解偶联剂

生物化学试题及答案（6)第六章生物氧化【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____。

生物工程学院021班 向生光
前言
三羧酸循环等呼吸代谢过程中脱下的氢被NAD+或FAD所接受。 细胞内的辅酶或辅基数量是有限的，它们必须将氢交给其它受 体之后，才能再次接受氢。在需氧生物中，氧气便是这些氢的 最终受体。这种有机物在生物活细胞中所进行的一系列传递氢 和 电 子 的 氧 化 还 原 过 程 ， 称 为 生 物 氧 化 ( biological oxidation)。生物氧化与非生物氧化的化学本质是相同的，都 是脱氢、失去电子或与氧直接化合，并产生能量。然而生物氧 化与非生物氧化不同，它是在生活细胞内，在常温、常压、接 近中性的pH和有水的环境下，在一系列的酶以及中间传递体的 共同作用下逐步地完成的，而且能量是逐步释放的。生物氧化 过程中释放的能量可被偶联的磷酸化反应所利用，贮存在高能 磷酸化合物（如ATP、GTP等）中，以满足需能生理过程的需要。
2.抑制剂(depressant)
抑制剂与解偶联剂的区别在于,这类试剂不仅抑
制ATP的形成，还同时抑制O2的消耗。这是因 为像寡霉素(oligomycin)这一类的化学物质可以 阻止膜间空间中的H+通过ATP合成酶的Fo进入 线粒体基质，这样不仅会阻止ATP生成，还会 维持和加强质子动力势,对电子传递产生反馈抑 制,O2的消耗就会相应减少。
泛醌︰线粒体复合物Ⅲ（细胞色素c 氧化还原酶）的假想构成和膜局部构造
4.复合体Ⅳ
又称Cyt c∶细胞色素氧化酶(Cyt c∶cytochrome oxidase)分 子量约 160 ～ 170 × 10 3 ，含有多种不同的蛋白质，主要成分是 Cyta和 Cyta3 及2个铜原子，组成两个氧化还原中心即 Cyta CuA 和Cyta3 CuB，第一个中心是接受来自Cyt c 的电子受体，第二 个中心是氧还原的位置。它们通过Cu+ Cu2+ 的变化，在Cyta 和Cyta3间传递电子。其功能是将 Cyt c中的电子传递给分子氧， 氧分子被 Cyta3、CuB 还原至过氧化物水平；然后接受第三个电 子，O-O键断裂，其中一个氧原子还原成 H2O；在另一步中接受 第四个电子，第二个氧原子进一步还原。也可能在这一电子传 递过程中将线粒体基质中的 2个H+转运到膜间空间。CO、氰化 物(cyanide,CN-)、叠氮化物(azide,N3-)同 O2 竞争与 Cytaa3 中 Fe的结合，可抑制从Cytaa3到O2的电子传递。

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：

糖类：是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物。

单糖:是指最简单的糖，即在温和条件下不能再分解成更小的单体糖，如葡萄糖、果糖等。

按碳原子的数目单糖又可分为三碳（丙）糖、四碳（丁）糖、五碳（戊）糖、六碳（已）糖、七碳（庚）糖等1基序：又称超二级结构，模体，指在多肽内顺序上相邻的二级结构常常在空间折叠中靠近，彼此相互作用，形成有规则的，在空间上能够辨认的二级结构聚合体。

2结构域：是在蛋白质的三级结构内的独立折叠单元，通常都是几个基序结构的单元的组合，是三级结构的一部分。

3蛋白质的三级结构：具有二级结构，基序或结构域的一条多肽链，由于氨基酸残基侧链的相互作用而进行范围更广泛的盘曲与折叠，这种在一条多肽链中所有原子或集团在三维空间的整体排布称为三级结构。

4亚基：又称亚单位，原聚体或单体。

亚基一般由一条多肽链组成具有一二三级结构。

5寡聚体：由2~10个亚基组成具有四级结构的蛋白质。

6蛋白质的四级结构：由两个或两个以上的亚基之间相互作用，彼此以非共价键相连而形成更复杂的构象7蛋白质的变构效应：一些蛋白质由于受某些因素的影响，其一级结构不变而空间构象发生一定的改变，导致其生物学功能的改变，称为蛋白质的变构效应。

