、每对电子从FADH2转移到________必然释放出2个H+进入线粒体基质中。
14、细胞色素P450在催化各种有机物羟化时，也使________脱氢。
15、以亚铁原叶琳为辅基的细胞色素有________、________、________。以血红素A为辅基的细胞色素是________。
16、唯有细胞色素________和________辅基中的铁原子有________个结合配位键，它还保留________个游离配位键，所以能和________结合，还能和________、________结合而受到抑制。
17、NADH或NADPH结构中含有________，所以在________nm波长处有一个吸收峰；其分子中也含有尼克酰胺的________，故在________nm波长处另有一个吸收峰。当其被氧化成NAD+或NADP+时，在________nm波长处的吸收峰便消失。
18、CoQ在波长________nm处有特殊的吸收峰，当还原为氢醌后，其特殊的吸收峰________。
19、氧化型黄素酶在________和________nm波长处有两个吸收峰，当转变成还原型后，________nm波长的吸收峰消失。
20、过氧化氢酶催化________与________反应，生成________和________。
21、黄嘌呤氧化酶以________为辅基，并含有________和________，属于金属黄素蛋白酶。它能催化________和________生成尿酸。
22、单胺氧化酶以________为辅基，它主要存在于________，它能催化________、________等单胺类化合物________。
23、体内C02的生成不是碳与氧的直接结合，而是________。
24、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________。
25、NADPH大部分在________途径中生成的，主要用于________代谢，但也可以在________酶的催化下把氢转给NAD+，进入呼吸链。
26、动物体内高能磷酸化合物的生成方式有________和________两种。
27、在离体的线粒体实验中测得β-羟丁酸的磷氧比值(P/O)为2.4︿2.8，说明β-羟丁酸氧化时脱下来的2H是通过________呼吸链传递给02的；能生成________分子ATP。
28、NADH呼吸链中氧化磷酸化发生的部位是在________之间,________之间,________之间。
29、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、抗霉素A抑制电子由________向________的传递。
3、氰化物、CO抑制电子由________向________的传递。
30、线粒体呼吸控制率是指________。
31、细胞色素是一类________，在线粒体内膜上起________作用。
32、氧化磷酸化ATP合成酶在水解ATP时，每水解一分子ATP产生________个质子
从线粒体基质移位到细胞浆。
33、一分子琥珀酸在紧密偶联的牛心线粒体中氧化可以生成________分子ATP,一分子
α-酮戊二酸氧化侧生成________分子ATP。
34、细胞色素P450位于________膜上。
35、线粒体DNA编码的蛋白质都是________蛋白。
36、呼吸链中细胞色素的排列顺序（从底物到氧）是________。
37、缬氨霉素是一种对________专一的离子载体。
38、在完整线粒体中，α-酮戊二酸脱氢氧化生成琥珀酸，可生成相当于________分子ATP。
39、氧化磷酸化P/O比值是指________。
40、线粒体的氧化________与磷酸化________的偶联是通________来实现的。

三、是非判断题
1、物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的。
2、生物界NADH呼吸链应用最广。
3、各种细胞色素组分，在电子传递体系中都有相同的功能。
4、呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是在细胞色素aa3—02之间。
5、电子通过呼吸链的传递方向是从△E0，正→△E0,负。
6、当环境中有一个比电子供体具有较正的△E0，的电子受体时,呼吸作用就能进行，
这个电子受体不一定是氧。
7、2,4-二硝基苯酚是氧化磷酸化的解偶联剂。
8、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。
9、ATP虽然含有大量的自由能，但它并不是能量的贮存形式。
10、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。
11、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02结合。
12、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。
13、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。
14、在完整的偶联线粒体中NADH氧化时能生成ATP，反过来ATP能使NAD+还原。
15、ATP不是化学能量的储存库。
16、在有ATP和氰化钾的存在下，仍能测出琥珀酸氧化所引起的NAD+需能还原。
17、在完整线粒体中NADH氧化时生成ATP,反过来如果外加ATP，也能使线粒体内的
NAD+还原。
18、电子通过呼吸磷传递释放能量偶联ATP生成的反应也是可逆反应。
19、氧化磷酸化解偶联剂都是质子载体。
20、细胞色素是指含有FAD辅基的电子传递蛋白。
21、在寡霉素存在下，除了ATP合成和ATP水解外，需能反应都照常进行。
22、线粒体内膜的膜电位是基质侧较正、胞浆侧较负。
23、真核细胞所有的细胞色素氧化酶都位于线粒体内膜上。
24、

