第七章-生物氧化习题.doc

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与H2O并释放出能量得作用。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、分子氧与传递得氢结成水;在有机物被氧化成CO2与H2O得同时,释放得能量使ADP转变成ATP;2 呼吸链(respiratory chain):有机物在生物体内氧化过程中所脱下得氢原子,经过一系列有严格排列顺序得传递体组成得传递体系进行传递,最终与氧结合生成水,这样得电子或氢原子得传递体系称为呼吸链或电子传递链。电子在逐步得传递过程中释放出能量被用于合成ATP,以作为生物体得能量来源;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得传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP得作用,称为氧化磷酸化。氧化磷酸化就是生物体内得糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP得主要方式;4 磷氧比(P/O):电子经过呼吸链得传递作用最终与氧结合生成水,在此过程中所释放得能量用于ADP磷酸化生成ATP。经此过程消耗一个原子得氧所要消耗得无机磷酸得分子数(也就是生成ATP得分子数)称为磷氧比值(PO)。如NADH得磷氧比值就是3,FADH2得磷氧比值就是2;5 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation):在底物被氧化得过程中,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)得过程称为底物水平磷酸化。此过程与呼吸链得作用无关,以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP;6 铁硫蛋白(ironsulfur protein, FeS):又称铁硫中心,其特点就是含铁原子与硫原子,或与蛋白质肽链上半胱氨酸残基相结合; 7、 细胞色素(cytochrome, Cyt):位于线粒体内膜得含铁电子传递体,其辅基为铁卟啉;二、 填空题1、 生物氧化有3种方式: 脱氢 、 脱质子 与 与氧结合 。2、 生物氧化就是氧化还原过程,在此过程中有 酶 、 辅酶 与 电子传递体 参与。3.真核生物得呼吸链位于 线粒内体 ,原核生物得呼吸链位于 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、 胍基磷酸化合物 等。5.细胞色素a得辅基就是 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得偶联部位就是 FMN CoQ (复合物) 、 Cyt b Cyt c(复合物) 、 Cyt aa3 0 (复合物) 。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 2 与 3 。9.举出三种氧化磷酸化解偶联剂 2,4二硝基苯酚 、 缬氨霉素 、 解耦连蛋白 。10.举出4种生物体内得天然抗氧化剂 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羧反应 丙酮酸脱氢酶 、 异柠檬酸脱氢酶 。12.生物氧化就是 燃料分子 在细胞中 分解氧化 ,同时产生 可供利用得化学能 得过程。13.真核细胞生物氧化得主要场所就是 线粒体内膜 ,呼吸链与氧化磷酸化偶联因子都定位于 线粒体内膜上 。14.以NADH为辅酶得脱氢酶类主要就是参与 呼吸 作用,即参与从 底物 到 氧 电子传递作用;以NADPH为辅酶得脱氢酶类主要就是将分解代谢中间产物上得 电子 转移到 生物合成 反应中需电子得中间物上。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 得载体传递。16.鱼藤酮,抗霉素A,CN、N3、CO,得抑制作用分别就是 NADPH与CoQ之间 , Cyt b与Cyt c1之间 ,与 Cyt aa3与O2之间 。17.H2S使人中毒机理就是 与氧化态得细胞色素aa3结合,阻断呼吸链 。18.典型得呼吸链包括 NADH 与 FADH2 两种,这就是根据接受代谢物脱下得氢得 初始受体 不同而区别得。19.解释氧化磷酸化作用机制被公认得学说就是 化学渗透学说 ,它就是英国生物化学家 米切尔(Mitchell) 于1961年首先提出得。20.化学渗透学说主要论点认为:呼吸链组分定位于 线粒体 内膜上。其递氢体有 质子泵 作用,因而造成内膜两侧得 氧化还原电位 差,同时被膜上 ATP 合成酶所利用、促使ADP + Pi ATP。21.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CO2得生成不就是碳与氧得直接结合,而就是 有机酸脱羧形成得 。23.线粒体内膜外侧得磷酸甘油脱氢酶得辅酶就是 NAD ;而线粒体内膜内侧得磷酸甘油脱氢酶得辅酶就是 FAD 。24.动物体内高能磷酸化合物得生成方式有 氧化磷酸化 与 底物水平磷酸化 两种。25.在离体得线粒体实验中测得羟丁酸得磷氧比值(P/O)为2、42、8,说明羟丁酸氧化时脱下来得2H就是通过 NADH 呼吸链传递给O2得;能生成 3 分子ATP。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、 将离体得线粒体放在无氧得环境中,经过段时间以后,其内膜上得呼吸链得成分将会完全以还原形式存在,这时如果忽然通入氧气,试问最先被氧化得将就是内膜上得哪一种复合体？