8蛋白质构象病：因蛋白质折叠错误或折叠导致构象异常变化引起的疾病。

9蛋白质的变性作用：由于某些物理的和化学的因素使蛋白质分子的空间构象发生改变或破坏，导致其生物活性的丧失和一些物理性质的改变。

这种现象称为蛋白质的变性作用。

10等电点：蛋白质的带电情况主要取决于溶液的PH。

使蛋白质所带正负电荷相等，净电荷为零时溶液的PH，称为蛋白质的等电点。

11蛋白质的互补作用：几种营养价值低的蛋白质混合使用，互相补充必需氨基酸的种类和数量，从而提高蛋白质在体内的利用率，称为蛋白质的互补作用。

12酶：酶是生物体内一类具有催化活性的和特定空间构象的生物大分子，包括蛋白质和核酸等。

13酶原：某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些无活性的酶的前身称为酶原。

FCCP Mitochondrial oxidative phosphorylation inhibitorPurity: >99% 通过消耗细胞内的ATP而成为线粒体呼吸链的解偶联剂。

生成ATP的氧化与磷酸化之间起偶联作用的因素是H+的跨膜梯度。

即在微生物体内，氧化过程中释放的能量不断地将细，胞内的H+逆浓度梯度泵出细胞膜；而由于细胞膜的选择性，H+不能自由透过细胞膜，于是在细胞膜两侧形成一个质子跨膜梯度。

细胞膜外的H+只有通过一个特异的质子通道才能顺着H+浓度梯度进入细胞内，H+顺浓度梯度方向运动所释放的自由能使ADP和PO43-结合生成ATP，所以说，生成ATP的氧化与磷酸化之间起偶联作用的因素是H+的跨膜梯度。

而解偶联剂可以增强细胞膜对H+的通透性，促进H+被动扩散通过细胞膜，消除细胞两侧的质子梯度，所以不能再合成ATP。

即氧化和磷酸化之间存在的偶联关系，可以通过投加解偶联剂使其脱偶联，氧化反应(3)仍可以进行，而磷酸化反应(4)不能进行，Biological DescriptionA potent reversible inhibitor of mitochondrial oxidative phosphorylation. Depolarisesmitochondrial membrane potential and induces apoptosis.Useful ReferencesBenz (1983) The molecular mechanism of action of the proton ionophore FCCP(carbonylcyanide p-trifluoromethoxyphenylhydrazone). Biophys J. 41:381-98 abstractCollins et al (2000) Inositol 1,4,5-trisphosphate-induced Ca2+ release is inhibited bymitochondrial depolarization. Biochem J. 347:593-600 abstractGautier et al (2000) A moderate but not total decrease of mitochondrial membranepotential triggers apoptosis in neuron-like cells. Neuroreport. 11:2953-6. abstractChemical InformationCarbonyl cyanide 4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazoneo Desiccate at +4°Co MW 254.17o Soluble to 100 mM in DMSOo C10H5F3N4O o370-86-5。

生物化学1. 蛋白质折叠：蛋白质由所含氨基酸残基的亲水性、疏水性、带正电、带负电等特性通过残基间的相互作用而折叠成一个立体的三级结构。

2. 锌指结构：许多转录因子所共有的DNA结合结构域，具有很强的保守性。

它由4个氨基酸（4个Cys残基，或2个Cys残基和2和His残基）和一个锌原子组成一个形似指状的三级结构。

3. 冈崎片段：复制叉上新合成的短的DNA片段，即DNA不连续合成的产物。

细菌的冈崎片段约为1000～2000个核苷酸，真核细胞的约为100～200个核苷酸。

4. 尿素循环：又称“鸟氨酸循环”。

机体对氨的一种解毒方式。

肝脏是鸟氨酸循环的重要器官。

包括三个阶段，①氨、二氧化碳和鸟氨酸缩合生成瓜氨酸；②瓜氨酸再与一分子氨结合脱去水，生成精氨酸；③精氨酸在肝脏精氨酸酶的催化下，水解生成尿素，并重新变为鸟氨酸。

5. 柠檬酸-丙酮酸穿梭系统：线粒体内产生的乙酰 CoA，与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，穿过线粒体内膜进入胞液，裂解后重新生成乙酰 CoA，产生的草酰乙酸转变为丙酮酸后重新进入线粒体。

