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线粒体解偶联剂的作用原理线粒体解偶联剂（Mitochondrial uncoupling agent）是一类通过破坏线粒体内外膜之间的质子梯度来刺激氧化磷酸化途径中电子传递链和ATP合成之间的解偶联的化合物。
解偶联剂的作用原理有以下几个方面：1.解耦电子传递链与质子泵：正常情况下，线粒体内的电子传递链通过NADH和FADH2的氧化还原反应将电子从一个蛋白复合体传递到另一个蛋白复合体，推动质子从线粒体内基质侧转移到内膜间隙，形成质子梯度。
这样的梯度能够驱动ADP磷酸化生成ATP。
而解偶联剂通过扰乱这种正常的电子传递链和质子泵机制，使电子传递的过程与质子泵之间解耦。
解偶联剂能与电子传递链的组分发生反应，使电子从电子传递链被传递到氧分子上的过程中消耗掉。
这样一来，电子传递链的能量传递就被打断，导致了电子泵的失效。
解偶联剂的作用使质子不再输送回线粒体内，而是通过解偶联剂通道返回基质中，从而无法形成质子梯度。
2. 脂质透过性：解偶联剂通常呈现脂溶性，因此能够通过线粒体内外膜透过，进入线粒体基质。
一旦解偶联剂进入基质，它会与线粒体内的蛋白质纵横交错的构成的ATP合成酶（ATP synthase）发生作用。
正常情况下，ATP合成酶在质子梯度的驱动下将ADP和无机磷酸结合合成ATP。
但是，解偶联剂会与ATP合成酶发生作用，使其失去对质子的感知，从而无法将ADP和无机磷酸结合，停止ATP合成。
3.热量产生：由于解偶联剂的作用，电子传递链和ATP合成之间的解偶联会导致大量的能量耗散。
当线粒体发生解偶联时，电子传递链中的氧化-还原反应会失去最终将电子传递给氧分子的步骤，从而产生少量的ATP。
相反，释放的能量会以热量的形式耗散。
这种通过解偶联产生的热量能够被身体利用来维持体温。
4.调节能量代谢：线粒体解偶联剂还能够调节能量代谢途径。
例如，一些解偶联剂可以激活相关的信号通路，促进细胞的代谢。
通过调节能量代谢途径，解偶联剂可以提高机体对葡萄糖的耐受性，降低脂肪合成和糖原合成，从而对一些代谢性疾病（如肥胖、2型糖尿病等）的预防和治疗具有潜在疗效。
农学硕士联考化学-12(总分100,考试时间90分钟)一、选择题1. 下述分子哪个不属于高能化合物?______。
A.3-磷酸甘油 B.磷酸烯醇式丙酮酸 C.三磷酸腺苷 D.乙酰CoA2. 下述分子哪种不属于高能磷酸化合物?______。
A.ADP B.磷酸烯醇式丙酮酸 C.AMP D.磷酸肌醇3. 下列阐述哪项是错误的?______。
A．标准自由能用表示B．每一个反应都有其特定的标准自由能变化C．从一个化学反应的平衡常数可以求出标准自由能变化D．pH=7时的标准自由能变化用表示4. 下述关于自由能的阐述哪项是正确的?______。
A．只有当ΔG是负值时反应才能自发进行B．只有当是负值时反应才能自发进行C．可用判断标准状况下一个化学反应的速率D．可用判断一个生物化学反应的速率5. 下述关于ATP的阐述哪条是错误的?______。
A.ATP分子中核糖上的C5羟基与三个相连的磷酸基团以酯键相连 B.ATP的活化形式是MgATP2- C.ATP含有3个高能键 D.ATP在酶促磷酸基团转移中发挥重要作用6. 线粒体______。
A.电子传递链含有四个质子泵 B.电子传递链最终电子受体是Cyt a3 C.Cyt c位于内膜内侧 D.电子传递链组分CoQ具有很强的运动性7. 下述关于线粒体电子传递链的阐述哪条是错误的?______。
A.电子传递链中NADH是FAD 的电子供体 B.电子传递链中NADH是FMN的电子供体 C.Cyt c是线粒体的标志蛋白 D.CoQ是电子传递链中唯一的非蛋白组分8. 下述关于线粒体电子传递抑制剂的阐述哪条是错误的?______。
A.鱼藤酮阻止NADH上的电子向CoQ传递 B.抗霉素A抑制电子从QH2向Cyt c1传递 C.氰化物抑制电子从Cyt c→O2传递 D.寡霉素抑制电子从QH2→Cyt c1传递9. 下述关于线粒体电子传递链的阐述哪条是正确的?______。
A.NADH-CoQ还原酶分子中含有电子传递组分NAD+ B.NADH-CoQ还原酶分子中含有电子传递组分FMN C.琥珀酸-CoQ还原酶分子中含有电子传递组分FMN D.琥珀酸-CoQ还原酶分子中含有电子传递组分NAD+10. 细胞色素C______。
细胞生物学章节习题-第六章一、选择题1、线粒体的细胞色素c是一种（A ）。
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2、核酮糖二磷酸羧化酶大亚基和小亚基分别由（D ）DNA上的基因编码。
A. 细胞核B. 叶绿体C. 细胞核和叶绿体D. 叶绿体和细胞核3、下列4种色素中，哪个（或哪些）具有吸收聚焦光能的作用而无光化学活性？（D ）A. 细胞色素B. 质体蓝素C. 质体醌D. 聚光色素4、线粒体各部位都有其特异的标志酶，其中内膜的标志酶是（A ）。
A. 细胞色素氧化酶B.单胺氧化酶C. 腺苷酸激酶D. 柠檬酸合成酶5、在叶绿体中，与光合作用的光反应正常进行相适应的结构是（C ）。
