《生物化学》生物氧化-电子传递和氧化磷酸化
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生物氧化与氧化磷酸化一、教学大纲基本要求教学大纲基本要求讲解生物氧化与氧化磷酸化,1.生物能学简介,包括化学反应的自由能,自由能变化与化学反应平衡常数的关系,标准自由能变化的加和性,高能磷酸化合物,生物氧化的概念和特点。
2.线粒体电子传递,包括线粒体电子传递过程,电子传递链,电子传递链有关的酶和载体,电子传递链的抑制剂。
3.氧化磷酸化作用,包括氧化磷酸化的,P/O比和由ADP形成ATP的部位,电子传递和ATP形成的偶联及调节机制概念,氧化磷酸化的偶联机理,氧化磷酸化的解偶联。
二、本章知识要点1、本章概述有机物分子在生物细胞内被逐步氧化生成CO2,并释放出能量。
电子传递和氧化磷酸化作用使NADH和和FADH2再氧化并以ATP捕获释放出的能量。
真核生物电子传递和氧化磷酸化作用在线粒体内膜进行,而原核生物中过程在质膜上进行。
2、自由能变、反应平衡常数、氧化还原电位体系内能用于做功的能量称为自由能。
对化学反应来说,可以把自由能看成促使化学反应达到平衡的一种驱动力。
反应物自由能的总和与产物的自由能总和之差就是该反应的自由能变化(△G)。
当△G<0时体系未达到平衡,反应可以自发正向进行;当△G>0时体系未达到平衡,必须供能反应才能正向进行;当△G=0时反应处于平衡状态。
在参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为一个大气压(0.1MPa),温度为25℃、pH=0的条件下进行反应时自由能的变化称为标准自由能变化(△G0)。
标准自由能变化具有加和性。
对生物化学反应而言,在参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为0.1MPa,温度为25℃、pH=7.0的条件下进行反应时自由能变为标准自由能变化(△G0)。
生化反应中自由能变与反应的平衡常数间的关系可以用△G0=-RTlnK′eq =-2.303RTlogK′eq。
氧化-还原电位(E)是物质对电子亲和力的量度。
生化反应的标准氧化-还原电势(E0 )是在标准状况(参加反应物质的浓度为1mol/L、压力为0.1MPa,温度为25℃)和pH7的条件下测量的,用伏特表示。
⽣物化学复习资料第六章⽣物氧化与氧化磷酸化(⼀)名词解释1、⽣物氧化(biological oxidation):有机物质在⽣物体内氧化分解⽣成⼆氧化碳和⽔并释放能量的过程。
2、电⼦传递链⼜称呼吸链(electron transter chain ETC):指存在于线粒体内膜(原核⽣物存在于质膜)上的⼀系列氢传递体和电⼦递体,按⼀定的顺序组成了从供氢体到氧之间传递电⼦的链。
3、氧化磷酸化作⽤(oxidative phosphorylation):指电⼦在电⼦传递链上传递和ATP形成相互偶联的过程。
即与⽣物氧化作⽤相伴⽽⽣的磷酸化作⽤。
4、磷氧⽐(P/O ratio):指在⽣物氧化中,每消耗⼀个氧原⼦所⽣成的ATP分⼦数,或每消耗⼀摩尔原⼦氧⽣成的ATP摩尔数。
(⼆)问答题1、何谓⽣物氧化?它有何特点?其作⽤的关键是什么?⽣物氧化的⽅式?①见名词解释“⽣物氧化”;②特点:A、活细胞内,反应条件温和;B、⼀系列酶的催化下逐步进⾏;C、能量逐步释放,部分能量可被利⽤,利⽤效率较⾼;③作⽤的关键;⼀是代谢物分⼦中的氢如何脱出,⼆是脱出的氢如何与分⼦氧结合成⽔并释放能量;④⽅式:通常为三种氧化⽅式A:加氧:在⼀种物质分⼦上直接加氧NH3-CH2-COOH+1/2O2→O=CHCOOH+NH4+H2O -2HB:脱氢:加⽔脱氢:CH3CHO——→CH3 – CH – OH——→CH3COOH|OH-2H直接脱氢:HOOC—CH2—CH2—COOH——→HOOC—CH=CH—COOHC:脱电⼦:-eCyt(Fe2+)——→Cyt(Fe3+)2、举例说明⾼能化合物可分为哪⼏种键型。
(1)磷氧键型,如1,3—⼆磷酸⽢油酸、ATP、磷酸烯醇式丙酮酸;(2)磷氮键型,如磷酸肌酸;(3)硫脂键型,如⼄酰CoA;(4)甲硫键型,如S—腺苷甲硫氨酸;(5)碳氧键型,如氨酰——tRNA。
3、电⼦传递链上有哪⼏类电⼦传递体?各如何作⽤?(1)烟酰胺核苷酸类。
公卫执业医师生物化学考点:生物氧化公卫执业医师生物化学考点:生物氧化生物氧化是在生物体内,从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。
下面是应届毕业生店铺为大家整理的公卫执业医师生物化学考点:生物氧化,希望对大家有所帮助。
生物氧化一、生物能学的几个概念(一)化学反应中的自由能变化及其意义1、化学反应中的自由能自由能:在一个体系中,能够用来做有用功的那一部分能量称自由能,用符号G表示。
