影响氧化磷酸化原因——抑制剂

氧化磷酸化偶联机制，影响氧化磷酸化的因素氧化磷酸化偶联机制（一）化学渗透假说（chemiosmotic hypothesis）1961年，英国学者Peter Mitchell提出化学渗透假说（1978年获诺贝尔化学奖），说明了电子传递释出的能量用于形成一种跨线粒体内膜的质子梯度（H+梯度），这种梯度驱动A TP的合成。

这一过程概括如下：1.NADH的氧化，其电子沿呼吸链的传递，造成H+ 被3个H+ 泵，即NADH脱氢酶、细胞色素bc1复合体和细胞色素氧化酶从线粒体基质跨过内膜泵入膜间隙。

2.H+ 泵出，在膜间隙产生一高的H+ 浓度，这不仅使膜外侧的pH较内侧低（形成pH 梯度），而且使原有的外正内负的跨膜电位增高，由此形成的电化学质子梯度成为质子动力，是H+ 的化学梯度和膜电势的总和。

3.H+ 通过A TP合酶流回到线粒体基质，质子动力驱动A TP合酶合成A TP。

（二）A TP合酶A TP合酶由两部分组成（Fo-F1），球状的头部F1突向基质液，水溶性。

亚单位Fo埋在内膜的底部，是疏水性蛋白，构成H+ 通道。

在生理条件下，H+ 只能从膜外侧流向基质，通道的开关受柄部某种蛋白质的调节。

影响氧化磷酸化的因素（一）抑制剂能阻断呼吸链某一部位电子传递的物质称为呼吸链抑制剂。

鱼藤酮、安密妥在NADH脱氢酶处抑制电子传递，阻断NADH的氧化，但FADH2的氧化仍然能进行。

抗霉素A抑制电子在细胞色素bc1复合体处的传递。

氰化物、CO、叠氮化物（N3-）抑制细胞色素氧化酶。

对电子传递及ADP磷酸化均有抑制作用的物质称氧化磷酸化抑制剂，如寡霉素。

（二）解偶联剂2，4-二硝基苯酚（DNP）和颉氨霉素可解除氧化和磷酸化的偶联过程，使电子传递照常进行而不生成A TP。

DNP的作用机制是作为H+的载体将其运回线粒体内部，破坏质子梯度的形成。

由电子传递产生的能量以热被释出。

（三）ADP的调节作用正常机体氧化磷酸化的速率主要受ADP水平的调节，只有ADP被磷酸化形成A TP，电子才通过呼吸链流向氧。

核苷二磷酸激酶催化
ATP + UDP → ADP + UTP ATP + CDP → ADP + CTP ATP + GDP → ADP + GTP
（三）ATP通过转移自身基团提供能量
ATP通过共价键与底物或酶分子相连，将Pi、Ppi、AMP基团转移到 底物或蛋白上而形成中间产物
（四）磷酸肌酸是高能键能量的储存形式
苹果酸-天冬氨酸穿梭
存在部位：肝、心肌 胞液NADH通过穿梭进入NADH氧化呼吸链产生2.5分子ATP
ATP、ADP、Pi的跨膜转运
腺苷酸转运蛋白（移位酶） 反向转运ATP和ADP出入 线粒体内膜
在细胞pH条件下，ADP、ATP呈解离状态
每分子ATP4-和ADP3-反向转运时，向内膜外净转移1个负电荷 ， 相当于多1个H+转入线粒体基质
ATP合酶抑制剂
抑制电子传递、ATP合成 寡霉素（Oligomycin）: 与Fo结合，阻滞质子回流，抑制ATP合成，抑制质子 泵作用
各种抑制剂对电子传递链的影响
外膜通透性高，线粒体对物质通过的选择性主要 依赖于内膜中不同转运蛋白(transporter)对各种物质的转运
低、ADP的浓度增加，氧化磷酸化速率加快 ATP和ADP也同时调节糖酵解、柠檬酸循环途径，调节NADH和FADH2的生成
二、抑制剂可阻断氧化磷酸化过程
（一）呼吸链抑制剂阻断电子传递过程
复合体Ⅰ抑制剂：鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥等 复合体Ⅱ的抑制剂：萎锈灵 复合体Ⅲ抑制剂：抗霉素A，阻断Cyt b传递电子到泛醌(QN) 复合体Ⅳ 抑制剂：CN－、N3－紧密结合中氧化型Cyt a3，阻断电子由Cyt
出线粒体 ATP4-

细胞色素类 都以血红素为辅基，红色或褐色。将电子从辅酶Q传递到氧。根据吸收光谱，可分为三类：a,b,c。呼吸链中至少有5种：b、c1、c、a、a3(按电子传递顺序)。细胞色素aa3以复合物形式存在，又称细胞色素氧化酶，是最后一个载体，将电子直接传递给氧。从a传递到a3的是两个铜原子，有价态变化。
复合体IV：细胞色素C氧化酶复合体。将电子传递给氧。
三、偶联的调控
（一）呼吸控制
电子传递与ATP形成在正常细胞内总是相偶联的，二者缺一不可。ATP与ADP浓度之比对电子传递速度和还原型辅酶的积累与氧化起着重要的调节作用。ADP作为关键物质对氧化磷酸化的调节作用称为呼吸控制。呼吸控制值是有ADP时氧的利用速度与没有时的速度之比。完整线粒体呼吸控制值在10以上，损伤或衰老线粒体可为1，即失去偶联，没有磷酸化。
在葡萄糖的分解代谢中，一分子葡萄糖共生成10个NADH和2个FADH2，其标准生成自由能是613千卡，而在燃烧时可放出686千卡热量，即90％贮存在还原型辅酶中。呼吸链使这些能量逐步释放，有利于形成ATP和维持跨膜电势。
原核细胞的呼吸链位于质膜上，真核细胞则位于线粒体内膜上。
二、构成
呼吸链包含15种以上组分，主要由4种酶复合体和2种可移动电子载体构成。其中复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、辅酶Q和细胞色素C的数量比为1：2：3：7：63：9。
三、抑制剂
1.鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素：阻断电子从NADH到辅酶Q的传递。鱼藤酮是极毒的植抗生素，抑制从细胞色素b到c1的传递。
3.氰化物、叠氮化物、CO、H2S等，阻断由细胞色素aa3到氧的传递。
第二节 氧化磷酸化
一、定义
与生物氧化相偶联的磷酸化作用称为氧化磷酸化作用。其作用是利用生物氧化放出的能量合成ATP：

氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂氧化磷酸化过程可受到许多化学因素的作用。

不同化学因素对氧化磷酸化过程的影响方式不同，根据它们的不同影响方式可分：解偶联剂和氧化磷酸化抑制剂。

（一）解偶联剂某些化合物能够消除跨膜的质子浓度梯度或电位梯度，使ATP不能合成，这种既不直接作用于电子传递体也不直接作用于ATP合酶复合体，只解除电子传递与ADP磷酸化偶联的作用称为解偶联作用，其实质是光有氧化过程（电子照样传递）而没有磷酸化作用。

这类化合物被称为解偶联剂（uncouplers）。

人工的或天然的解偶联剂主要有下列三种类型：1．化学解偶联剂2,4-二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol，DNP）是最早发现的也是最典型的化学解偶联剂（chemical uncoupling agent），其特点是呈弱酸性和脂溶性，在不同的pH环境中可释放H+和结合H+：在pH 7.0的环境中，DNP以解离形式存在，不能透过线粒体膜；在酸性环境中，解离的DNP质子化，变为脂溶性的非解离形式，能透过膜的磷脂双分子层，同时把一个质子从膜外侧带入到膜内侧，因而破坏电子传递形成的跨膜质子电化学梯度，起着消除质子浓度梯度的作用，抑制ATP的形成。