6. 别构效应：一种分子可以通过分子内某一部分的结构改变，而导致激活部分活性改变的现象，即别构效应，也可称为变构效应。

经常研究的例子是酶的别构效应，然而除了酶以外，如血红蛋白等也有别构效应。

7. 氧化磷酸化：指在代谢物脱氢氧化经呼吸链传递给氧生成水的过程中，既消耗了氧，消耗了无机磷酸，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为电子传递水平磷酸化，通常称之氧化磷酸化。

常发生在线粒体内膜上。

8. 分子杂交：不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生的结合。

如核酸（DNA、RNA）之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间、以及自组装单分子膜之间的特异性结合。

9. 结构域：也指功能域，在较大的蛋白质分子或亚基中，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体，缔合而成三级结构，三维实体之间靠松散的肽链连接，这种相对独立的三维实体称为结构域。

氧化磷酸化名词解释生物化学一、氧化磷酸化名词解释呼吸链的主要功能是产生能量货币ATP。

当电子沿着呼吸链向下游传递的时候总伴随着自由能的释放，释放的自由能有很大一部分用来驱动ATP的合成，这种与电子传递偶联在一起的合成ATP方式被称为氧化磷酸化（OxP）。

二、氧化磷酸化的偶联机制1、化学渗透学说该学说由Peter Mitchell于1961年提出，其核心内容是电子在沿着呼吸链向下游传递的时候，释放的自由能转化为跨线粒体内膜（或跨细菌质膜）的质子梯度，质子梯度中蕴藏的电化学势能直接用来驱动ATP的合成。

驱动ATP合成的质子梯度通常被称为质子驱动力（pmf），它由化学势能（质子的浓度差）和电势能（内负外正）两部分组成。

支持化学渗透学说的主要证据：•氧化磷酸化的进行需要完整的线粒体内膜的存在。

•使用精确的pH计可以检测到跨线粒体内膜的质子梯度存在。

据测定，一个呼吸活跃的线粒体的膜间隙的pH要比其基质的pH 低0.75个单位。

•破坏质子驱动力的化学试剂能够抑制ATP的合成。

•从线粒体内膜纯化得到一种酶能够直接利用质子梯度合成ATP，此酶称为F1F0-ATP合酶。

•人工建立的跨线粒体内膜的质子梯度也可驱动ATP的合成2、结合变化学说1977年Paul D. Boyer提出的结合变化学说能正确地解释F1F0-ATP 合酶的作用机理。

结合变化学说可简化为：质子流动→驱动C单位转动→带动γ亚基转动→诱导β亚基构象变化→ATP释放和重新合成。

支持结合变化学说的证据：•18O同位素交换实验•John Walker获得的F1的晶体结构清楚地表明，3个β亚基处于不同的构象并和不同的核苷酸配体结合•日本科学家采取特别的手段直接观察到F1的旋转催化三、氧化磷酸化的解偶联氧化磷酸化与呼吸链通常是紧密偶联的，但是，低水平的质子泄漏时刻发生在线粒体内膜上，因此，确切地说，线粒体通常是部分解偶联的。

解偶联一般是受解偶联剂作用所致。

解偶联剂的作用机制在于它们能够快速地消耗跨膜的质子梯度，使得质子难以通过F1F0-ATP合酶上的质子通道来合成ATP，从而将贮存在质子梯度之中的电化学势能转变成热。

《生物化学》常用名词解释（九）1.标准自由能变化（ΔG°）（standardfree-energychange）:在一系列标准条件（温度：298K；压力：1个大气压；所有溶质的浓度都是1M）下发生的反应的自由能变化。

ΔG°ˊ表示pH7.0条件下的标准自由能变化。

2.标准还原电位（E°ˊ）（standardreductionpotential）：25℃和pH7.0条件下一个还原剂和它的氧化形式在1M浓度下表现出的电动势。

3.酵解(glycolysis)：一个由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径，通过该途径，一分子葡萄糖转换为两分子丙酮酸，同时净生成两分子ATP和两分子NADH。

4.发酵(fermentation)：营养分子（例如葡萄糖）产能的厌氧降解，在乙醇发酵中，丙酮酸转化为乙醇和CO2。

5.巴斯德效应(Pasteureffect)：氧存在下，酵解速度放慢的现象。

6.底物水平磷酸化(substratephosphorylation)：ADP或某些其它的核苷-5ˊ-二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。

这种磷酸化与电子传递链无关。

7.柠檬酸循环（citricacidcycle）:也称之三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle)，Krebs循环（Krebscycle）。