A. 叶绿体外膜B. 叶绿体内膜C. 基粒中囊状结构的薄膜D. 基质6、呼吸链主要位于（B ）。
A. 线粒体外膜B. 线粒体内膜C. 线粒体基粒D. 线粒体基质E. 线粒体嵴7、线粒体外膜的标志酶是（ B ）。
A. 细胞色素氧化酶B.单胺氧化酶C. 腺苷酸激酶D. 柠檬酸合成酶8、线粒体膜间隙的标志酶是（C ）。
A. 细胞色素氧化酶B.单胺氧化酶C. 腺苷酸激酶D. 柠檬酸合成酶9、氧化磷酸化发生的主要场所位于线粒体（B ）。
A. 外膜B. 内膜C. 膜间隙D.基质10、下列哪种细胞中线粒体数量较多（A ）。
A. 肌肉细胞B. 血小板C. 红细胞D. 上皮细胞11、下列关于线粒体和叶绿体的描述中，正确的是（C ）。
A. 都通过出芽方式繁殖B. 所有线粒体蛋白质合成时都含有导肽C. 它们的外膜比内膜从性质上更接近于内膜系统D. 存在于一切真核细胞当中12、关于线粒体DNA，正确的描述是（B ）A. 编码自身必需的部分蛋白质B. 编码自身必需的RNA和蛋白质C. 可以被核基因组取代D. 借助核编码的酶系统进行转录13、关于线粒体和叶绿体中的ATP合酶，下列描述错误的是（B ）。
A. 都依靠质子流作为ATP合成的动力B. 合酶的各亚基均由核基因编码C. 都属于质子泵D. 都具有催化ADP和Pi合成ATP的作用二、填空题1、线粒体内膜上电子传递链中的复合物I是由34条以上多肽链或者FMN和至少6个铁硫蛋白；催化NADH的2个电子传给辅酶Q，组成，它的主要功能是催化NADH的2个电子传给辅酶Q，同时发生质子的跨膜输送或者电子传递体和质子位移体。
第一节线粒体1890年R. Altaman首次发现线粒体，命名为bioblast，以为它可能是共生于细胞内独立生活的细菌。
1898年Benda首次将这种颗命名为mitochondrion。
1900年L. Michaelis用Janus Green B对线粒体进行染色，发现线粒体具有氧化作用。
Green（1948）证实线粒体含所有三羧酸循环的酶，Kennedy和Lehninger（1949）发现脂肪酸氧化为CO2的过程是在线粒体内完成的，Hatefi等（1976）纯化了呼吸链四个独立的复合体。
Mitchell（1961－1980）提出了氧化磷酸化的化学偶联学说。
一、结构（一）形态与分布线粒体一般呈粒状或杆状，但因生物种类和生理状态而异，可呈环形，哑铃形、线状、分杈状或其它形状。
主要化学成分是蛋白质和脂类，其中蛋白质占线粒体干重的65-70%，脂类占25-30%。
一般直径0.5~1μm，长1.5~3.0μm，在胰脏外分泌细胞中可长达10~20μm，称巨线粒体。
数目一般数百到数千个，植物因有叶绿体的缘故，线粒体数目相对较少；肝细胞约1300个线粒体，占细胞体积的20%；单细胞鞭毛藻仅1个，酵母细胞具有一个大型分支的线粒体，巨大变形中达50万个；许多哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。
通常结合在维管上，分布在细胞功能旺盛的区域。
如在肝细胞中呈均匀分布，在肾细胞中靠近微血管，呈平行或栅状排列，肠表皮细胞中呈两极性分布，集中在顶端和基部，在精子中分布在鞭毛中区。
线粒体在细胞质中可以向功能旺盛的区域迁移，微管是其导轨，由马达蛋白提供动力。
（二）超微结构线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔（图7-1、7-2）。
在肝细胞线粒体中各功能区隔蛋白质的含量依次为：基质67%，内膜21%，外8%膜，膜间隙4%。
图7-1线粒体的TEM照片图7-2线粒体结构模型1、外膜(out membrane)含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白（porin）构成的亲水通道，允许分子量为5KD以下的分子通过，1KD 以下的分子可自由通过。
基础生物化学_西北农林科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1. 1. 核苷酸在弱碱性条件下的水解产物为（）答案:核苷和磷酸2.氨基酸是通过（）键与tRNA的氨基酸臂结合的。
答案:酯键3.具有互补序列的不同来源的DNA单链分子可以发生杂交反应，我们称之为Southern blotting。
随后出现的DNA与RNA之间的杂交称之为Westernblotting。
蛋白质与蛋白质之间的杂交反应称为Northernblotting。
答案:错误4.真核细胞（叶绿体、线粒体）和原核细胞的染色体都是由DNA和染色体蛋白组成的。
答案:错误5.DNA样品Tm值与（G+C）%含量正相关，而增色效应的大小与（A+T）%含量呈正相关。
答案:正确6.不同生物的DNA碱基组成比例各不相同，同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同。
答案:正确7.核苷由核糖或脱氧核糖与嘌呤（或嘧啶）碱基缩合而成，通常是糖的C-1′与嘌噙呤碱的N-9或嘧啶碱的N-1相连。