2. 离子载体有一类脂溶性物质能与某些阳离子结合，插入线粒体内膜脂双层，作为阳离子的载体，使这些阳离子能穿过线粒体内膜。

它和解偶联剂的区别在于它是作为H＋离子以外的其它一价阳离子的载体。

例如，由链霉菌产生的抗菌素缬氨霉素（valinomycin）能与K＋离子配位结合形成脂溶性复合物，穿过线粒体内膜，从而将膜外的K＋转运到膜内。

又如，短杆菌肽（gramicidin）可使K＋、Na＋及其它一些一价阳离子穿过内膜。

这类离子载体（ionophore）由于增加了线粒体内膜对一价阳离子的通透性，消除跨膜的电位梯度，消耗了电子传递过程中产生的自由能，从而破坏了ADP的磷酸化过程。

3．解偶联蛋白解偶联蛋白（uncoupling protein）是存在于某些生物细胞线粒体内膜上的蛋白质，为天然的解偶联剂。

氧化磷酸化
氧化磷酸化
(Bioenergetic and Biological Oxidation） 在生物氧化过程中，底物脱氢产生NADHБайду номын сангаас和 FMNH2经呼吸链传递氧化生成水的同时，所释放 的自由能用于偶联ADP磷酸化生成ATP，这种氧 化与磷酸化相偶联的作用称为氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)，
中提供能量。腺苷酸转位酶 (Adenine nucleotidetranslocase) 是线粒体内膜上的酶，为逆 反转运体，可以把ADP和Pi 转运到线粒体内，也能把合 成的ATP从线粒体运到胞液。 苍 术 苷 抑 制 腺 苷 酸 转 位 酶
中心和Fe4-S4中心。在线粒体内膜上，复合物I、复合物Ⅱ、 复合物Ⅲ中均结合有铁硫蛋白，其功能是通过二价铁离子 和三价铁离子的化合价变化来传递电子，而且每次只传递 一个电子，是单电子传递体。 其氧化还原电位与其所处环境有关
铁硫蛋白类(非血红素铁蛋白)
辅酶Q类
又称泛醌（ubiquinone，CoQ)，是脂溶性化合
是代谢物上氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列电子传递 体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的过程。 递 氢 体：呼吸链中参与传递H的辅酶或辅基 递电子体：呼吸链中参与传递电子的辅酶或辅基
反应部位：真核生物：存在于线粒体内膜上
原核生物；质膜
电子传递链
电子传递链分类
根据H的最初受体
分类
NADH途径 FADH2途径
所以这类抑制剂间接抑制了电子传递和分子氧的消耗。可以
被解偶连剂解除 寡霉素(oligomycin)可与F1的OSCP结合，阻塞氢离子通 道，从而抑制ATP合成。 二环己基碳二亚胺(dicyclohexyl carbodiimide,DCC)可与 F0的DCC结合蛋白结合，阻断H+通道，抑制ATP合成。栎皮 酮(quercetin)直接抑制参与ATP合成的ATP酶。

硫辛酸 FAD 2e
异柠檬酸 苹 果 酸 谷氨酸 β -羟丁酸
β -羟脂酰CoA
NAD+→[ FMN (Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→c1→c→aa3 2H 1/2O2
2H+
H2O
2. 琥珀酸氧化呼吸链：
α -磷酸甘油 [FAD(FP)] 脂肪酰CoA 琥珀酸 FAD (Fe-S) Cytb →CoQ→b(Fe-S)→c1→c→aa3→1/2O2
• 底物水平磷酸化仅见于下列三个反应：
• • • • • • • • ⑴ 3-磷酸甘油酸激酶 1,3-二磷酸甘油酸+ADP 3-磷酸甘油酸+ATP ⑵ 丙酮酸激酶 磷酸烯醇式丙酮酸+ADP
烯醇式丙酮酸+ATP
⑶ 琥珀酰CoA合成酶 琥珀酰CoA+H3PO4+GDP 琥珀酸+CoA+GTP
二、ATP的产生
在线粒体中，底物分子脱下的氢原子 经递氢体系传递给氧，在此过程中释 放能量使 ADP 磷酸化生成 ATP ，这种能 量的生成方式就称为氧化磷酸化。 直接将底物分子中的高能键转变为 ATP 分子中的末端高能磷酸键的过程称为 底物水平磷酸化。
氧化磷酸化作用
——伴随着放能的氧化作用而进行的磷酸化。 ADP + Pi + 能量 → ATP AMP + PPi + 能量 →ATP 1. ATP的生成 （1）底物水平磷酸化 ：在被氧化的底物上发生磷酸化作用。 X~ P + ADP → ATP + X
• cyt. a和a3组成一个复合体，除了含有 铁卟啉外，还含有铜原子。cyt. a a3可 以直接以O2为电子受体。 • 在电子传递过程中，分子中的铜离子可 以发生Cu+ Cu2+ 的互变，将cyt.c所 携带的电子传递给O2。

第八章生物氧化物质在生物体内进行氧化称为生物氧化(biological oxidation),主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。

其中有相当一部分能量可使ADP磷酸化生成ATP，供生命活动之需，其余能量主要以热能形式释放，可用于维持体温。

生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子,遵循氧化还原反应的一般规律。

物质在体内外氧化时所消耗的氧量，最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。

但生物氧化是在细胞内温和的环境中（体温，pH接近中性），在一系列酶的催化下逐步进行的，因此物质中的能量得以逐步释放，有利于机体捕获能量提高ATP生成的效率。

生物氧化过程中进行广泛的加水脱氢反应使物质能间接获得氧，并增加脱氢的机会；生物氧化中生成的水是由脱下的氢与氧结合产生的，CO2由有机酸脱羧产生。

体外氧化（燃烧）产生的CO2，H2O由物质中的碳和氢直接与氧结合生成，能量是突然释放的。

第一节生成ATP的氧化体系一、呼吸链代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水。

由于此过程与细胞呼吸有关，所以将此传递链称为呼吸链（respiratory chain）。

它们按一定顺序排列在线粒体内膜上。

其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体，传递电子的酶或辅酶称之为电子传递体。

不论递氢体还是电子传递体都起传递电子的作用（2H2H++2e），所以呼吸链又称电子传递链(electron transfer chain)。

（一）呼吸链的组成用胆酸，脱氧胆酸等反复处理线粒体内膜，可将呼吸链分离得到4种仍具有传递电子功能的酶复合体（complex）（表8-1），其中复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ完全镶嵌在线粒体内膜中，复合体Ⅱ镶嵌在内膜的内侧（图8-1）。

下面以复合体为基础叙述呼吸链电子传递的过程（图8-2）。

1．复合体Ⅰ— NADH-泛醌还原酶大部分代谢物脱下的2H由氧化型菸酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+）接受形成还原型菸酰胺腺嘌呤二核苷酸。