四、名词解释
1、呼吸链 2、磷氧比值
3、氧化磷酸化作用 4、底物水平磷酸化

五、问答及计算题
1、何谓高能化合物?举例说明生物体内有哪些高能化合物?
2、何谓呼吸链?其排列顺序可用哪些实验方法来确定?
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?
4、何谓解偶联作用?如何证明2,4-二硝基苯酚是典型的解偶联剂?
5、何谓氧化磷酸化作用?NADH呼吸链中有几个氧化磷酸化偶联部位?
6、以细胞色素P450为辅酶的加单氧酶系包括哪些酶和辅助因子?它们在反应中各起
什么作用?该反应可受氰化物或一氧化碳影响吗?
7、氰化物为什么能引起细胞窒息死亡?其解救机理是什么?
8、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?
9、腺苷酸和无机磷酸是如何进出线粒体的?
L0、解释氧化磷酸化作用机理的化学渗透学说的主要论点是什么?在几种学说中，
为什么它能得到公认?
11、在体内ATP有哪些生理作用?
12、1、电极反应2H++2e-→H2的E0任意规定为零，计算在pH7.0时的EO,。
2、电极反应NAD++2H++2e-→NADH+H+在pH7.0时的EO,为-0.32伏特，
计算在pH4.0时的EO,。
13、在pH7．0时，ATP的水解反应可以写成：
腺嘌呤-核糖-P-P-P+H20←→
腺嘌呤-核糖-P-P+Pi+H+
1、在25℃、ADP分子上新形成的电离基团，其pKa为6.68(Ka＝2.09×10-7)。
若总的自由能(△GO,)为-32.186千焦耳/摩尔，其中有多少来自ADP的电离?
2、ATP分子上末端磷酸的pKa为6.95和2.3,由ATP末端磷酸衍生的无机磷酸，
其pKa为12.5、6.82和2.3，该无机磷酸的电离是否对总的有影响?
14、在pH7.0和25℃时,酶促水解6-磷酸葡萄糖使之生成葡萄糖和无机磷酸。
反应开始时，6-磷酸葡萄糖的浓度为0.1mol/L。二进制平衡时只有0.05%
的原始6-磷酸葡萄糖残存。试计算
1、6-磷酸葡萄糖水解时的K,平。
2、此水解反应的G0，。
3、无机磷酸和葡萄糖合成6-磷酸葡萄糖时的K，平。
4、此合成反应的GO，。
15、将乳酸脱氢酶加到含有丙酮酸、乳酸、NAD+和NADH的溶液中,它们的浓度比如下：
1、乳酸/丙酮酸＝1；NAD+/NADH＝1
2、乳酸/丙酮酸＝159；NAD+/NADH＝159
3、乳酸/丙酮酸＝1000；NAD+/NADH＝1000
写出自发反应式，并计算反应的△G。
16、葡萄糖转变成乳酸，总自由能么△G，为-217.36千焦耳/摩尔,在厌氧细胞中，此转
变过程与ATP的合成相偶联。每有l摩尔葡萄糖转变成乳酸就有2摩尔ATP生成。
1、计算总偶联反应的AG，。
2、计算厌氧细胞中能量的保留率。
3、在需氧生物中葡萄糖完全氧化成C02和H20时,△G,,=-2867.48千焦耳/摩尔,
如果能量的保留率相同，每摩尔葡萄糖完全氧化时能得到多少摩尔ATP?
4、计算与ATP合成相偶联的总氧化反应的AG，。
17、在葡萄糖→2乳酸的过程中,△G,＝-217．36干焦耳/摩尔；
葡萄糖+602→6CO2+6H20,△G,＝-2867.48干焦耳/摩尔，
1、计算乳酸彻底氧化成C02和H20时的△G。
2、如果反应效率按40%计算，能合成多少摩尔的ATP?
18、1、计算l摩尔16碳软脂酸经β-氧化、三羧酸循环和电子传递系统彻底氧化
成C02和H20时，所得的ATP的摩尔数。
2、长链脂肪酸氧化时，,△G,约为37.62千焦耳/克,软脂酸在进行生物氧化时，
总,△G,中以ATP形式保留能量的百分数是多少?(软脂酸的分子量为256.4Da)
19、在25℃及标准状态下，计算推动ADP+Pi合成ATP时,线粒体内膜两侧所需的
△pH(pH差值)。
20、血液中含有约0.1摩尔的C1-,脑组织含有约0.04摩尔的Cl-。试计算：
1、Cl-由血液向脑细胞转运时的△G。
2、脑细胞对抗浓度梯度向外部运输Cl-时所消耗的能量。
3、每1分子ATP水解时能转运多少Cl-离子?
21、在35℃时A+B→P+Q的反应速度为25℃时的2倍，计算此反应的活化能?
22、某蛋白激酶的话化能为44726焦耳/摩尔，这个反应在37℃时的反应速度比
在15℃时快多少倍?
23、氰化钾中毒时，有效的治疗方法是立刻给予亚硝酸盐，请解释？
24、简述体内ATP生成的方式。