答案:正确8.DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂。
答案:错误9.下面核酸链的方向性说法正确的是（）答案:某DNA片段的碱基顺序为ATGCCCC，它的互补链顺序应为GGGGCAT。
_所有核酸链均具有方向性，核酸链的方向为5’到3’。
如果没有明确的文字、符号标识，一般默认从左到右为5’到3’，从上到下为5’到3’。
_核酸链的方向为5’到3’。
一般5’端结合有磷酸集团，3’为自由羟基。
10.有关核酸中的糖苷键描述正确的是（）答案:稀有核苷ψ的糖苷键是C1’- C5相连接的。
_在核苷中，核糖或脱氧核糖与碱基间的糖苷键是C-N键。
一般称为β-糖苷键。
_β-糖苷键的形成是由戊糖第一位碳原子C1’与嘌呤碱的9位氮原子N9或者嘧啶碱的1位氮原子N1相连，形成N-C糖苷键。
11.有关核酸及核苷酸描述正确的是（）答案:核苷酸残基之间以 3，5 –磷酸二酯键互相连接。
_共轭双键体系的存在是核酸在260 nm具有光吸收的主要原因。
生物氧化与氧化磷酸化一、填空题1、合成代谢中对于能量一般是_________能量的,而分解代谢一般是_________的;2、生物氧化中,体内CO2的形成是有机物脱羧产生的,而脱羧方式有两种,即_________和_________;3、原核生物中电子传递和氧化磷酸化是在_________上进行的,真核生物的电子传递和氧化磷酸化是在_________中进行;4、呼吸链中的传氢体有_________、_________、_________、_________等,递电子体有_________、_________;5、线粒体呼吸链中,复合体Ⅰ的辅基有_________、_________;6、细胞色素是一类含有_________的蛋白质,存在于_________上,起着_________的作用;7、泛醌是一个脂溶性辅酶,它可以接受呼吸链中从_________或_________传递来的电子,然后将电子传递给_________;8、细胞色素c是唯一能溶于水的细胞色素,它接受从_________来的电子,并将电子传至_________;9、鱼藤酮抑制呼吸链中电子从_________到_________的传递;10、生物体中ATP的合成途径有三种,即_________、_________和_________;11、线粒体内电子传递的氧化作用与ATP合成的磷酸化作用之间的偶联是通过形成_________势能来实现的;12、抑制呼吸链电子传递,从而阻止ATP产生的抑制剂常见的有_________、_________、_________、_________和_________;13、如果在完整的线粒体中增加ADP的浓度,则呼吸作用中耗氧量_________,但有寡毒素存在时,则耗氧量_________,以上这种相关的变化可被_________试剂所解除;14、生物氧化是代谢物发生氧化还原的过程,在此过程中需要有参与氧化还原反应的_________、_________和_________等;15、在无氧条件下,呼吸链各H或电子传递体一般都处于_________状态;16、α-磷酸甘油与苹果酸分别经其穿梭后进入线粒体经呼吸链氧化,其P/O值分别为_________和_________;17、3种氧化磷酸化解偶联剂分别为_________、_________和_________;18、高能磷酸化合物通常指磷酸基团转移时释放_________的化合物,其中最重要的是_________,被称为能量代谢的_________;19、在有氧情况下,以NADH为辅酶的脱氢酶类主要是参与物质代谢的_________作用,即参与从_________到_________的电子传递作用；以NADPH 为辅酶的脱氢酶类则主要是将分解代谢中间产物上的_________转移到物质_________反应中需电子的中间物上;20、在呼吸链中,氢或电子从_________氧化还原电势的载体依次向_________氧化还原电势的载体传递;21、鱼藤酮,抗霉素A,CN-、N3-、CO的对呼吸链的抑制作用部位分别是_________,_________和_________;22、H2S使人中毒的机理是_________;23、线粒体呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是在_________;24、典型的呼吸链有_________和_________两种,这是根据接受代谢物脱下的氢的_________不同而区别的;25、生物体内CO2的生成不是碳与氧的直接结合,而是通过_________;26、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_________;27、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ATP_________;28、在呼吸链上位于细胞色素c1的前一个成分是_________,后一个成分是_________;29、参与物质氧化的酶一般有_________、_________和_________等几类