O2获得单电子产生超氧阴离子，其部分还原生成H2O2，还 原成羟自由基（·OH）
（一）体内产生H2O2 呼吸链传递中漏出电子与氧结合产生超氧阴离子（体内主
要来源）
需氧脱氢酶：直接利用氧为受氢体，催化底物氧化， 辅基：FAD、FMN， 产物：H2O2
细菌感染、组织缺氧，或环境、药物也可导致细胞产生活性氧类
道理？ 10.从细胞水平认识呼吸的含义，内生水的来源（思考！）
0.19
0.58
-36.7
-112
生成每摩尔ATP需能 约30.5kJ,
以上三处足够提供生成 ATP所需能量。
69.5 36.7
112
补充：呼吸链中ATP产生的部位
NADH
复合体I
FMN
复合体II FAD
复合体III
CoQ Cyt b CytC
复合体IV
Cytaa3 O2
～ ADP＋Pi
～ ADP＋Pi
～ ADP＋Pi
ATP
ATP
ATP
（二）氧化磷酸化偶联机制
1.化学渗透假说chemiosmotic hypothesis Peter Mitchell获诺贝尔化学奖(1978)
基本要点： 电子经呼吸链传递时，驱动质子（Ｈ＋）
从线粒体内膜的基质侧转移到内膜胞质侧，形 成跨膜质子电化学梯度（Ｈ＋浓度梯度和跨膜 电位差），以此储存能量。
（一）抑制剂
1.呼吸链抑制剂： 阻断呼吸链中某些部位电子传递
复合体
抑制剂
复合体I （Fe-S）
鱼藤酮、粉蝶霉素Ａ、异戊巴比妥
复合体II
萎锈灵
复合体III （Cytb、Cytc1） 抗霉素Ａ
ＣytＣ氧化酶 （CytC）
ＣＯ、ＣＮ－、Ｎ３－、

【测试题】一、名词解释1.生物氧化2.呼吸链3.氧化磷酸化4. P/O比值5.解偶联剂6.高能化合物7。

细胞色素8.混合功能氧化酶二、填空题9．琥珀酸呼吸链的组成成分有____、____、____、____、____。

10．在NADH 氧化呼吸链中，氧化磷酸化偶联部位分别是____、____、____，此三处释放的能量均超过____KJ。

11．胞液中的NADH+H+通过____和____两种穿梭机制进入线粒体，并可进入____氧化呼吸链或____氧化呼吸链，可分别产生____分子ATP或____分子ATP.12．ATP生成的主要方式有____和____。

13．体内可消除过氧化氢的酶有____、____和____。

14．胞液中α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是____，线粒体中α-磷酸甘油脱氢酶的辅基是____。

15．铁硫簇主要有____和____两种组成形式,通过其中的铁原子与铁硫蛋白中的____相连接。

16．呼吸链中未参与形成复合体的两种游离成分是____和____。

17．FMN或FAD作为递氢体,其发挥功能的结构是____。

18．参与呼吸链构成的细胞色素有____、____、____、____、____、____。

19．呼吸链中含有铜原子的细胞色素是____.20．构成呼吸链的四种复合体中，具有质子泵作用的是____、____、____.21．ATP合酶由____和____两部分组成，具有质子通道功能的是____，____具有催化生成ATP 的作用。

22．呼吸链抑制剂中，____、____、____可与复合体Ⅰ结合，____、____可抑制复合体Ⅲ，可抑制细胞色素c氧化酶的物质有____、____、____.23．因辅基不同，存在于胞液中SOD为____，存在于线粒体中的 SOD为____，两者均可消除体内产生的____.24．微粒体中的氧化酶类主要有____和____。

三、选择题Ａ型题25．氰化物中毒时被抑制的细胞色素是：A.细胞色素b560 B。

磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 1,3二 磷 酸 甘 油 酸 磷 酸 肌 酸
A TP A D P + Pi
-61.92 -49.37 -43.01 -30.54
A D P A M P + Pi A M P 腺 苷+Pi 1— 磷 酸 葡 萄 糖 6— 磷 酸 葡 萄 糖
Δ G ° ′ (kJ/m ol)
ADP + Pi ATP II
琥珀酸→FAD
ADP + Pi ATP
ADP + Pi ATP
呼吸主链产能部位: 第一部位 NADH------CoQ 产生 1个ATP
第二部位 CoQ------- CytC 产生 0.5个ATP 第三部位 Cyt C1 -------- O2 产生 1个ATP
第36页，共74页。
第30页，共74页。
第四节 氧化磷酸化
一、生物体内ATP的生成方式
ATP形成的两种方式： 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)
底物水平磷酸化(substrate phosphorylation)
第31页，共74页。
1.底物水平磷酸化
底物分子内部能量重新分布形成高能键伴有ADP磷 酸化生成ATP的作用。
+0.06
第27页，共74页。
三、电子传递的抑制剂
能够阻断呼吸链中某部位电子传递的物质称为电子 传递抑制剂。
第28页，共74页。
琥珀酸
鱼藤酮 安密妥
FMN
Fe-S
复合物 II
抗霉素A
NAD FP Q b c aa3
NAD FP Q b c aa3
抗霉素 A的抑 制部位
呼吸链的比拟图解

1. 脂类的消化与吸收：脂类的消化部位主要在小肠，小肠内的胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶及辅脂酶等可以催化脂类水解；肠内PH值有利于这些酶的催化反应，又有胆汁酸盐的作用，最后将脂类水解后主要经肠粘膜细胞转化生成乳糜微粒被吸收。

2. 何谓酮体？酮体是如何生成及氧化利用的：酮体包括乙酰乙酸、B -羟丁酸和丙酮。

酮体是在肝细胞内由乙酰CoA经HMG-CoA转化而来，但肝脏不利用酮体。

在肝外组织酮体经乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA转硫酶催化后，转变成乙酰 CoA并进入三羧酯循环而被氧化利用。

3. 为什么吃糖多了人体会发胖（写出主要反应过程）？脂肪能转变成葡萄糖吗？为什么？人吃过多的糖造成体内能量物质过剩，进而合成脂肪储存故可以发胖，基本过程如下：葡萄糖—丙酮酸—乙酰CoA 一合成脂肪酸一酯酰CoA葡萄糖—磷酸二羧丙酮—3-磷酸甘油脂酰CoA+3-磷酸甘油—脂肪（储存）脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸不能转变成葡萄糖，因为脂肪酸氧化产生的乙酰CoA不能逆转为丙酮酸，但脂肪分解产生的甘油可以通过糖异生而生成葡萄糖。

4. 简述脂肪肝的成因。

肝脏是合成脂肪的主要器官，由于磷脂合成的原料不足等原因，造成肝脏脂蛋白合成障碍，使肝内脂肪不能及时转移出肝脏而造成堆积，形成脂肪肝。

5. 写出胆固醇合成的基本原料及关键酶？胆固醇在体内可的转变成哪些物质？胆固醇合成的基本原料是乙酰CoA.NADPH和ATP等，限速酶是HMG-CoA还原酶，胆固醇在体内可以转变为胆计酸、类固醇激素和维生素D3。

7. 写出甘油的代谢途径？甘油—3-磷酸甘油—（氧化供能，异生为糖，合成脂肪再利用）8. 简述饥饿或糖尿病患者，出现酮症的原因？在正常生理条件下，肝外组织氧化利用酮体的能力大大超过肝内生成酮体的能力，血中仅含少量的酮体，在饥饿、糖尿病等糖代谢障碍时，脂肪动员加强，脂肪酸的氧化也加强，肝脏生成酮体大大增加，当酮体的生成超过肝外组织的氧化利用能力时，血酮体升高，可导致酮血症、酮尿症及酮症酸中毒9 .试比较生物氧化与体外物质氧化的异同。

