8电子传递与氧化磷酸化

8 电子传递与氧化磷酸化
一、名词解释
1、生物氧化
2、呼吸链
3、氧化磷酸化
4、P/O
二、填空
1、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________________。

2、NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是_________、_________、_________。

3、在呼吸链中，氢或电子从_________的载体依次向_________的载体传递。

4、典型的呼吸链包括_________和_________两种。

5、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。

6、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 + Pi → ATP
7、动物体内高能磷酸化合物的生成方式有_________和_________两种。

8、可以使用________________学说很好地解释F1／F0-ATP合成酶的催化机理。

9、F1／F0-ATP合成酶合成一分子ATP通常需要消耗________________个质子。

10、鱼藤酮、抗霉素A和CN-、CO的抑制部位分别是________________、________________和________________。

三、单项选择题
1、F1/F o-ATPase的活性中心位于
A、α亚基
B、β亚基
C、γ亚基
D、δ亚基
E、ε亚基
2、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
3、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、CoQ/CoQH2
C、细胞色素a(Fe2＋/Fe3＋)
D、细胞色素b(Fe2＋/Fe 3＋)
E、NAD+/NADH
4、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
5、氢原子经过呼吸链氧化的终产物是:
A、H2O2
B、H2O
C、H＋
D、CO2
E、O2
6、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、辅酶I
D、FAD
E、肉毒碱
7、线粒体氧化磷酸化解偶联是意味着：
A．线粒体氧化作用停止 B．线粒体膜ATP酶被抑制
C．线粒体三羧酸循环停止 D．线粒体能利用氧，但不能生成ATP
8、肝细胞胞液中的NADH进入线粒体的机制是：
A．肉碱穿梭 B．柠檬酸-丙酮酸循环 C．3-磷酸甘油穿梭 D．苹果酸-天冬氨酸穿梭
9、下列有关呼吸链的叙述哪些是正确的?
A、体内最普遍的呼吸链为NADH氧化呼吸链
B、呼吸链的电子传递方向从高电势流向低电势
C、如果不与氧化磷酸化偶联, 电子传递就中断
D、氧化磷酸化发生在胞液中
10、关于电子传递链的下列叙述中哪个是不正确的？（）
A、线粒体内有NADH+H+呼吸链和FADH2呼吸链。

B、电子从NADH传递到氧的过程中有3个ATP生成。

C、呼吸链上的递氢体和递电子体完全按其标准氧化还原电位从低到高排列。

D、线粒体呼吸链是生物体唯一的电子传递体系。

11、线粒体外NADH经α-磷酸甘油穿梭作用，进入线粒体内实现氧化磷酸化，其p/o值为
A、0 B.2 C、1.5 D.2 E、2.5 F、3
12、如果质子不经过F1／F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生：
A、氧化
B、还原
C、解偶联、
D、紧密偶联
13、离体的完整线粒体中，在有可氧化的底物存时下，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、FADH2
D、NADH
14、呼吸链中的电子传递体中，不是蛋白质而是脂质的组分为：
A、NAD+
B、FMN
C、CoQ
D、Fe·S
15、下述哪种物质专一性地抑制F0因子：
A、鱼藤酮
B、抗霉素A
C、寡霉素
D、缬氨霉素
16、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
17、下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不对的：
A、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、H＋返回膜内时可以推动ATP酶合成ATP
D、线粒体内膜外侧H＋不能自由返回膜内
18、呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是：
A、c1→b→c→aa3→O2；
B、c→c1→b→aa3→O2；
C、c1→c→b→aa3→O2；
D、b→c1→c→aa3→O2；
19、人体内二氧化碳生成方式是:
A、O2与C的直接结合
B、O2与CO的结合
C、有机酸的脱羧
D、一碳单位与O2结合
20、铁硫蛋白的作用是:
A、递氢
B、递氢兼递电子
C、只脱去底物的电子
D、传递电子
E、以上都不是
21、CO影响氧化磷酸化的机理在于:
A、使ATP水解为ADP和Pi加速
B、解偶联作用
C、使物质氧化所释放的能量大部分以热能形式消耗
D、影响电子在细胞色素b与C1之间传递
E、影响电子在细胞色素aa3与O2之间传递
四、是非题
1、ATP在高能化合物中占有特殊的地位，它起着共同的中间体的作用。