;30、细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则可形成_________;31、呼吸链中可以移动的电子载体有_________、_________和_________等几种;32、线粒体内膜上在电子传递过程中能够产生跨膜的质子梯度的复合体是_________、_________和_________;33、复合体Ⅱ的主要成分是_________;34、氧化态的细胞色素a1a3上的血红素辅基上的Fe3+除了和氧气能够以配位键结合以外,还可以与_________、_________、_________和_________等含有孤对电子的物质配位结合;35、生物体内的物质合成中主要由_________提供还原力;36、代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别特点是_________、_________和_________;37、呼吸链中氧化磷酸化生成ATP的偶联部位是在_________、_________和_________;38、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：39、①鱼藤酮抑制电子由_________向_________的传递;40、②抗毒素A抑制电子由_________向_________的传递;41、③氰化物、CO抑制电子由_________向_________的传递;42、生物氧化主要通过代谢物_________反应实现的,而氧化过程中产生的H2O主要是最终通过氢电子+H+与_________形成的;43、目前,解释氧化磷酸化作用的机理有多种假说,其中得到较多人支持的是假说,该假说认为线粒体内膜内外的是形成ATP的动力;44、在线粒体中,NADH的P/O磷氧比为,FADH2的P/O为;肌肉细胞的细胞质中NADH的P/O磷氧比为,这是因为NADH须经穿梭作用转变为,才能进入呼吸链;若在细胞中加入2,4-二硝基苯酚,则其P/O值变为;45、下图所示的电子传递过程,是在细胞内部位进行;在图中的方框内填入所缺的组分以及典型抑制剂的名称或符号;二、选择题1、反应：①乙酸乙酯+ H20 乙醇+ 乙酸△G0’=② G-6-P + H20 G + Pi△G0’=对于上述反应的下列说法中正确的是A ①的反应速度大于②的反应速度B ②的反应速度大于①的反应速度C ①和②都不能自发进行D 从反应自由能的变化,反应速度不能被测定2、下列化学物水解,哪一个释放的能量最少A ATPB ADPC AMPD PEP3、肌肉细胞中能量贮存的主要形式是A ATPB ADPC AMPD 磷酸肌酸4、下列化合物不是呼吸链组分的是A NAD+B FMNC FAD D NADP+E Cyt c5、鱼藤酮是一种A 解偶联剂B 氧化磷酸化抑制剂C NADH-泛醌还原酶抑制剂D 细胞色素还原酶抑制剂6、下列化合物中能够抑制泛醌到细胞色素c电子传递的是A 鱼藤酮B 安密妥C 抗毒素AD 一氧化碳E 氰化物7、抗毒素A抑制呼吸链中的部位是A NADH-泛醌还原酶B 琥珀酸-泛醌还原酶C 细胞色素还原酶D 细胞色素氧化酶8、被称为末端氧化酶的是A NADH-泛醌还原酶B 琥珀酸-泛醌还原酶C 细胞色素b-c1 复合体D 细胞色素氧化酶9、氧化磷酸化发生的部位是A 线粒体外膜B 线粒体内膜C 线粒体基质D 细胞质10、下列关于氧化磷酸化机理方面的叙述,错误的是A 线粒体内膜外侧的pH比线粒体基质中的高B 线粒体内膜外侧的一面带正电荷C 电子并不排至内膜外侧D 质子不能自由透过线粒体内膜11、在ATP合酶合成ATP的过程中,需要能量的一步是A 酶与Pi结合B 酶与ADP结合C ADP与Pi 在酶上合成ATPD 生成的ATP从酶上释放出来12、线粒体内的电子传递速度达到最高值时的情况是A ADP浓度高,ATP浓度低B ADP浓度低,Pi浓度高C ATP浓度高,Pi浓度高D ADP浓度高,Pi浓度高13、下列物质中可以透过线粒体内膜的是A H+B NADHC FADH2D 柠檬酸14、解偶联剂2,4-二硝基苯酚的作用是A 既抑制电子在呼吸链上的传递,又抑制ATP的生成B 不抑制电子在呼吸链上的传递,但抑制ATP的生成C 抑制电子在呼吸链上的传递,不抑制ATP的生成D 既不抑制电子在呼吸链上的传递,又不抑制ATP的生成15、下列关于底物水平磷酸化的说法正确的是A 底物分子重排后形成高能磷酸键,经磷酸基团转移使ADP磷酸化为ATPB 底物分子在激酶的催化下,由ATP提供磷酸基而被磷酸化的过程C 底物分子上的氢经呼吸链传递至氧生成水所释放能量使ADP磷酸化为ATPD 在底物存在时,ATP水解生成ADP和Pi的过程16、酵母在酒精发酵时,获得能量的方式是A 氧化磷酸化B 光合磷酸化C 底物水平磷酸化D 电子传递磷酸化17、呼吸链氧化磷酸化进行的部位是在A 线粒体外膜B 线粒体内膜C 线粒体基质D 细胞浆中18、氰化物引起生物体缺氧的机理是由于A 降低肺泡中的空气流量B 干扰氧载体C 破坏柠檬酸循环D 上述四种机理都不是19、下列化合物中不含有高能磷酸键的是A ADPB 