氧化磷酸化的机制4氧化磷酸化的解偶联和抑制1解偶联剂uncoupler解偶联剂使氧化和磷酸化脱偶联氧化仍可以进行而磷酸化不能进行解偶联剂作用的本质是增大线粒体内膜对h的通透性消除h的跨膜梯度因而无atp生成解偶联剂只影响氧化磷酸化而不干扰底物水平磷酸化解偶联剂的作用使氧化释放出来的能量全部以热的形式散发
氧化磷酸化的机制
氧化磷酸化的机制 2、质子梯度的形成
电子传递使复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ推动H 跨过线粒体 内膜到 线粒体的间隙，线粒体间隙与细胞溶胶相 接触。H 跨膜流动的 结果造成线粒体内膜内部基 质的 H 浓度低于间隙。线粒体基质形成负电势， 而间隙形成正电势，这样产生的电化学梯度即电 动势称为质子动势或质子动力。其中蕴藏着自由 能即是ATP合成的动力。
线粒体的电子传递链
线粒体的电子传递链 4、铁硫蛋白： 在其分子结构中每个铁原子和4个硫原子结合， 通过Fe2+、Fe3+互变进行电子传递，有FeS、2Fe-2S 和4Fe-4S三种类型
线粒体的电子传递链
线粒体的电子传递链
All iron-sulfur proteins participate in one-electron transfers in which one iron atom of the iron-sulfur cluster is oxidized or reduced. At least eight Fe-S proteins function in mitochondrial electron transfer. The reduction potential of Fe-S proteins varies from -0.65 V to +0.45 V, depending on the microenvironment of the iron wit多肽组成α3β3γδε复合体， 具有三个ATP合成的催化位点 （每个β亚基具有一个）。α和β 单位交替排列，状如桔瓣。γ贯穿 αβ复合体（相当于发电机的转 子），并与F0接触，ε帮助γ与F0 结合。δ与F0的两个b亚基形成固 定αβ复合体的结构（相当于发电 机的定子）。

解决两个问题：
？
电子载体是什么？
呼吸链
在细胞的什么部位进行？
线粒体的结构
第21章
氧化磷酸化
一、呼吸链及其排序 二、ATP的产生，偶联 三、氧化磷酸化的影响因素 四、线粒体外NADH的穿梭
在线粒体中，由若干递氢体或递电子体按 一定顺序排列组成的链式反应最终传递给 氧的体系称为呼吸链。 完成NADH、FADH2的能量传递
甘油-3-磷酸穿梭作用
2、苹果酸穿梭系统：
心脏、肝脏胞液中NADH+H+的一对氢原 子经此穿梭系统带入一对氢原子可生 成3分子ATP。
效率高 但慢速
酵解 天冬氨酸
NADH 草酰乙酸
NAD+ 苹果酸
天冬氨酸
草酰乙酸 NADH
苹果酸 NAD+
1、苹果酸进， 天冬氨酸出
NADH呼吸链
2、内外都有苹果 酸脱氢酶与天冬氨 酸氨基转移酶
• cyt. a和a3组成一个复合体，除了含有 铁卟啉外，还含有铜原子。cyt. a a3可 以直接以O2为电子受体。 • 在电子传递过程中，分子中的铜离子可 以发生Cu+ Cu2+ 的互变，将cyt.c所 携带的电子传递给O2。
分的排列顺序：
1．NADH氧化呼吸链：
丙 酮 酸
α -酮戊二酸
• c. 在膜内外势能差（pH 和）的驱动下，膜外 高能质子沿着一个特殊通道（ ATP酶的组成部分）， 跨膜回到膜内侧。质子跨膜过程中释放的能量， 直接驱动ADP和磷酸合成ATP。
分子结构（复合体V）
ATP酶，含有5种不 同的亚基（按3、 3 、 1 、1 和 1 的 比例结合）。F1为 一个蛋白，是能量 转换的通道。 F0为一个疏水蛋白， 是与线粒体电子传 递系统连接的部位 （H+通道）。来自FCCPDNP

1•脂类的消化与吸收：脂类的消化部位主要在小肠，小肠内的胰脂酶、磷脂酶、胆固醇酯酶及辅脂酶等可以催化脂类水解；肠内PH值有利于这些酶的催化反应，又有胆汁酸盐的作用，最后将脂类水解后主要经肠粘膜细胞转化生成乳糜微粒被吸收。

2. 何谓酮体？酮体是如何生成及氧化利用的：酮体包括乙酰乙酸、3 -羟丁酸和丙酮。

酮体是在肝细胞内由乙酰CoA经HMG-Co转化而来，但肝脏不利用酮体。

在肝外组织酮体经乙酰乙酸硫激酶或琥珀酰CoA转硫酶催化后，转变成乙酰 CoA并进入三羧酯循环而被氧化利用。

3. 为什么吃糖多了人体会发胖（写出主要反应过程）？脂肪能转变成葡萄糖吗？为什么？人吃过多的糖造成体内能量物质过剩，进而合成脂肪储存故可以发胖，基本过程如下：葡萄糖—丙酮酸—乙酰 CoL合成脂肪酸一酯酰CoA葡萄糖—磷酸二羧丙酮—3-磷酸甘油脂酰CoA+3磷酸甘油—脂肪（储存）脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸不能转变成葡萄糖，因为脂肪酸氧化产生的乙酰CoA不能逆转为丙酮酸，但脂肪分解产生的甘油可以通过糖异生而生成葡萄糖。

4. 简述脂肪肝的成因。

肝脏是合成脂肪的主要器官，由于磷脂合成的原料不足等原因，造成肝脏脂蛋白合成障碍，使肝内脂肪不能及时转移出肝脏而造成堆积，形成脂肪肝。

5. 写出胆固醇合成的基本原料及关键酶？胆固醇在体内可的转变成哪些物质？胆固醇合成的基本原料是乙酰CoA.NADP和ATP等，限速酶是HMG-Co还原酶，胆固醇在体内可以转变为胆计酸、类固醇激素和维生素D3,7. 写出甘油的代谢途径？甘油—3-磷酸甘油—（氧化供能，异生为糖,合成脂肪再利用）8. 简述饥饿或糖尿病患者，出现酮症的原因？在正常生理条件下, 肝外组织氧化利用酮体的能力大大超过肝内生成酮体的能力，血中仅含少量的酮体，在饥饿、糖尿病等糖代谢障碍时，脂肪动员加强，脂肪酸的氧化也加强，肝脏生成酮体大大增加，当酮体的生成超过肝外组织的氧化利用能力时，血酮体升高，可导致酮血症、酮尿症及酮症酸中毒9. 试比较生物氧化与体外物质氧化的异同。

第五章 生物氧化
第三节 呼吸链
一、呼吸链的组成
1. 烟酰胺脱氢酶类
Байду номын сангаас
以NAD+、NADP+为辅酶，递氢体。
2. 黄素脱氢酶类
以FMN、FAD为辅基，递氢体。
3. 辅酶Q类 递氢体。
4. 铁硫蛋白类
2
5. 细胞色素类 四种复合体。
2
复合体Ⅰ : NADH-泛醌还原酶
NADH→ FMN; Fe-SN-1a,b; Fe-SN-4; Fe-SN-3; Fe-SN-2 →CoQ 复合体Ⅰ
DCCP
DCCP
寡霉素
18
ATP合酶结构模式图
18
解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体）
热能
H+
胞液侧
Cyt c
解偶联 蛋白
Ⅰ
基质侧
Q
Ⅱ
Ⅲ
F
0
Ⅳ
F1
19
ADP+Pi ATP
H+
19
20
20
CoQ
复合物II （琥珀酸脱氢酶）
2e2Cyt-Fe2+
－21 O2
S
NADH
+ H 2H
FM N Fe S
CoQH2
复合物I
2e -
2Cyt-Fe3+ 2H+
O2-
H2O
（ NADH-泛 醌 还 原 酶 ）
CoQ
2e-
Cyt-Fe2+
Cyt-Fe3+
Fe -S
b
c1
Fe -S
CoQH2 2e- Cyt-Fe3+
15
几种呼吸链抑制剂的作用位点

