生物氧化

一：填空题

1.参与生物氧化的酶可分为________________、________________和________________三类。 2.细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则形成________________。

3.细胞内的呼吸链有________________、________________和________________三种，其中________________不产生ATP。

4.真核细胞的呼吸链主要存在于________________，而原核细胞的呼吸链存在于________________。 5.呼吸链上流动的电子载体包括________________、________________和________________等几种。 6.线粒体内膜上能够产生跨膜的质子梯度的复合体是________________、________________和________________。

7.复合体Ⅱ的主要成分是________________。

8.P/O值是指________________，NADH的P/O值是________________，OAA的P/0值是________________，还原性维生素C的P/O值是________________，在DNP存在的情况下，琥珀酸的P/O值是________________。 9.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________________过程。

使人中毒的机理是________________。 10.

11.在长期的进化过程中，复合体Ⅳ已具备同时将________________个电子交给1分子氧气的机制。

合成酶在体外只能水解ATP是因为 ________________。 12.从线粒体内膜上纯化到的 13.

合成酶合成一分子ATP通常需要消耗________________个质子。

14.Thermogenin(生热素)的生理功能是________________。

15.在呼吸链上位于细胞色素的前一个成分是________________，后一个成分是________________。

合成酶的催化机理。 16.可以使用________________学说很好地解释

17.除了含有Fe以外，复合体Ⅳ还含有金属原子________________。

上的血红素辅基上的除了和氧气能够配位结合以外，还可以与 18.氧化态的细胞色素

________________、________________、________________和________________等含有孤对电子的物质配位结合。 19.解释氧化磷酸化机制的学说主要有________________、________________和________________三种，基本正确的学说是其中的________________。

20.R.Q.(呼吸商)值为0.7的人,其能量主要来源于________________。

21.缬氨霉素(Valinomycin)是对________________专一的离子载体，而尼日利亚菌素(Nigericin)则是对________________专一的载体。

22.给小白鼠注射FCCP，会导致小白鼠体温的迅速升高，这是因为________________。 23.化学渗透学说最直接的证据是________________。

24.杀粉碟菌素作为呼吸链上________________类似物，能够阻断呼吸链。 25.SOD即是________________，它的生理功能是________________。 26.生物合成主要由________________提供还原能力。

27.线粒体呼吸链中电位跨度最大的一步是在________________。 28.________________被成为最小的分子马达。

二：是非题

1.[ ]呼吸链上各成分的摩尔比是1/1。

2.[ ]呼吸链上电子流动的方向是从高标准氧化还原电位到低标准氧化还原电位。

配位结合。 3.[ ]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

经线粒体内膜上的复合体Ⅱ进入呼吸链。 4.[ ]甘油-α-磷酸脱氢生成的

5.[ ]DNP可解除寡霉素对电子传递的抑制。

辅酶的脱氢酶的总称。 6.[ ]NADH脱氢酶是指以为

没有，利用这个性质可将NADH与区分开来。 7.[ ]NADH在340nm处有吸收，

8.[ ]琥珀酸脱氢酶的辅基FAD与酶蛋白之间与共价键结合。 9.[ ]在消耗ATP的情况下，电子可从复合体Ⅳ流动到复合体Ⅰ。 10.[ ]细胞色素c是复合体Ⅲ中一种单纯的电子传递体。

11.[ ]Fe-S蛋白是一类特殊的含有金属Fe和无机硫的蛋白质。 12.[ ]线粒体内膜上的复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中均含有Fe-S蛋白。

13.[ ]呼吸作用和光合作用均能导致线粒体或叶绿体基质的pH值升高。

14.[ ]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。 15.[ ]生物氧化只有在氧气的存在下才能进行。 16.[ ]NADH和NADPH都可以直接进入呼吸链。

大约等于。 17.[ ]对于ATP水解成ADP的反应，

18.[ ]如果线粒体内ADP浓度较低，则加入DNP将减少电子传递的速率。

三：单选题

1.[ ]米酵菌酸能够抑制氧化磷酸化是因为它直接作用 A.复合体Ⅰ B.复合体Ⅱ C.复合体Ⅲ D.复合体Ⅳ

E.ADP/ATP交换体

的活性中心位于 2.[ ]

A.α亚基 B.β亚基 C.γ亚基 D.δ亚基 E.ε亚基

3.[ ]下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？ A.Pi

B.苹果酸 C.柠檬酸 D.丙酮酸 E.NADH

4.[ ]可作为线粒体内膜标志酶的是 A.苹果酸脱氢酶 B.柠檬酸合成酶 C.琥珀酸脱氢酶 D.单胺氧化酶 E.顺乌头酸酶

5.[ ]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? A.复合体Ⅰ B.复合体Ⅱ C.复合体Ⅲ D.复合体Ⅳ E.复合体Ⅴ

合成酶回到线粒体基质，则会发生 6.[ ]如果质子不经过

A.氧化 B.还原 C.解偶联 D.紧密偶联 E.主动运输

7.[ ]在离体的完整的线粒体中，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? A.更多的TCA循环的酶 B.ADP C. D.NADH E.氰化物