1,3-二磷酸甘油C 6 -磷酸葡萄糖D 磷酸烯醇式丙酮酸20、下列物质中不参与电子传递链的是A 泛醌辅酶QB 细胞色素cC NAD D 肉毒碱21、脊椎动物肌肉内能量的储存者是A 磷酸烯醇式丙酮酸B ATPC 乳酸D 磷酸肌酸22、如果质子不经过F1F0-ATP合酶而回到线粒体基质,则会发生A 氧化B 还原C 解偶联D 紧密偶联23、在离体的完整线粒体中和有可氧化的底物存在下,可提高电子传递和氧气摄入量的添加物是A 更多的TCA循环的酶B ADPC FADH2D NADH24、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/CoQH2C 细胞色素aFe2+/ Fe3+D NAD+/NADH25、下列化合物中,不含有高能磷酸键的是A NAD+B ADPC NADPHD FMN26、下列反应中,伴随有底物水平磷酸化反应的是A 苹果酸草酰乙酸B 甘油-1,3-二磷酸甘油-3-磷酸C 柠檬酸α -酮戊二酸D 琥珀酸延胡索酸27、乙酰辅酶A彻底氧化过程中的P/O值是A B 2.5 C D28、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 FMNC CoQD Fe-S29、能够专一性地抑制F0因子的物质是A 鱼藤酮B 抗霉素 AC 寡酶素D 缬氨毒素30、胞浆中1分子乳酸彻底氧化后,产生ATP的分子数为A 9或10B 11或12C 15或16D 14或1531、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32、胞浆中形成的NADH + H+经苹果酸穿梭后,每摩尔该化合物产生ATP的摩尔数是A 1B 2CD 433、呼吸链的各种细胞色素在电子传递中的排列顺序是A c1 b c aa3 O2B c c1 b aa3 O2C c1 c b aa3 O2D b c1 c aa3 O234、下列化合物中,不是呼吸链成员的是A 辅酶QB 细胞色素cC 肉毒碱D FAD35、可作为线粒体内膜标志酶的是A 苹果酸脱氢酶B 柠檬酸合酶C 琥珀酸脱氢酶D 顺乌头酸酶36、一氧化碳中毒是抑制了下列细胞色素中的A 细胞色素1B 细胞色素bC 细胞色素cD 细胞色素aa337、下列物质中,最不可能通过线粒体内膜的是A PiB 苹果酸C NADHD 丙酮酸38、在呼吸链中,将复合物Ⅰ和复合物Ⅱ与细胞色素间的电子传递连接起来的物质是A FMNB Fe-S蛋白C CoQD Cytb39、下列对线粒体呼吸链中的细胞色素b的描述中,正确的是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 不是蛋白质40、线粒体呼吸链中关于磷酸化的部位正确的是A 辅酶Q和细胞色素b之间B 细胞色素b和细胞色素c之间C 丙酮酸和NAD+之间D FAD和黄素蛋白之间E 细胞色素c和细胞色素aa3之间41、下列关于生物合成所涉及的高能化合物的叙述中,正确的是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 生物合成反应中所有的能量都由高能化合物来提供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42、关于有氧条件下NADH从胞液进入线粒体氧化的穿梭机制,下列描述中正确的是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NADHC 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43、在下列氧化还原体系中,标准还原电位最高的一种是44、A氧化型CoQ/还原型CoQ B Fe3＋Cyta/Fe2＋45、C Fe3＋Cytb/Fe2＋ D NAD＋/NADH44、下列化合物中,不抑制FADH2呼吸链的是A 氰化物B 抗霉素AC 鱼藤酮D 一氧化碳45、下列化合物中,不含高能键的是A ADPB 6-磷酸葡萄糖C 磷酸烯醇式丙酮酸D 1,3-二磷酸甘油酸46、下列化合物中,可阻断呼吸链中细胞色素b和细胞色素c1之间的电子传递的是A 氰化物B 抗霉素AC 鱼藤酮D 一氧化碳47、下列物质分子结构中,不含有卟啉环的是A 血红蛋白B 肌红蛋白C 细胞色素D 辅酶Q48、下列物质中能够导致氧化磷酸化解偶联的是A 鱼藤酮B 抗霉素AC 2,4-二硝基酚D 寡霉素49、线粒体外NADH经磷酸甘油穿梭进入线粒体,其氧化磷酸化的P/O比是A 0B 1.5CD 350、下列酶中定位于线粒体内膜的是A H+-ATPaseB Na+,K+-ATPaseC 苹果酸脱氢酶D 细胞色素氧化酶51、下例催化底物水平氧化磷酸化的酶是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52、正常情况下,ADP浓度是调节呼吸作用的重要因素;在剧烈运动后,ATP因消耗大而急剧减少,此时：A ADP相应地大量增加,引起ATP/ADP比值下降,呼吸作用随之增强;B ADP相应减少,以维持ATP/ADP比值在正常范围;C