动物生化第五章 生物氧化

一、实验目的1. 了解生物氧化的基本概念和过程。

2. 掌握生物氧化过程中酶的催化作用和能量代谢。

3. 通过实验观察生物氧化过程中的物质变化，加深对生物氧化原理的理解。

二、实验原理生物氧化是指生物体内有机物质在酶的催化作用下，与氧气发生氧化还原反应，产生能量、二氧化碳和水的过程。

生物氧化是生物体能量代谢的重要途径，分为线粒体氧化体系和非线粒体氧化体系。

线粒体氧化体系是生物氧化过程中的主要途径，包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。

非线粒体氧化体系包括过氧化物酶体和微粒体等，主要参与生物转化和解毒作用。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 酵母提取物- 0.1 mol/L Tris-HCl缓冲液（pH 7.4）- 0.1 mol/L NADH溶液- 0.1 mol/L NAD+溶液- 0.1 mol/L FAD溶液- 0.1 mol/L FMN溶液- 0.1 mol/L 苹果酸脱氢酶溶液- 0.1 mol/L 琥珀酸脱氢酶溶液- 0.1 mol/L 3-磷酸甘油醛脱氢酶溶液- 0.1 mol/L 琥珀酸溶液- 0.1 mol/L 3-磷酸甘油醛溶液- 0.1 mol/L 苹果酸溶液- 0.1 mol/L 线粒体提取物- 氧气- 氮气- 二氧化碳- 水合氯醛- 红外光谱仪- 紫外光谱仪- 高速离心机- 烧杯- 移液管- 滴定管- 恒温水浴锅2. 实验仪器：- 红外光谱仪- 紫外光谱仪- 高速离心机- 烧杯- 移液管- 滴定管- 恒温水浴锅四、实验方法1. 线粒体氧化体系实验：- 将线粒体提取物加入Tris-HCl缓冲液中，制成线粒体悬浮液。

- 向线粒体悬浮液中加入苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和3-磷酸甘油醛脱氢酶溶液，启动生物氧化反应。