生物化学试题及答案（）第六章生物氧化【测试题】一、名词解释.生物氧化.呼吸链.氧化磷酸化. 比值.解偶联剂.高能化合物.细胞色素.混合功能氧化酶二、填空题．琥珀酸呼吸链的组成成分有、、、、。

．在氧化呼吸链中，氧化磷酸化偶联部位分别是、、，此三处释放的能量均超过。

．胞液中的通过和两种穿梭机制进入线粒体，并可进入氧化呼吸链或氧化呼吸链，可分别产生分子或分子。

．生成的主要方式有和。

．体内可消除过氧化氢的酶有、和。

．胞液中α磷酸甘油脱氢酶的辅酶是，线粒体中α磷酸甘油脱氢酶的辅基是。

．铁硫簇主要有和两种组成形式，通过其中的铁原子与铁硫蛋白中的相连接。

．呼吸链中未参与形成复合体的两种游离成分是和。

．或作为递氢体，其发挥功能的结构是。

．参与呼吸链构成的细胞色素有、、、、、。

．呼吸链中含有铜原子的细胞色素是。

．构成呼吸链的四种复合体中，具有质子泵作用的是、、。

．合酶由和两部分组成，具有质子通道功能的是，具有催化生成的作用。

．呼吸链抑制剂中，、、可与复合体Ⅰ结合，、可抑制复合体Ⅲ，可抑制细胞色素氧化酶的物质有、、。

．因辅基不同，存在于胞液中为，存在于线粒体中的为，两者均可消除体内产生的。

．微粒体中的氧化酶类主要有和。

三、选择题Ａ型题．氰化物中毒时被抑制的细胞色素是：.细胞色素 .细胞色素 .细胞色素.细胞色素 .细胞色素．含有烟酰胺的物质是：. . . 泛醌. .．细胞色素除含有铁以外，还含有：.锌.锰.铜.镁.钾．呼吸链存在于：.细胞膜.线粒体外膜.线粒体内膜.微粒体.过氧化物酶体．呼吸链中可被一氧化碳抑制的成分是：. . . 铁硫蛋白. 细胞色素.细胞色素．下列哪种物质不是氧化呼吸链的组分？. . . 泛醌. 铁硫蛋白.细胞色素．在氧化过程中可产生过氧化氢的酶是：. .琥珀酸脱氢酶.细胞色素.苹果酸脱氢酶.加单氧酶．哪种物质是解偶联剂？.一氧化碳.氰化物.鱼藤酮.二硝基苯酚.硫化氰．生成的主要方式是：.肌酸磷酸化.氧化磷酸化.糖的磷酸化.底物水平磷酸化.有机酸脱羧．呼吸链中细胞色素排列顺序是：. →→→→ . →→→→ . →→→→. →→→→. →→→→．有关哪项是错误的？.可在胞液中形成.可在线粒体中形成.在胞液中氧化生成.在线粒体中氧化生成 .又称还原型辅酶Ⅰ．下列哪种不是高能化合物？. . .磷酸肌酸. 磷酸甘油醛. 二磷酸甘油酸．有关生物氧化哪项是错误的？.在生物体内发生的氧化反应.生物氧化是一系列酶促反应.氧化过程中能量逐步释放.线粒体中的生物氧化可伴有生成.与体外氧化结果相同，但释放的能量不同．下列哪种物质脱下的氢不进入呼吸链？.异柠檬酸. β羟丁酸.丙酮酸.脂酰辅酶.谷氨酸．由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生：. 分子和分子水. 分子 . 分子和分子水. 分子和分子水. 分子和分子水．分子丙酮酸彻底氧化生成水和二氧化碳可产生几分子？. . . . . ．呼吸链中不具质子泵功能的是：.复合体Ⅰ.复合体Ⅱ.复合体Ⅲ.复合体Ⅳ.以上均不具有质子泵功能．胞液中分子乳酸彻底氧化可生成几分子？. 或 . 或 . 或 . 或 . 或．关于线粒体内膜外的浓度叙述正确的是：.浓度高于线粒体内.浓度低于线粒体内.可自由进入线粒体.进入线粒体需主动转运.进入线粒体需载体转运．心肌细胞液中的进入线粒体主要通过：. α磷酸甘油穿梭.肉碱穿梭.苹果酸—天冬氨酸穿梭.丙氨酸－葡萄糖循环.柠檬酸－丙酮酸循环．丙酮酸脱下的氢在哪个环节上进入呼吸链？.泛醌. －泛醌还原酶.复合体Ⅱ.细胞色素氧化酶.以上均不是．关于高能磷酸键叙述正确的是：.实际上并不存在键能特别高的高能键.所有高能键都是高能磷酸键.高能磷酸键只存在于.高能磷酸键仅在呼吸链中偶联产生.有参与的反应都是不可逆的．机体生命活动的能量直接供应者是：.葡萄糖.蛋白质.乙酰辅酶. .脂肪．下列哪种维生素参与构成呼吸链？.维生素 .维生素 .维生素.维生素 .维生素．参与呼吸链递电子的金属离子是：.铁离子.钴离子.镁离子.锌离子.以上都不是．关于单加氧酶哪项是不正确的？.参与胆色素的生成.参与胆汁酸的生成.参与类固醇激素的生成.参与生物转化.参与血红素的生成．离体肝线粒体中加入氰化物和丙酮酸，其比值是：. . . . . 离体肝线粒体中加入异戊巴比妥和琥珀酸，其比值是：. . . . . ．离体线粒体中加入抗霉素，细胞色素处于：.氧化状态.还原状态.结合状态.游离状态.活化状态．甲亢患者不会出现：.耗氧增加生成增多分解减少分解增加.基础代谢率升高．下列哪种物质不抑制呼吸链电子传递？.二巯基丙醇.粉蝶霉素.硫化氢.寡霉素. 二硝基苯酚．关于细胞色素哪项叙述是正确的？.均为递氢体.均为递电子体.都可与一氧化碳结合并失去活性.辅基均为血红素.只存在于线粒体．只催化电子转移的酶类是：.加单氧酶.加双氧酶.不需氧脱氢酶.需氧脱氢酶.细胞色素与铁硫蛋白．关于呼吸链哪项是错误的？.呼吸链中的递氢体同时都是递电子体.呼吸链中递电子体同时都是递氢体.呼吸链各组分氧化还原电位由低到高.线粒体突变可影响呼吸链功能.抑制细胞色素可抑制整个呼吸链．不含血红素的蛋白质是：.细胞色素.铁硫蛋白.肌红蛋白.过氧化物酶.过氧化氢酶．已知和的氧化还原电位分别是和，试求一对氢由传到时氧化磷酸化的能量利用率：. . . . .．下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？.丙酮酸脱氢酶.琥珀酸脱氢酶..黄嘌呤氧化酶.细胞色素氧化酶．下列哪种底物脱下的一对氢经呼吸链氧化生成水，其比值约为？.琥珀酸.脂酰辅酶 . α磷酸甘油.丙酮酸.以上均不是．关于超氧化物歧化酶哪项是不正确的？.可催化产生超氧离子.可消除超氧离子.含金属离子辅基.可催化产生过氧化氢.存在于胞液和线粒体中Ｂ型题（）.磷酸肌酸. .. .．用于蛋白质合成的直接能源是：．用于卵磷脂合成的直接能源是：．用于糖原合成的直接能源是：．高能磷酸键的贮存形式是：（）.细胞色素 .细胞色素 .细胞色素.细胞色素.细胞色素．在线粒体中将电子传递给氧的是：．在微粒体中将电子传递给氧的是：．参与构成呼吸链复合体Ⅱ的是：．参与构成呼吸链复合体Ⅳ的是：．参与构成呼吸链复合体Ⅲ的是：．与线粒体内膜结合不紧密易于分离的是：．与单加氧酶功能有关的是：（）.氰化物.抗霉素.寡霉素.二硝基苯酚.异戊巴比妥．可与合酶结合的是：．氧化磷酸化抑制剂是：．氧化磷酸化解偶联剂是：．细胞色素氧化酶抑制剂是：．可抑制呼吸链复合体Ⅰ，阻断电子传递的是：（）.异咯嗪环.尼克酰胺.苯醌结构.铁硫簇.铁卟啉．铁硫蛋白传递电子是由于其分子中含：．细胞色素中含有：．发挥递氢体作用的结构是：．发挥递氢体作用的结构是：．辅酶属于递氢体是由于分子中含有：Ｘ型题．下列属于高能化合物的是：.乙酰辅酶. .磷酸肌酸.磷酸二羟丙酮.磷酸烯醇式丙酮酸．呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位有：→泛醌.泛醌→细胞色素 .泛醌→细胞色素→泛醌.细胞色素→．关于细胞色素叙述正确的有：.均以铁卟啉为辅基.铁卟啉中的铁离子的氧化还原是可逆的.均为电子传递体.均可被氰化物抑制.均可为一氧化碳抑制．能以为辅酶的酶是：.琥珀酸脱氢酶.谷氨酸脱氢酶. 磷酸葡萄糖脱氢酶.苹果酸酶.丙酮酸脱氢酶．丙酮酸在彻底氧化时生成二氧化碳的反应有：.丙酮酸脱氢酶催化的反应.异柠檬酸脱氢酶催化的反应. α戊二酸脱氢酶催化的反应.琥珀酸脱氢酶催化的反应.苹果酸脱氢酶催化的反应．线粒体外生物氧化体系的特点有：.氧化过程不伴有生成.氧化过程伴有生成.与体内某些物质生物转化有关.仅存在于微粒体中.仅存在于过氧化物酶体中．下列哪些底物脱下的氢可被接受？.脂酰辅酶. β羟脂酰辅酶.琥珀酸. α磷酸甘油. 磷酸甘油醛．影响氧化磷酸化的因素有：.寡霉素.二硝基苯酚.氰化物浓度.胰岛素．细胞色素的作用有：.传递电子.加氢.加单氧.加双氧.脱羧．下列哪些物质脱下的氢可进入氧化呼吸链？.异柠檬酸.α酮戊二酸.苹果酸.琥珀酸.丙酮酸．关于合酶下列哪些叙述是正确的？.位于线粒体内膜，又称复合体Ⅴ.由和两部分组成. 是质子通道.生成的催化部位在的β亚基上. 呈疏水性，嵌在线粒体内膜中．关于辅酶哪些叙述是正确的？.是一种水溶性化合物.其属醌类化合物.其可在线粒体内膜中迅速扩散.不参与呼吸链复合体.是呼吸链和琥珀酸呼吸链的交汇点四、问答题．试比较生物氧化与体外物质氧化的异同。