ADP大幅度减少,导致ATP/ADP比值增大,呼吸作用随之增强;D ADP也减少,但较ATP较少的程度低,因此ATP/ADP比值增大,刺激呼吸随之加快;三、名词解释1、生物氧化biological oxidation2、高能键high-energy bond3、能荷energy charge4、呼吸链电子传递链respiratory electron-transport chain5、氧化磷酸化oxidative phosphorylation6、底物水平磷酸化substrate level phosphorylation7、磷氧比P/O ratio8、解偶联剂uncoupling agent9、高能化合物high energy compound10、化学渗透学说Chemiosmotic theory四、简答题1、比较有机物质在生物体内氧化和体外氧化的异同;2、在生物体的电子传递过程中,电子的基本来源有哪些3、为什么抗毒素A的毒性比鱼藤酮的要大4、在鱼藤酮存在时,1mol琥珀酰CoA完全氧化将产生多少mol的ATP5、简述底物水平磷酸化和氧化磷酸化的区别;6、简述NADPH与NADH之间的区别以及其在生物学上的意义;7、2,4-二硝基苯酚的氧化磷酸化解偶联机制是什么8、常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些它们的作用机制分别是什么9、在体内ATP有哪些生理作用10、何为能荷能荷与代谢调节有什么关系11、某些细菌能够生存在极高的pH的环境下pH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12、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;13、⑴写出该系统的电子流动图14、⑵预期1分子β-羟丁酸在该系统中氧化可产生多少分子ATP15、⑶能否用NADH代替β-羟丁酸16、⑷KCN的功能是什么17、⑸写出该系统电子传递的总平衡反应式;18、⑹如在这个系统中加入鱼藤酮,结果会有什么不同19、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,但不久即放弃使用,为什么20、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21、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22、有人发现一种新的好氧细菌,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;23、⑴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,并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：抑制剂m n o p q抑制剂m n o p q + + + - + 鱼藤酮- - + - - 抗毒素A氰化物+ + + + + 安密妥+ - + - - 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;⑵如果以琥珀酸作为电子供体,则得到的结果见下表：抑制剂m n o p q抑制剂m n o p q 抗毒素A + + - - + 鱼藤酮- - - - - 氰化物+ + - + + 安密妥+ - - - - 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;24、在一线粒体制剂中,并在CoA,氧气,ADP和无机磷酸存在的情况下进行脂肪酸的氧化;25、请回答：26、⑴每一个二碳单位转变成2分子CO2时,将产生多少分子ATP27、⑵如在体系中加入安密妥,则又能产生多少分子ATP28、⑶假如加入DNP2,4-二硝基苯酚,情况又将如何变化29、何谓高能化合物举例说明生物体内有哪些高能化合物;30、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31、腺苷酸和无机磷酸是如何进出线粒体的32、有效的电子传递系统可以用纯化的电子传递呼吸链复合物和线粒体内膜小泡构建,对于以下各组复合物,请确定最终的电子受体假设有氧气存在：33、aNADH、Q以及复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ；34、bNADH、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ和Ⅲ；35、c琥珀酸、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ；36、d琥珀酸、Q、细胞色素c以及复合体Ⅱ和Ⅲ；37、e琥珀酸、Q以及复合体Ⅰ和Ⅲ38、亚硝酸盐可将铁卟啉中的Fe2+氧化成Fe3+,对机体有一定的毒性;然而,氰化物中毒时立即注射亚硝酸盐却是一种有效地解毒方法,为什么参考答案一、填空题1、消耗；释放2、直接脱羧；氧化脱羧3、细胞膜；线粒