- 通过红外光谱仪和紫外光谱仪检测反应过程中产生的CO2和H2O。

- 记录反应过程中线粒体悬浮液的吸光度变化，分析生物氧化过程中的能量代谢。

2. 非线粒体氧化体系实验：- 将酵母提取物加入Tris-HCl缓冲液中，制成酵母悬浮液。

第五章生物氧化一、单项选择题1．体内CO2来自A．碳原子被氧原子氧化 B．呼吸链对氢的氧化 C．有机酸的脱羧D．糖原的分解 E．脂肪分解2．人体活动时主要的直接供能物质是A．葡萄糖 B．脂肪酸 C．磷酸肌酸 D．GTP E．ATP 3．P/O比值是指A．每消耗1摩尔氧分子所需消耗无机磷的摩尔数B．每消耗1摩尔氧原子所需消耗无机磷的摩尔数C．每消耗1摩尔氧原子所需消耗无机磷的克数D．每消耗1摩尔氧分子所需消耗无机磷的克数E．每消耗1克氧所需消耗无机磷的克数4.呼吸链中细胞色素的排列顺序是A.b→c→c1→aa3→O2B.c→b→c1→aa3→O2C.c1→c→b→aa3→O2D.b→c1→c→aa3→O2E.c→c1→b→aa3→O25．细胞色素b，c1，c和P450均含辅基A．Fe3+ B．血红素C C．血红素A D．原卟啉 E．铁卟啉6．劳动或运动时ATP因消耗而大量减少，此时A．ADP相应增加，ATP/ADP下降，呼吸随之加快B．ADP相应减少，以维持ATP/ADP恢复正常C．ADP大量减少，ATP/ADP增高，呼吸随之加快D．ADP大量磷酸化以维持ATP/ADP不变E．以上都不对7．电子传递中生成ATP的三个部位是A. NADH→CoQ，cytb→cytc，cytaa3→O2B. FMN→CoQ，CoQ→cytb，cytaa3→O2C. NADH→FMN, CoQ→cytb, cytaa3→O2D. FAD→CoQ，cytb→cytc，cytaa3→O2E. FAD→cytb，cyb→cytc,cytaa3→O28．下列属于呼吸链中递氢体的是A．细胞色素 B．尼克酰胺 C．黄素蛋白D．铁硫蛋白 E．细胞色素氧化酶9．氰化物中毒时，被抑制的是A．Cytb B．CytC1 C．CytC D．Cyta E．Cytaa310. 在正常线粒体呼吸链中，还原性高的细胞色素是A. 细胞色素cB. 细胞色素c1C. 细胞色素bD. 细胞色素aE. 细胞色素aa311．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ATPE．线粒体膜的钝化变性12．1摩尔琥珀酸脱氢生成延胡索酸时，脱下的一对氢原子经过呼吸链氧化生成水，同时生成多少摩尔ATPA. 1B. 2C. 3D. 4E. 513. 线粒体内膜两侧形成质子梯度的能量来源是A. 磷酸肌酸水解B. ATP水解C. 磷酸烯醇式丙酮酸D. 电子传递链在传递电子时所释放的能量E. 各种三磷酸核苷酸14. 细胞色素氧化酶（aa3）中除含铁卟啉外还含有A. MnB. ZnC. CoD. MgE. Cu15. 有关还原当量的穿梭叙述错误的是A. 2H经苹果酸穿梭在线粒体内生成3分子ATPB. 2H经α-磷酸甘油穿梭在线粒体内生成2分子ATPC. 胞液生成的NADH只能进线粒体才能氧化成水D. 2H经穿梭作用进入线粒体需消耗ATPE. NADH不能自由通过线粒体内膜16. 体内两条电子传递链分别以不同递氢体起始，经呼吸链最后将电子传递给氧，生成水。

生化-生物氧化考点整理●生物氧化●生物氧化是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化-还原反应，指有机物氧化分解成CO2和水，并释放出能量形成ATP的过程。

●与化学氧化(非生物氧化)相比，生物氧化有3个特点:●在正常体温、生理pH、有水的条件下进行●在酶的催化下，经过一系列连续的化学反应，逐步氧化、逐步释放能量●生物氧化过程释放的能量先储存在ATP中●生物氧化包括●生物大分子形成的乙酰CoA进入柠檬酸循环后的氧化过程●线粒体电子传递的终端氧化过程●线粒体电子传递链原核生物中电子传递链和ATP合酶复合体位于质膜，真核生物的位于线粒体●线粒体●双层膜，外膜有孔蛋白，具有通透性，内膜对大部分分子离子不通透（对不带电分子通透，对带电分子通透），内膜向内折叠形成嵴，上面除了分布着电子传递链酶复合体（嵌入膜内）外，还排列着电镜下可以看到的颗粒状物（F0F1-ATP合酶）●电子传递体●线粒体电子传递链的组分实质上包括:4种镶嵌在线粒体内膜中的酶复合体(I、II、III、IV)，1个由单亚基组成、位于线粒体内膜外侧的膜外周蛋白Cyt c，1个活动性强的非蛋白质组分CoQ(或直接称Q)。

在4个酶复合体中，有3个是质子泵(I、III、IV)，在电子传递过程中可将质子从线粒体内膜内侧泵到线粒体膜间隙中。

线粒体电子传递链有2个电子入口，一个是NADH，另一个是FADH2，末端氧化酶为Cyt aa3 ，最终电子受体为O2。

●NAD+ FAD FMN CoQ为递氢体●复合体Ⅰ●1.含有40多条多肽链，1个黄素辅基（FMN），7个铁硫中心（Fe-S）●2.复合体Ⅰ既属于黄素蛋白，又属于铁硫蛋白●3.NADH+ H+ → NAD+●4.将电子交给泛醌●5.NADH → FMN → Fe-S → CoQ●复合体Ⅱ●即琥珀酸-CoQ还原酶，含有4个蛋白质亚基，1个FAD，3个Fe-S中心●既属于黄素蛋白，又属于铁硫蛋白●琥珀酸→ FAD → Fe-S → Cyt b → CoQ●复合体Ⅰ和复合体Ⅱ在电子传递过程中不存在前后关系，他们分别从NADH和琥珀酸接受电子，传递给CoQ。