一、蛋白质1.蛋白质的概念：由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物,由C、H、O、N、S元素组成,N的含量为16%;2.氨基酸共有20种,分类：非极性疏水R基氨基酸、极性不带电荷R基氨基酸、带正电荷R基氨基酸碱性氨基酸、带负电荷R基氨基酸酸性氨基酸、芳香族氨基酸;3.氨基酸的紫外线吸收特征：色氨酸和酪氨酸在280纳米波长附近存在吸收峰 ;4.氨基酸的等电点：在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相同,溶液中氨基酸的净电荷为零,此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点；蛋白质等电点：在某一PH值下,蛋白质的净电荷为零,则该PH值称为蛋白质的等电点;5.氨基酸残基：氨基酸缩合成肽之后氨基酸本身不完整,称为氨基酸残基;6.半胱氨酸连接用二硫键—S—S—7.肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水缩合形成的化学键;末端和C末端：主链的一端含有游离的α氨基称为氨基端或N端；另一端含有游离的α羧基,称为羧基端或C端;9.蛋白质的分子结构：1一级结构：蛋白质分子内氨基酸的排列顺序,化学键为肽键和二硫键；2二级结构：多肽链主链的局部构象,不涉及侧链的空间排布,化学键为氢键,其主要形式为α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲；3三级结构：整条肽链中,全部氨基酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置,化学键为疏水键、离子键、氢键及范德华力；4四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用;10.α螺旋：1肽平面围绕Cα旋转盘绕形成右手螺旋结构,称为α螺旋；2.螺旋上升一圈,大约需要个氨基酸,螺距为纳米,螺旋的直径为纳米；3.氨基酸的R基分布在螺旋的外侧；4.在α螺旋中,每一个肽键的羰基氧与从该羰基所属氨基酸开始向后数第五个氨基酸的氨基氢形成氢键,从而使α螺旋非常稳定;11.模体：在许多蛋白质分子中可发现两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象,被称为模体;12.结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行使其功能,称为结构域;13.变构效应：蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化,称为变构效应;14.蛋白质胶体结构的稳定因素：颗粒表面电荷与水化膜;15.什么是蛋白质的变性、复性、沉淀变性与沉淀关系如何导致蛋白质的变性因素举例说明实际工作中应用和避免蛋白质变性的例子蛋白质的变性：在理化因素的作用下,蛋白质的空间构象受到破坏,其理化性质发生改变,生物活性丧失,其实质是蛋白质的次级断裂,一级结构并不破坏;蛋白质的复性：当变性程度较轻时,如果除去变性因素,蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,这一现象称为蛋白质的复性;蛋白质沉淀：蛋白质分子从溶液中析出的现象;变性与沉淀关系：变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀并不发生变性;导致蛋白质变性的因素物理因素：高温、高压、振荡、紫外线和超声波等；化学因素：强酸、强碱、乙醇、丙酮、尿素、重金属盐和去污剂;变性和沉淀在实际工作中应用：可采用酒精、加热、紫外线照射等方法进行消毒、灭菌,利用钨酸、三氯醋酸等方法使其变性,沉淀去除血清蛋白质;避免蛋白质变性的例子：化验室检测,制备酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时,应选用不引起变性的沉淀剂,并在低温等适当条件下保存;16.分子病：由基因突变造成蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病;17.疯牛病：感染朊病毒后,以α螺旋为主的PrP c构象被以β螺旋为主的PrP sc构象转变成PrP sc构象,疯牛病形成与此有关;18.镰刀形红细胞贫血镰状细胞病形成原因：是由血红蛋白分子结构异常而导致的分子病;镰状细胞病患者的血红蛋白是HbS而非HbA,即N端6号为谷氨酸而非缬氨酸;谷氨酸带一个负电荷,而缬氨酸的R基不带电荷,则HbS比HbA少两个负电荷,极性低;因此,HbS的溶解度降低,在脱氧状态下能形成棒状复合体,使红细胞扭曲成镰状,这一过程会损害细胞膜,使其极易被脾脏清除,发生溶血性贫血;二、核酸1.核酸：以核苷酸为基本组成单位的携带和传递遗传信息的生物大分子,包括核糖核酸和脱氧核糖核酸,主要元素为C、H、O、N、P,由碱基、戊糖、磷酸组成2.核苷之间通过糖苷键连接,核苷酸之间通过3’,5’--磷酸二酯键连接;3.核苷酸结构：磷酸酯键、糖苷键、酸酐键;4.核苷的种类：AR、GR 、UR、CR；脱氧核苷的种类：dAR、 dGR、 dTR、 dCR ;5.核酸的分子结构：1一级结构：核酸的核苷酸序列；2二级结构：DNA双螺旋结构；3三级结构：在二级结构的基础上,DNA双螺旋进一步盘曲,形成更加复杂的结构,称为DNA的三级结构,又叫超螺旋结构;双螺旋结构：1DNA是由两条链互补构成的双链结构,在该结构中,由脱氧核糖与磷酸交替构成的亲水骨架DNA主链位于外侧,碱基位于内测,碱基之间形成氢键,而将两条链结合在一起,由于受结构限制,氢键形成于特定的碱基对之间,A=T、G≡C,2DNA通过碱基堆积力进一步形成右手螺旋结构,双螺旋直径2纳米,每一螺旋含十个碱基对,螺距纳米,相邻碱基对之间的轴向距离纳米；氢键横向和碱基堆积力纵向维系DNA双螺旋结构的稳定性;氢键—维持横向稳定性；碱基堆积力—维持纵向稳定性;7.