是用于乙酰CoA中的乙酰基氧化生成CO2的酶促反应的循环系统，该循环的第一步反应是由乙酰CoA和草酰乙酸缩合形成柠檬酸。

8.回补反应（anapleroticreaction）：酶催化的补充柠檬酸循环中间代谢物的供给的反应，例如由丙酮酸羧化生成草酰乙酸的反应。

9.乙醛酸循环（glyoxylatecycle）:是某些植物、细菌和酵母中柠檬酸循环的修改形式，通过该循环可以由乙酰CoA经草酰乙酸净生成葡萄糖。

乙醛酸循环绕过了柠檬酸循环中生成两个CO2的步骤。

10.戊糖磷酸途径（pentosephosphatepathway）：也称之磷酸己糖支路（hexosemonophosphateshunt）。

第一部分：糖酵解（glycolysis，EMP）：是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。

该途径也称作Embden-Meyethof途径。

柠檬酸循环（citric acid cycle，tricarboxylic acid cycle，TCA cycle）：也叫三羧酸循环，又叫做TCA循环，是由于该循环的第一个产物是柠檬酸，它含有三个羧基，故此得名。

乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成六碳三羧酸即柠檬酸，经过一系列代谢反应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程称为三羧酸循环。

生物氧化（biological oxidation）：糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化，其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一系列氧化还原反应过程，所以又称为细胞氧化或细胞呼吸。

质子梯度（gradients of protons）：化学渗透学说认为，电子传递释放的自由能驱动H+从线粒体基质跨过内膜进入到膜间隙，从而形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度即质子梯度。

这个梯度的电化学势驱动ATP合成。

Fe -S蛋白：(简写为Fe-S)是一种与电子传递有关的蛋白质，它与NADH Q还原酶的其它蛋白质组分结合成复合物形式存在。

它主要以(2Fe-2S) 或(4Fe-4S) 形式存在。

(2Fe-2S)含有两个活泼的无机硫和两个铁原子。

铁硫蛋白通过Fe3+ Fe2+ 变化起传递电子的作用。

细胞色素（cytochrome)：是一类含有血红素辅基的电子传递蛋白质的总称。

因为有红颜色，又广泛存在于生物细胞中，故称为细胞色素。

血红素的主要成份为铁卟啉。

根据吸收光谱分成a、b、c三类，呼吸链中含5种（b、c、c1、a和a3)。

Q循环：是指在线粒体内膜中电子传递链上QH2分别传递一个电子到细胞色素中，即共使2个细胞色素得到电子，从而被氧化。

电子传递链（eclctron transfer chain)：线粒体基质是呼吸底物氧化的场所，底物在这里氧化所产生的NADH和FADH2将质子和电子转移到内膜的载体上，经过一系列氢载体和电子载体的传递，最后传递给O2生成H2O。

当存在足够的跨膜电化学梯度时，强大的质子流通过嵌在线粒体内
膜的F0F1-ATP合酶返回基质，质子电化学梯度蕴藏的自由能释放， 推动ATP的合成。
四、氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂
不同的化学因素对氧化磷酸化作用的影响方式不 同，据此将它们分成三大类：
1、解偶联剂（uncouplers）
某些化合物能消除跨膜的质子浓度梯度或电位梯度， 使ATP不能合成，这种作用称为解偶联作用，这类化 合物成为解偶联剂。 解偶联剂不抑制电子传递。不抑制底物水平的磷酸化。 解偶联剂主要有三种类型： • 化学解偶联剂：2、4-二硝基苯酚 • 离子载体： • 解偶联蛋白：
离子载体（离子载体抑制剂）
是一类脂溶性物质，能与H+以外的其他一价阳离子结
合，并作为他们的载体使他们能过穿过膜，消除跨膜 的电位梯度。 缬氨霉素（K+） 短杆菌肽（K+ Na+）
解偶联蛋白（产热素）
是存在于某些生物细胞线粒体内膜上的蛋白质，为
天然解偶联剂。 它们能形成质子通道，让膜外的H+通过通道返回膜 内，消除跨膜质子浓度梯度。 如：动物的褐色脂肪组织，其产热机制 是线粒体氧化磷酸化解偶联的结果。
二、氧化磷酸化偶联部位及P/O比 1、P/O比：
1940年，S Ochoa测定了在呼吸链中O2的消耗与ATP生成 的关系，为此提出P/O比的概念。（同位素实验） 当一对电子经呼吸链传给O2的过程中所产生的ATP分子 数。实质是伴随ADP磷酸化所消耗的无机磷酸的分子数与 消耗分子氧的氧原子数之比,称为P/O比。
2、抑制剂
直接作用于ATP合酶复合体而抑制ATP合成 的一类化合物。 由于影响（降低）O2的利用率，从而间接抑 制电子传递。（区别于电子传递链抑制剂） 寡霉素、双环己基碳二亚胺（抑制FOF1某些蛋