在恒温、恒压下进行的化学反应,其产生有用功的能力可以用反应前后自由能的变化来衡量。
自由能的变化:△G = G产物— G反应物= △H —T△S△G 代表体系的自由能变化,△H代表体系的焓变化,T代表体系的绝对温度,△S代表体系的熵变化。
焓与熵都是体系的状态函数。
焓代表体系的内能与压力P*体积V之和:H = U + P*V dH = dU + P*dV + V*dP熵代表体系中能量的分散程度,也就是体系的无序程度:△S = dQ/T ,△S = △S体系+△S环境,只有△S≥0,过程才能自发进行。
2、△G是判断一个过程能否自发进行的根据△G<0,反应能自发进行,能做有用功。
△G>0,反应不能自发进行,必须供给能量。
△G=0,反应处于平衡状态。
一个放热反应(或吸热反应)的总热量的变化(△H),不能作为此反应能否自发进行的判据,只有自由能的变化才是唯一准确的指标。
△G<0仅是反应能自发进行的必要条件,有的反应还需催化剂才能进行,催化剂(酶)只能催化自由能变化为负值的反应,如果一个反应的自由能变化为正值,酶也无能为力。
当△G为正值时,反应体系为吸能反应,此时只有与放能反应相偶联,反应才能进行。
(二)标准自由能变化及其与化学反应平衡常数的关系aA+bB → cC+dD标准自由内能变化:在规定的标准条件下的自由能变化,用△G°表示。
标准条件:25℃,参加反应的物质的浓度都是1mol∕L(气体则是1大气压)。
生物氧化的名词解释生物化学
生物氧化是指生物体内能源物质的完全氧化分解生成二氧化碳
和水,同时释放出大量能量的过程。
在生物氧化中,能源物质如糖类、脂肪和蛋白质被分解代谢,脱下的氢离子经过电子传递链被氧化成水,在此过程中释放大量能量,以供生命体进行各项活动。
生物氧化的整个过程在线粒体内进行,其中电子传递链包括多个递氢体和递电子体,排列成一定的顺序,形成呼吸链。
氧化磷酸化是生物氧化的一种方式,在此过程中,能源物质脱下的氢原子被氧化成水,同时释放出能量,使 ADP 磷酸化生成 ATP,以保证生命体的能量需求。
PO 比值是衡量生物氧化过程中无机磷消耗的指标,可以通过测量细胞液中的 PO 比值来评估生物氧化的强度和效率。
影响生物氧化的因素包括呼吸链抑制剂、解耦联剂、ADP 和甲状腺激素等。
第七章生物氧化与氧化磷酸化一、填空题:1.电子传递链在原核细胞中存在于上,在真核细胞中存在于上。
2.鱼藤酮能阻断电子由向的传递,利用这种毒性作用,可作为重要的。
3.在动物体中形成ATP 的方式有和,但在绿色植物中还能进行。
4.电子传递链上的电子传递是一种反应,而A TP的合成过程则是一种反应。
5.电子传递链上电子传递与氧化磷酸化之间的偶联部位是之间,之间,______________之间。
6.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。
7.解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是,是英国生物化学家于1961年首先提出的。
8.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分的。
9.动物体内高能磷酸化合物的生成方式有和两种。
10.NADH呼吸链中氧化磷酸化发生的部位是在之间;之间;之间。
11.磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进入呼吸链氧化,其P/O比分别为和。
12.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。
13.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。
二、选择题(只有一个最佳答案):1.把电子从Cytc l传递到氧是哪类物质完成的( )①铁硫蛋白②黄素蛋白③细胞色素④烟酰胺核苷酸类2.下列化合物中不是电子传递链成员的是( )①CoQ ②NAD+③CoA ④Cytc13.能被氧直接氧化的是( )①CoQ ②Cytb ③Cyta ④Cyta34.不属于电子传递抑制剂的是( )①一氧化碳②抗霉素③2,4-二硝基苯酚④氰化物5.属于解偶联剂的是( )①2,4-二硝基苯酚②硫化氢③叠氮化合物④抗霉素A6.在真核生物中,1分子葡萄糖在有氧和无氧情况下分解时,净生成ATP分子数最近似的比值是( ) ①2 ②6 ③18 ④367.乙酰辅酶A彻底氧化时,其P/O比是( )①2 ②0.5 ③3 ④1.58.电子传递链上的未端氧化酶是( )①NADH脱氢酶②琥珀酸脱氢酶③细胞色素b ④细胞色素a39.下列化合物属于氧化磷酸化解偶联剂的是( )①鱼藤酮②抗霉素A ③安密妥④2,4-二硝基苯酚10.关于电子传递链的下列叙述中哪个是不正确的?()①线粒体内有NADH+H+呼吸链和FADH2呼吸链。