核小体：由DNA与组蛋白组成;的结构特点：帽子和A尾;的二级结构特点：三叶草形,四臂三环氨基酸臂,反密码子臂,反密码子环,TfaiC臂,TfaiC环,二氢尿嘧啶臂D臂,二氢尿嘧啶环D环;三级结构：倒“L”型;变性：在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程;复性：缓慢降低温度,恢复生理条件,变性DNA单链会自发互补结合,重新形成原来的双螺旋结构,称为DNA复性,也称为退火;的应用：判断核酸样品纯度；DNA纯品；OD260 /OD280 = ;RNA纯品OD260 /OD280= 解链温度变性是在一个相当窄的温度范围内完成的,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度,称为T m,又称熔解温度,其大小与G+C含量成正比;14.增色效应：DNA变性导致其紫外吸收增加,称为增色效应;15.分子杂交：不同来源的核酸链因存在互补序列而形成互补双链结构,这一过程称为核酸分子杂交;三、酶1.全酶为脱辅基酶蛋白和辅助因子；辅酶与脱辅基酶蛋白结合牢固,可以用透析或超滤的方法除去；辅基与脱辅基酶蛋白结合牢固,不可以用透析或超滤的方法除去;2.根据分子组成分为单纯酶、结合酶;3.必需基团：与酶活性密切相关的基团,分为两类,一类位于活性中心外,另一类位于活性中心内;位于活性中心内的分为结合基团和催化基团;4.酶的活性中心：又称活性部位,是酶蛋白构象的一个特定区域,能与底物特异结合,并催化底物发生反应,生成产物;5.酶促反应特点：催化效率极高、特异性高、酶蛋白易失活、酶活性可以调节;6.酶促反应的机理：酶促反应特异性的机制、酶促反应高效率的机制邻近效应与定向排列、表面效应、多元催化;7.酶促反应的影响因素：酶浓度、底物浓度、温度、PH值、抑制剂、激活剂;8.诱导契合假说：酶的活性中心在结构上是柔性的,即具有可塑性和弹性,当底物与活性中心接触时,酶蛋白的构象会发生变化,这种变化使活性中心的必需基团正确地排列和定向,适宜与底物结合并催化反应;9.米氏方程：V=V max S/K m+S10.米氏常数的意义：1是反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度；2是酶的特征常数；3反应酶与底物的亲和力；4同一酶对不同的底物有不同的Km值;Km↑,亲和力↓11.酶的抑制剂：1不可逆抑制作用举例：2可逆抑制作用:1竞争性抑制作用--特点：a.抑制剂结构和底物相似；b.竞争性抑制的强弱取决于抑制剂和底物的相对浓度以及它们与酶的相对亲和力；c.动力学特点：Vmax降低,表观Km不变;2非竞争性抑制作用—特点：a.抑制剂与酶活性中心外的必需基团结合,底物与抑制剂之间无竞争关系；b.抑制程度取决于抑制剂浓度；c.动力学特点：Vmax降低,表观km不变；3反竞争性抑制作用—特点：a.抑制剂只与酶—底物复合物结合；b.抑制程度取决于抑制剂浓度及底物浓度；3动力学特点：Vmax降低,表观Km降低;12.磺胺类药物的抑菌机制：细菌由二氢叶酸合成酶催化,利用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸；二氢叶酸有二氢叶酸还原酶催化还原成四氢叶酸；磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构类似,能与二氢叶酸合成酶结合,抑制二氢叶酸的合成；磺胺增效剂与二氢叶酸结构相似,能与二氢叶酸还原酶结合,抑制二氢叶酸还原成四氢叶酸；四氢叶酸是一碳单位代谢不可缺少的辅助因子,没有了四氢叶酸,细菌的一碳单位代谢受到影响,其核酸和蛋白质的合成受到阻抑；如果单独使用磺胺类药物或磺胺增效剂,它们只是抑制细菌的生长繁殖,但如果联合应用,它们就可以通过双重抑制作用杀死细菌;13.酶原：酶的无活性前体;14.酶原激活：酶原向酶转化的过程;15.同工酶：是指能催化相同的化学反应,但酶蛋白的分子组成、分子结构和理化性质乃至免疫学性质和电泳行为都不相同的一组酶;四、维生素1.维生素：机体维持正常功能所必需,在体内不能合成或合成量很少必须由食物供给的一组低分子量有机物质,分为水溶性维生素和脂溶性维生素;4.巨幼红细胞性贫血的机理：缺乏叶酸时,DNA复制及细胞分裂受阻,细胞变大,造成巨幼红细胞贫血;五、生物氧化1.生物氧化：物质在生物体内进行氧化,叫生物氧化,主要指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量,最终生成二氧化碳和水的过程;2.呼吸链：代谢物脱下的成对氢原子通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递,最终与氧结合生成水,这一系列酶和辅酶称为呼吸链,又称电子传递链;3.呼吸链组成：NADH氧化呼吸链：NADH → FMN/Fe-S →①CoQ → Cytb →②Cytc1 → Cytc → Cytaa3 →③ O2琥珀酸氧化呼吸链：琥珀酸→ FAD/Fe-S → CoQ → Cytb →②Cytc1 → Cytc → Cytaa3 →③ O24.5.递氢体：NAD、FMN、FAD、Q；递电子体：Fe-S、Cyta、Cytb、Cytc6.呼吸链抑制剂：①鱼藤酮、粉蝶霉素A、异戊巴比妥；②抗霉素A、二巯基丙醇；③氰化物CN-、叠氮化物N3-、CO、H2S;7.氧化磷酸化：在呼吸链电子传递过程中,偶联ADP磷酸化生成ATP,又称为偶联磷酸化；底物水平磷酸化：是底物分子内部能量重新分布,生成高能键,使ADP磷酸化生成ATP的过程;氧化磷酸化的影响因素：1抑制剂呼吸链抑制剂、解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂；2ADT 的作用；3甲状腺激素的作用；4线粒体DNA突变;8.高能化合物：含有高能键的化合物;的两个来源：氧化磷酸化、底物水平磷酸化;10.跨膜转运机制：3—磷酸甘油穿梭、苹果酸—天冬氨酸穿梭;11.磷/氧比值：物质氧化时,每消耗一摩尔原子氧所消耗的无机磷的摩尔数,称为该物质的磷/氧比值;12.化学渗透假说：电子进行呼吸链传递时,可将质子H+从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜内外质子电化学梯度,以此储存能量;当质子顺浓度梯度回流时,驱动ATP合酶,利用ADP和Pi合成ATP;六、糖代谢1.糖的生理功能：氧化供能主要功能、提供合成体内其他物质的原料、作为机体组织细胞的组成成分;2.糖的吸收机制：Na+依赖型葡萄糖转运体;3.