体4、NAD+；FAD；FMN；泛醌；铁硫蛋白类；细胞色素类5、FMN；Fe-S6、血红素；线粒体内膜；传递电子7、复合体Ⅰ；复合体Ⅱ；复合体Ⅲ8、复合体Ⅲ；复合体Ⅳ9、NADH；泛醌10、底物水平磷酸化；氧化磷酸化；光合磷酸化11、质子跨膜梯度12、鱼藤酮；安密妥；抗毒素A；氰化物；一氧化碳13、增加；下降；2,4-二硝基苯酚14、酶；辅酶；电子传递体15、还原16、；17、2,4-二硝基苯酚；缬氨毒素；解偶联蛋白18、释放的自由能大于mol；ATP；即时供体19、呼吸；底物；氧；电子；生物合成20、低；高21、NADH和辅酶Q之间；细胞色素b和细胞色素c1之间；细胞色素aa3和O2之间22、与氧化态的细胞色素aa3结合,阻断呼吸链23、细胞色素aa3O224、NADH；FADH2；初始受体25、有机酸脱羧生成的26、NAD+；FAD27、主动运输28、细胞色素b；细胞色素c29、氧化酶；脱氢酶；加氧酶30、过氧化氢31、NAD+；CoQ；细胞色素c32、复合体Ⅰ；复合体Ⅲ；复合体Ⅳ33、琥珀酸脱氢酶34、CO；CN-；H2S；叠氮化合物35、NADPH36、在细胞体内进行；温和条件；酶催化37、FMN CoQ；Cytb Cytc；Cytaa3O38、①NADH；CoQ②Cytb；Cytc1③Cytaa3；O239、脱氢；代谢物脱下的氢经呼吸链传递,氧气结合40、化学渗透,质子动力势质子电化学梯度41、,;,磷酸甘油,FADH2,042、线粒体二、选择题1-5：DCDDC 6-10：CCDBA 11-15：DDDBA16-20：CBDCD 21-25：DCBCD 26-30：BBCCD31-35：CCDCC 36-40：DCCCB 41-45：BDBCB46-50：BDCBD 51-52：DA三、名词解释1.生物氧化biological oxidation：有机物质糖、脂、蛋白质等在生物细胞内的氧化分解为CO2和H2O且释放出能量的过程称为生物氧化;该过程也是生物体通过吸入外界氧气,从而氧化体内有机物并放出二氧化碳的过程,故又称呼吸作用;2.高能键high-energy bond：在高能化合物中,一基团被转移时能够释放出高于5kcal/mol即mol以上自由能的连接该基团的共价键,如ATP中磷酸酐键;3.能荷energy charge：细胞中高能磷酸化合物状态的一种数量上的衡量,能荷大小表示为：ATP+/ATP+ADP+AMP;4.呼吸链电子传递链respiratory electron-transport chain指代谢物上的氢通过脱氢酶脱下后,再经过一系列与膜结合的氧化还原传递体,最后交给被氧化还原酶激活的氧而生成水的全部成员体系;5.氧化磷酸化oxidative phosphorylation：指通过电子传递体系的磷酸化,指代谢物脱氢而释放出的电子通过呼吸链的传递过程中,释放出来的能量使ADP被磷酸化而形成ATP,这种代谢物氧化释能和ADP被磷酸化相偶联的过程称为氧化磷酸化;是需氧生物体获取ATP能量的主要方式; 6.底物水平磷酸化substrate level phosphorylation：指在底物代谢物被氧化的过程中,形成的高能磷酸化合物在其高势能基团转移过程中释放出来的能量通过酶促反应将Pi与ADP化合ADP磷酸化形成ATP的过程;生物体获取能量的这种方式,可与氧的存在与否无关;7.磷氧比P/O ratio：指在以某一物质作为呼吸底物的生物氧化中,伴随ADP的磷酸化所消耗的无机磷酸磷原子摩尔数与消耗分子氧的氧原子摩尔数的比值,也是消耗氧原子摩尔数所产生的ATP摩尔数之比;8.解偶联剂uncoupling agent：一种不阻止呼吸链中的电子传递,也不作用于ATP合酶复合体,但能够消除其跨膜的质子浓度梯度,从而使ATP不能合成;这种只解除电子传递与ADP磷酸化之间紧密偶联关系的化合物称为解偶联剂;例如2,4-二硝基苯酚;9.高能化合物high energy compound：在标准条件pH7,25℃,1mol/L下,,该化合物中某基团被转移时可释放出高于5kcal/mol即mol以上自由能的化合物;一般也是指某基团被转移时释放的能量能够驱动ADP磷酸化合成ATP的化合物;10.化学渗透学说chemiosmotic theory：由英国的米切尔Mitchell1961经过大量实验后提出;该学说假设线粒体内膜上H或电子定向传递与能量转换偶联的机制具有以下特点：①线粒体内膜对离子和质子的通透具有选择性②电子传递体,包括传氢体在线粒体内膜中交替排列,呈现不匀称的嵌合分布③ H或电子在通过内膜上电子传递体的传递过程中将H+从衬质泵向内膜外侧④内膜上还有质子驱动的ATP合酶;该学说强调：当H或电子在通过这些电子传递体最后向O2的传递过程中,质子被泵出到内膜之外侧,形成了膜内外两侧间跨膜的电化学势差,该电化学势推动膜外侧质子流过ATP合酶返回衬质时,催化ADP与Pi合成了ATP;四、简答题1、答：相同点：两者氧化的本质相同,即都是进行电子的转移,都消耗氧气,释放的终产物和能量相同;2、不同点：两者氧化的方式不同;3、①生物体内的氧化是在细胞内进行的,条件温和,有水的环境和一系列酶的参与；体外氧化则在干燥环境,一般需高温甚至高压才能进行;4、②生物体内氧化是逐级进行的,并且逐级释放能量,且一些能量被贮存在特殊的高能化合物如ATP中；体外氧化则能量一次以光或热的形式释放;5、答：有机物质上的电子氢原子可以两种方式被脱去,一种是被以NAD+为辅酶的脱氢酶脱下,沿NADH呼吸链进行电子的传递；另一种则是被以FAD为辅基的脱氢酶脱下,以FADH2沿琥珀酸呼吸链进行电子的传递;6、答：抗毒素A抑制了复合体Ⅲ,使得从复合体Ⅰ和Ⅱ来的电子均不能传至复合体Ⅳ,整个呼吸链电子传递中断;鱼藤酮抑制复合体Ⅰ,虽然阻断了复合体Ⅰ来的电子传递,但不影响从复合体Ⅱ来的电子到氧的传递,电子传递过程中仍能有少量的ATP产生;7、答：1mol琥珀酰CoA完全氧化所走的路径为：琥珀酰CoA 琥珀酸底物水平磷酸化,生成1molGTP 延胡索酸1molFADH2放出苹果酸草酰乙酸释放1molNADH PEP消耗1molGTP 丙酮酸底物水平磷酸化,生成1molATP 乙酰CoA释放1molNADH TCA循环完全氧化共生成3molNADH, 1molFADH2,1molGTP鱼藤酮抑制复合体Ⅰ,生成的NADH不能进入呼吸链进行氧化;整个反应共生成2molFADH2,进入呼吸链生成ATP的数量：×2 = 3mol底物水平磷酸化生成：2molGTP、1molATP消耗：1molGTP净生成：4molATP、1molGTP 相当于5 molATP8、答：底物水平磷酸化是有机物质在分解代谢过程中形成的高能中间产物在其高势能基团转移过程中释放出来的能量通过酶促反应促使ADP生成ATP的过程;它也是厌氧生物获取能量的唯一方法;氧化磷酸化是氢H或电子经呼吸链电子传递链传递到达氧而生成水的过程中,所释放的能量偶联ADP磷酸化生成ATP的过程,是需氧生物体生成ATP 的主要方式;9、答：NADPH与NADH的区别在于：前者的腺苷部分分子结构中的2’-羟基为磷酸所酯化;NADPH几乎仅用于生物分子还原性合成,而NADH主要用于它的氧化过程中去产生ATP;NADPH的2’-羟基上额外的磷酸基可作为标记,以使有关的酶能区别这两类辅酶;10、答：解离状态的2,4-二硝基苯酚不能透过膜可以接受质子而成为易透过膜的脂溶状态,将质子带到质子浓度低的一方,这样破坏了质子跨膜梯度,解除了电子传递过程中的氧化作用与生成ATP的磷酸化之间的偶联作用;8、答：常见的呼吸链电子传递抑制剂有：⑴鱼藤酮、安密妥以及杀粉蝶菌素A,它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递;鱼藤酮是能和NADH脱氢酶牢固结合,因而能阻断NADH呼吸链的电子传递;鱼藤酮对黄素蛋白不起作用,所以鱼藤酮可以用来鉴别NADH 呼吸链与FADH2呼吸链;安密妥的作用与鱼藤酮相似,但作用较弱,可用作麻醉药;杀粉蝶毒素A是辅酶Q的结构类似物,由此可以与辅酶Q竞争,从而抑制电子在呼吸链中的传递;⑵抗毒素A是从链霉菌分离出的抗菌素,它抑制电子从细胞色素b到细胞色素c1的传递作用;⑶氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子由细胞色素aa3向氧的传递作用,这也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因;9、答：ATP在体内有许多重要的生理作用：⑴是机体能量的暂时储存形式：在生物氧化中,能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以ADP磷酸化生成ATP的方式储存起来,因此ATP是生物氧化中能量暂时储存形式;⑵是机体其他能量形式的来源：ATP分子内所含有的高能键可转化成其他能量形式,以维持机体的正常生理机能,例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能、生物分子化学合成能等;体内某些生物分子合成反应不一定都直接利用ATP供能,而以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源;如糖原合成需UTP供能；磷脂合成需CTP供能；蛋白质合成需要GTP供能;而这些三磷酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的,而是来源于ATP;⑶可生成cAMP参与激素的调节作用：ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下,可生成cAMP,作为许多肽类激素在细胞内体现生理调节效应的第二信使;10、答：细胞内存在着三种经常参与能量代谢的腺苷酸,即ATP、ADP和AMP;这三种腺苷酸的总量虽然很少,但与细胞的分解代谢和合成代谢紧密相连;三种腺苷酸在细胞中各自的含量也随时变动;生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态即细胞中高能磷酸状态在数量上的衡量称为能荷;能荷的大小与细胞中ATP、ADP和AMP的相对含量有关;当细胞中全部腺苷酸均以ATP形式存在时,则能荷最大,为100%,即能荷为满载;如果全部以。