2、NADH和NADPH都可以直接进入呼吸链。

3、解偶联剂可抑制呼吸链的电子传递。

4、电子通过呼吸链时，按照各组分氧还电势依次从还原端向氧化端传递。

5、呼吸链中Cytaa3的铁离子和铜离子将电子传给氧。

6、辅酶Q、FAD在呼吸链中也可用作单电子传递体起作用。

7、呼吸链中的细胞色素系统均结合在内膜上，不能溶于水。

8、呼吸链中各电子传递体都和蛋白质结合在一起。

9、在生物体内NADH+H+和NADPH+H+的生理生化作用是相同的。

10、呼吸链各组分中只有Cytc是线粒体内膜的外周蛋白
11、琥珀酸脱氢酶的辅基FAD与酶蛋白之间以共价键结合。

五、问答题
1、简述化学渗透学说的主要内容，其最显著的特点是什么？
2、糖的有氧氧化包括哪几个阶段 ?
3、试述呼吸链中各种酶复合物的排列顺序及“质子泵”部位。

5、简述生物氧化中水和CO2的生成方式.
6、线粒体外生成的NADH在有氧情况下,如何进入线粒体内彻底氧化?并写出其氧化过程。

（一）磷酸甘油穿梭系统
胞液中的NADH在两种不同的α-磷酸甘油脱氢酶的催化下，以α-磷酸甘油为载体穿梭往返于胞液和线粒体之间，间接转变为线粒体内膜上的FADH2而进入呼吸链，这种过程称为磷酸甘油穿梭（glycerol phosphate shuttle）。

在线粒体外的胞液中，糖酵解产生的磷酸二羟丙酮和NADH+H+，在以NAD+为辅酶的α-磷酸甘油脱氢酶的催化下，生成α-磷酸甘油，α-磷酸甘油可扩散到线粒体内，再由线粒体内膜上的以FAD 为辅基的α-磷酸甘油脱氢酶（一种黄素脱氢酶）催化，重新生成磷酸二羟丙酮和FADH2，前者穿出线粒体返回胞液，后者FADH2将2H传递给CoQ，进入呼吸链，最后传递给分子氧生成水并形成ATP（见图6-14）。

由于此呼吸链和琥珀酸的氧化相似，越过了第一个偶联部位，因此胞液中NADH+H+中的两个氢被呼吸链氧化时就只形成2分子ATP，比线粒体中NADH+H+的氧化少产生1分子ATP，也就是说经过这个穿梭过程每转一圈要消耗1个ATP。

电子传递之所以要用FAD作为电子受体是因为线粒体内NADH的浓度比细胞质中的高，如果线粒体和细胞质中的α-磷酸甘油脱氢酶都与NAD+连接，则电子就不能进入线粒体。

利用FAD能使电子逆着NADH+H+梯度而从细胞质转移到线粒体中，转入的代价是每对电子要消耗1分子ATP。

这种穿梭作用存在于某些肌肉组织和神经细胞，因此这种组织中每分子葡萄糖氧化只产生36分子的ATP
（二）苹果酸-天冬氨酸穿梭系统
苹果酸-天冬氨酸穿梭系统（malate-aspartate shuttle）需要两种谷-草转氨酶、两种苹果酸脱氢酶和一系列专一的透性酶共同作用。

首先，NADH在胞液苹果酸脱氢酶（辅酶为NAD+）催化下将草酰乙酸还原成苹果酸，然后苹果酸穿过线粒体内膜到达内膜衬质，经衬质中苹果酸脱氢酶（辅酶也为NAD+）催化脱氢，重新生成草酰乙酸和NADH+H+；NADH+H+随即进入呼吸链进行氧化磷酸化，草酰乙酸经衬质中谷-草转氨酶催化形成天冬氨酸，同时将谷氨酸变为α-酮戊二酸，天冬氨酸和α-酮戊二酸通过线粒体内膜返回胞液，再由胞液谷-草转氨酶催化变成草酰乙酸，参与下一轮穿梭运输，同时由α-酮戊二酸生成的谷氨酸又回到衬质（见图6-15）。

上述代谢物均需经专一的膜载体通过线粒体内膜。

线粒体外的NADH+H+通过这种穿梭作用而进入呼吸链被氧化，仍能产生3分子ATP，此时每分子葡萄糖氧化共产生38分子ATP。

在原核生物中，胞液中的NADH能直接与质膜上的电子传递链及其偶联装配体作用，不存在穿梭作用，因而当每分子葡萄糖完全氧化成CO2和H2O时，总共能生成38分子的ATP。