血糖的来源：1食物消化吸收；2肝糖原分解；3非糖物质糖异生;血糖的去路：1氧化供能；2合成肝糖原、肌糖原；3转化成核糖、脂肪、氨基酸；4过高时随尿液排出;4.乳酸循环生理意义：1乳酸再利用,避免乳酸损失；2防止乳酸堆积,引起酸中毒;5.糖的有氧氧化：在机体氧供充足时,葡萄糖彻底氧化成水和二氧化碳,并释放出能量的过程,是机体主要供能方式;在胞液及线粒体中发生,过程为糖酵解途径、酮酸的氧化脱羧、三羧酸循环、氧化磷酸化;6.糖酵解：在缺氧情况下葡萄糖生成乳酸的过程；产能方式：底物水平磷酸化；代谢途径：生理意义：1机体在缺氧情况下,获取能量的一种有效方式；2是某些细胞在氧供应正常情况下的重要功能途径;7.三羧酸循环：乙酰辅酶A的氧化分解从乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸开始,经一系列反应又转变成草酰乙酸的循环;在线粒体中发生,关键酶为柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系;反应特点：一次底物水平磷酸化,两次脱羧生成两分子二氧化碳,三个关键酶,四次脱氢,一次交给FAD、三次交给NAD+,反应不可逆;生理意义：1是糖类、脂类和蛋白质分解代谢的共同途径：2是糖类、脂类和蛋白质代谢联系的枢纽；3为其他物质代谢提供小分子前提；4为呼吸链提供H+和电子;9.磷酸戊糖途径：由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH和H+,前者进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖;生理意义：1为核苷酸的生成提供核糖；2提供NADPH作为供氢体,参与多种代谢反应是体内脂肪、胆固醇、类固醇激素合成代谢的供氢体；参与体内羟化反应,与生物合成或生物转化有关；可维持GSH还原型谷胱甘肽的还原性;10.糖原分解：即肝糖原分解成葡萄糖的过程;肌肉组织中不存在葡萄糖—6—磷酸酶,无法生成葡萄糖,其关键酶为糖原磷酸化酶；糖原合成的关键酶为糖原合酶;11.活性葡萄糖：UDPG尿苷二磷酸葡萄糖;12.糖异生：由非糖物质合成葡萄糖或糖原的过程,在肝肾细胞的胞浆及线粒体中发生,原料为氨基酸、甘油和有机酸;关键酶为丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶、果糖—1,6—二磷酸酶、葡萄糖—6—磷酸酶;途径：1丙酮酸羧化支路；21,6—二磷酸果糖水解生成6—磷酸果糖；36—磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖;—磷酸果糖G—6—P代谢去路：14.草酰乙酸转运出线粒体的方式：15.葡萄糖有氧氧化生成的ATP计算：七、脂类代谢1.脂肪动员：存储在脂肪细胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解为脂肪酸及甘油并释放入血,以供其他组织氧化利用的过程,关键酶为激素敏感性甘油三酯脂肪酶;2.三种必须脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸;3.脂肪酸的β氧化：脱氢、加水、再脱氢、硫解；在线粒体中,关键酶为肉碱酯酰转移酶Ⅰ;4.乙酰辅酶A的来源：糖的有氧氧化、脂肪酸的β氧化、某些氨基酸的分解代谢、酮体的氧化分解;去路：进入三羧酸循环被彻底氧化、在肝脏合成酮体、合成脂肪酸和胆固醇、参与乙酰化反应;5.脂肪酸氧化的能量生成：6.酮体：包括乙酰乙酸,β—羟丁酸和丙酮;代谢定位：肝脏生成、肝外利用;7.酮体的生成和利用：8.酮体代谢的生理意义：是肝脏输出能源的一种形式,并且酮体可通过血脑屏障,是脑组织的重要能源；酮体利用增加可减少糖的利用,有利于维持血糖水平恒定,节省蛋白质消耗;八、蛋白质的分解代谢1.必需氨基酸：苯丙氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸;笨蛋来宿舍晾一晾鞋2.氨基酸的吸收方式：氨基酸寡肽和二肽;3.氨基酸代谢库：分布于全身的游离氨基酸;4.氨基酸脱氨基作用的方式：转氨基反应、氧化脱氨基作用、联合脱氨基作用主要、其他非氧化脱氨基作用;5.生酮氨基酸：赖氨酸和亮氨酸,生糖兼生酮氨基酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸;6.氨基酸的代谢来源：食物蛋白消化吸收、组织蛋白降解、利用α—酮酸和NH3合成非必需氨基酸;去路：主要是合成组织蛋白、脱氨基生成α—酮酸和NH3、脱羧基生成胺类和CO2、通过特殊代谢途径生成一些重要的生物活性物质;活性甲亮氨酸为体内甲基的直接供体；PAPS3’磷酸腺苷5’磷酸硫酸为活性硫酸,是体内硫酸基的供体;8.酶原激活的生理意义：可保护胰组织免受蛋白酶的自身消化作用；保证酶在其特定的部位和环境发挥催化作用；酶原还可视为酶的贮存形式;9.蛋白质的腐败作用：肠道细菌对未被消化和吸收的蛋白质及其消化产物所起的作用;10.氮平衡：是指摄入氮与排出氮之间的平衡关系,它反映出体内蛋白质的代谢状况,有三种情况：1氮总平衡：摄入氮等于排出氮；2氮正平衡：摄入氮多于排出氮：3氮负平衡：摄入氮少于排出氮;11.尿素循环：12.转氨作用：书16613.血氨的代谢来源：氨基酸脱氨基产生NH3、胺类物质氧化产生NH3、肠道内的腐败作用和尿素分解产生NH3;去路：在肝脏合成尿素主要、合成非必需氨基酸等含氮化合物、合成谷氨酰胺、肾小管泌氨;14.一碳单位：有些氨基酸在分解代谢的过程中,可以产生含有一个碳原子的活性基团,称为一碳单位;分类：甲酰基、甲炔基、亚胺甲基、甲烯基、甲基;载体：四氢叶酸;生理功能：作为嘌呤和嘧啶的合成原料是氨基酸和核苷酸联系的纽带;15.个别氨基酸的代谢：书17316.白化病：人体缺乏酪氨酸酶;17.肝性脑病的形成原因：假神经递质并不能传递兴奋,反而竞争性抑制儿茶酚胺传递兴奋导致大脑功能障碍,发生深度抑制而昏迷,临床上称为肝性脑病;18.高血氨症和氨中毒：肝功能严重受损时,尿素合成发生障碍,会导致血氨升高,称为高血氨症;血氨升高,大量氨气进入脑组织,与脑细胞内的α—酮戊二酸结合生成谷氨酸,并进一步生成谷氨酰胺;此过程消耗谷氨酸,谷氨酸是神经递质,能量及神经递质严重缺乏时,影响到脑功能直至昏迷,临床上称为氨中毒;。