( E )A、 复合体 B、 复合体 C、 复合体 D、 复合体 E、 复合体3、 如果质子不经过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、 在离体得完整得线粒体中,在有可氧化得底物得存在下,加入哪一种物质可提高电子传递与氧气摄入量?( B )A、 更多得TCA循环得酶 B、 ADP C、 D、 NADH E、 氰化物5、 下列氧化还原系统中标准氧化还原电位最高得就是( C )A、 延胡索酸/琥珀酸 B、 CoQCoQH2 C、 细胞色素a D、 细胞色素b E、 NADH6、 下列化合物中,除了哪一种以外都含有高能磷酸键？( D )A、 B、 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得磷酸化反应?( C )A、 葡萄糖葡萄糖6磷酸 B、 甘油酸1,3二磷酸甘油酸3磷酸C、 柠檬酸酮戊二酸 D、 琥珀酸延胡索酸 E、 苹果酸草酰乙酸8、 乙酰CoA彻底氧化过程中得值就是( D )A、 2、0 B、 2、5 C、 3、0 D、 3、5 E、 4、09、 肌肉组织中肌肉收缩所需要得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、 B、 C、 ADP D、 FAD E、 磷酸烯醇式丙酮酸11、 下列化合物中哪一个不就是呼吸链得成员？( E )A、 CoQ B、 细胞色素c C、 辅酶I D、 FAD E、 肉毒碱.胞浆中1分子乳酸彻底氧化后,产生ATP得分子数就是( E )A.10或11 B.11或12 C.12或13 D.13或14 E、 17或1813.下列不就是催化底物水平磷酸化反应得酶就是( 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得代谢( D )A.ATP B.糖 C.脂肪 D.周围得热能 E、 GTP15.呼吸链得各细胞色素在电子传递中得排列顺序就是( D )A.c1bcaa3O2; B. cc1baa3O2; C.c1cbaa3O2;D. bc1caa3O2; E、bcc1aa3O2四、简答题 1、 生物氧化得特点有哪些？答:在细胞内进行,就是在体温、中性pH与有水得温与环境中,在一系列酶、辅酶与传递体得作用下进行得;生物氧化过程中产生得能量就是逐步释放出来得,能量部分以热能得形式散失,大部分储存在ATP中;二氧化碳得生成方式为有机酸脱羧,而体外氧化时为碳在氧中燃烧;水得生成就是由底物脱氢,经一系列氢或电子传递反应,最终与氧结合生成水;生物氧化得速率受体内多种因素得影响与调节。2. 在体内ATP有哪些生理作用？答:ATP在体内由许多重要作用:就是机体能量得暂时贮存形式:在生物氧化中,ADP能在呼吸链上电子传递过程中所释放得电化学能以磷酸化生成ATP得方式贮存起来;就是机体其它能量形式得来源:ATP分子内所含得高能键可转化成其它能量形式,以维持机体得正常生理机能,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,而以其它三磷酸核苷作为能量得直接来源,如糖原合成需UTP供能;可生成cAMP参与激素作用:ATP在细胞膜上得腺苷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得第二信使。3. 常见得呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们得作用机制就是什么?答:常见得呼吸链电子传递体抑制剂有:鱼藤酮(rotenone)、阿米妥(amytal)以及杀粉蝶菌素(piericidinA),它们得作用就是阻断电子由NADH向辅酶Q得传递。鱼藤酮能与NADP脱氢酶牢固结合,因而阻断呼吸链得电子传递。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就是辅酶Q得结构类似物,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)就是从链菌霉分离出得抗菌素,它抑制电子从细胞色素b到细胞色素c1得传递作用;氰化物、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,向氧得传递作用,这也就是氰化物及一氧化碳中毒得原因。4 氰化物为什么能引起细胞窒息死亡？其解救机理就是什么？答:氰化钾得毒性就是因为它进入人体内时,CN得N原子含有谷堆电子能够与细胞色素aa3得氧化形式高价铁Fe3+以配位建结合成氰化高铁细胞色素aa3,使其失去传递电子得能力,阻断了电子传递给O2,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得血红素辅基上得Fe2+氧化为Fe3+ 高铁血红蛋白,且含量达到20%30%时,高铁血红蛋白(Fe3+)也可以与氰化物结合,竞争性印制了氰化钾与细胞色素aa3得结合,从而使细胞色素aa3得活力恢复,但生成得氰化高铁蛋白在数分钟后又能逐渐解离成无毒得SCN , 此硫氰化物再经肾脏随尿排出体外。5. 简要叙述化学渗透学说得要点。答:化学渗透学说(chemiosmotic theory)由英国得米切尔(Mitchell 1961)提出。 由磷脂与蛋白多肽构成得膜对离子与质子具有选择性; 具有氧化还原电位得电子传递体不匀称地嵌合在膜内; 膜上有偶联电子传递得质子转移系统; 膜上有转移质子得ATP酶。 在解释光合磷酸化机理时,该学说强调:光合电子传递链得电子传递会伴随膜内外两侧产生质子动力,并由质子动力推动ATP得合成。许多实验都证实了这一学说得正确性。五、 问答题1. 写出氢与电子沿NADH呼吸链得传递得过程。答:2. 写出琥珀酸脱氢生成水得化学过程。3. 写出3磷酸甘油醛脱氢生成水得化学过程。4、 叙述SOD得生理功能,并简要说明SOD作为食品与化妆品得理念就是什么？