8.[ ]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 B. C.细胞色素a() D.细胞色素b() E./NADH

9.[ ]下列化合物中，除了哪一种以外都含有高能磷酸键？ A. B.ADP C.NADPH

D.FMN

E.磷酸烯醇式丙酮酸

10.[ ]下列反应中哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应？ 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→α-酮戊二酸 D.琥珀酸→延胡索酸 E.苹果酸→草酰乙酸

11.[ ]乙酰CoA彻底氧化过程中的P/O值是 A.2.0 B.2.5 C.3.0 D.3.5 E.4.0

12.[ ]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？ A.ADP

B.磷酸烯醇式丙酮酸 C.ATP D.cAMP E.磷酸肌酸

13.[ ]下列化合物中除了哪种以外都含有高能磷酸键？ A. B. C.ADP

D.葡萄糖-6-磷酸 E.磷酸烯醇式丙酮酸

14.[ ]下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？ A.CoQ

B.细胞色素c C.辅酶I D.FAD E.肉毒碱

四：问答题

1.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。
(1)写出该系统的电子流动图
(2)预期1分子β-羟丁酸该系统中氧化可产生多少分子ATP？
(3)能否用NADH代替β-羟丁酸？
(4)KCN的功能是什么？
(5)写出该系统电子传递的总平衡反应式。
(6)计算该系统净的自由能变化值()。
(7)如在这个系统中加入鱼藤酮，结果会有什么不同？

2.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，但不久即被放弃使用，为什么？

3.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？

4.将完全还原的细胞色素C、ADP、无机磷酸和抗霉素A一起加入新鲜制备的完整的线粒体中，然后通入氧气，这时细胞色素c将被氧化，ATP生成，P/O值为1.0。
(1)写出该系统的电子流动示意图。
(2)为什么要加抗霉素A？
(3)这个实验能告诉你氧化磷酸化的偶联部位在哪里？
(4)写出平衡的总反应式。
(5)计算总反应的

。

作为辅基？为什么？ 5.琥珀酸脱氢酶能否使用

6.由P.Mitchell提出的化学渗透学说的主要内容是什么?有哪些主要的证据支持化学渗透学说?

7.某些植物体内出现对氰化物呈抗性的呼吸形式,试提出一种可能的机制。

8.怎样证明琥珀酸脱氢酶的辅基是与酶蛋白之间与共价键相结合的？如何确定它与哪一个氨基酸残基相连？

9.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？

10.线粒体内的ATP浓度约为5mmol/L，无机磷酸的浓度约为10mmol/L。如果ADP的浓度比AMP多5倍，计算在能荷为0.85的条件下，ADP和AMP的摩尔浓度。在以上条件下，ATP水解的ΔG′是多少？

11.已知有两种新的代谢抑制剂A和B：将离体的肝线粒体制剂与丙酮酸、氧气、ADP和无机磷酸一起保温，发现加入抑制剂A，电子传递和氧化磷酸化就被抑制；当既加入抑制剂A又加入抑制剂B的时候，电子传递恢复了，但氧化磷酸化仍然不能进行。(1)抑制剂A和B属于电子传递抑制剂，氧化磷酸化抑制剂，还是解偶联剂？(2)给出作用方式与抑制剂A和B类似的抑制剂。

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。 12.有人发现一种新的喜氧细菌，

(1)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，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：

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。
(2)如果以琥珀酸作为电子供体，则得到的结果见下表：

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。

13.当X作为唯一的碳源和氢源，Y作为唯一的环境的电子受体时，如仅从能量上考虑，在下列情况下细菌是否能存活？为什么？(假定ΔΕ′=。)(1)X是β-羟丁酸，Y是硫元素。(2)X是乙酸，Y是乙醛。(3)X是乙醇，Y是(4)X是乙醇，Y是硫元素。

14.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？

15.某些细菌能够生存在极高的pH值环境下(pH值约为10)，你认为这些细菌能够使用跨膜的质子梯度产生ATP吗？

16.60年代有人作了以下的实验，先将叶绿体悬浮在pH4的酸性环境下，以使其基质和类囊体的pH呈酸性，然后在将叶绿体转移到pH8的碱性环境之中。这种迅速提高基质pH(类囊体的pH暂时维持在4)的做法可导致ATP的合成并使得类囊体和基质的pH的差异消失。
(1)试解释ATP为什么能被合成。
(2)该实验需要光才能工作吗？
(3)如果是先将叶绿体悬浮在pH8的环境下，以使其基质和类囊体的pH呈酸性，然后在将其转移到pH4的酸性环境之中，则会发生什么变化？
(4)这个实验是支持化学渗透学说还是否定化学渗透学说？

合成酶，并使用机械的方法将其头部转动，在没有质子梯度的情况 17.有人声称获得了单个分子的

下合成出ATP。你认为这样的实验结果意味着什么？如将这样的实验结果撰写成论文并投给国际一流的杂志，你认为能发表吗？