糖与糖代谢糖类单糖二羟丙酮没有手性缩醛和缩酮反应酮糖和醛糖的互变所有的单糖都是还原性的呈色反应Molish反应糖类与非糖类Seliwanoff反应酮糖和醛糖间苯三酚反应戊糖和其他单糖寡糖多糖贮能多糖淀粉、糖原和右旋糖酐结构多糖纤维素、几丁质和肽聚糖糖酵解概述全部反应葡萄糖的磷酸化不可逆磷酸葡糖的异构化6-磷酸葡糖-转变成6-磷酸果糖磷酸果糖的磷酸化糖酵解的限速步骤、不可逆1,6-二磷酸果糖的裂解由醛缩酶催化磷酸丙糖的异构化反应机制涉及烯二醇中间体产生4 ATP3-磷酸甘油醛的脱氢整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原第一步底物水平的磷酸化从高能磷酸化合物合成ATP磷酸甘油酸的变位磷酸基团从 C-3转移到C-2PEP的形成甘油酸-2-磷酸转变成 PEP、由烯醇化酶催化第二步底物水平的磷酸化PEP转化成丙酮酸，同时产生 ATP、不可逆、产生两个ATPNADH和丙酮酸的去向有氧状态NADH的命运：NADH在呼吸链被彻底氧化成H2O并 产生更多的ATP。

丙酮酸的命运：丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸运输 体与质子一起进入线粒体基质，被基质内的丙酮酸脱 氢酶系氧化成乙酰-Co A缺氧状态或无氧状态乳酸发酵酒精发酵生理意义糖酵解的调节磷酸戊糖途径概述全部反应氧化相非氧化相功能调节糖异生概述糖异生的底物(动物)丙酮酸, 乳酸, 甘油, 生糖氨基酸，所有TCA循 环的中间物偶数脂肪酸不行因为偶数脂肪酸氧化只能产生乙酰CoA，而乙 酰CoA不能提供葡萄糖的净合成（奇数脂肪酸 可以）糖异生涉及的反应丙酮酸的羧化丙酮酸羧化酶催化，需要生物素(VB7)PEP的形成消耗GTP1,6 -二磷酸酶果糖的水解将 F-1,6-P水解成F-6-P6-磷酸葡糖的水解催化6-磷酸葡糖水解成葡萄糖生理功能植物和某些微生物使用乙酸作为糖异生的前体，使得 它们能以乙酸作为唯一碳源调节糖异生调节与糖酵解调节是高度协调的糖原代谢糖原的分解糖原磷酸化酶、糖原脱支酶、磷酸葡糖异构酶脱支酶具有1,4→1,4-葡萄糖糖基转移酶活性糖原合成糖原代谢的调节三羧酸循环概述全部反应柠檬酸的合成不可逆反应，由柠檬酸合酶催化柠檬酸的异构化柠檬酸异构化成异柠檬酸异柠檬酸的脱氢异柠檬酸氧化脱羧产生α-酮戊二酸、不可逆α-酮戊二酸的氧化脱羧第二次氧化脱羧反应（不可逆）底物水平的磷酸化TCA循环唯一的一步底物水平磷酸化反应琥珀酸的脱氢产生FADH2富马酸的形成双键的水合草酰乙酸的再生依赖于NAD+-的氧化还原反应、第四次氧化还原反应、苹果酸脱氢酶TCA 循环总结TCA循环的功能乙醛酸循环三羧酸循环的调控。