肽键：一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水综合而形成的酰胺键叫肽键。

肽：由两个或两个以上氨基酸借肽键连接而形成的链状化合物。

肽键平面（肽单元）：肽键中的C-N键具有部分双键的性质，不能自由旋转，因此，肽键中的C、O、N、H 四个原子处于一个平面上，称为肽键平面或肽单元。

蛋白质分子的一级结构：指构成蛋白质分子中的氨基酸在多肽链中的排列顺序和连接方式。

亚基：在蛋白质分子的四级结构中，每一个具有独立三级结构的多肽链称为亚基。

蛋白质的等电点：在某一pH溶液中，蛋白质分子可解离成带成正电荷和负电荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷等于零，此时溶液的pH称为该蛋白质的等电点。

模体（模序）：在蛋白质分子中，由两个或两个以上具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间结构。

如锌指结构。

结构域：在多肽链上相邻的模序结构紧密联系，形成两个或多个在空间上可以明显区别的紧密球状结构区域。

蛋白质变性：在某些理化因素影响下，致使蛋白质的空间构象破坏，从而使蛋白质的理化性质和生物学活性发生改变，称之这为蛋白质变性。

变构效应：当小分子物质特异地与蛋白质结合后，引起蛋白质构象发生变化。

从而导致其生物活性改变称之为变构效应。

协同效应：具有四级结构的蛋白质，当一个亚基与其配体结合后，能影响蛋白质分子中萁他亚基与配体的结合能力。

如果是促进作用则称为正协同效应；反之际，则为负协同效应。

盐析：向蛋白质溶液中加入大量中性盐，破坏了维持蛋白质溶液的两个稳定因素即水化膜和电荷层，导致蛋白质的溶解度降低发生沉淀，称为盐析。

酶的活性中心：必需基团在酶分子表面的一定区域形成一定的空间结构，直接参与了将作用物转变为产物的反应过程，这个区域叫酶的活性中心。

可逆性抑制作用：酶蛋白与抑制剂以非共价键方式结合，使酶活性降低或丧失，但可用透析、超滤等方法将抑制剂除去，酶活性得以恢复。

不可逆性抑制作用：抑制剂与酶活性中心的必需基团以共价键结合而使酶失活，用透析、超滤等方法不能除去抑制剂的抑制作用。

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）。

蛋白质化学等电点（isoelectric point, pI）：当氨基酸在溶液中净电荷为零的pH。

在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在肽键(peptide bond)：由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键。

肽：由二个或两个以上氨基酸通过肽键相连而形成的化合物。

蛋白质的一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序与键合方式。

二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

肽单元：参与组成肽键的6个原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽键平面。

它是蛋白质构象的基本结构单位。

α-螺旋( α -helix ) ：是蛋白质中最常见的一种二级结构，多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋β-折叠：若干条肽链或一条肽链的若干肽段平行排列，相邻肽链之间靠氢键维持。

超二级结构（supersecondary struture）：蛋白质分子中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体结构域（domain）：在超二级结构基础上组装成的相对独立的三维实体。

折叠得较为紧密，各行使其功能。

蛋白质的变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子特定空间构象被破坏，导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

复性：若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能。

酶化学全酶：对结合酶而言，酶蛋白与辅助因子结合之后所形成的复合物，称为全酶，只有全酶才有催化活性，将酶蛋白和辅助因子分开后均无催化作用。

全酶= 酶蛋白+ 辅助因子酶原：某些酶在细胞内合成或初分泌时没有活性，这些没有活性的酶的前身称为酶原酸碱催化：通过瞬时地向反应物提供质子或从反应物接收质子以稳定过渡态、达到降低反应活化能、加速反应的一种催化机制。

共价催化：通过与底物形成反应活性很高的共价过渡物降低反应活化能，从而提高反应速度的过程。

第六章生物氧化习题一、名词解释1．生物氧化：有机物质在生物体活细胞内氧化分解，同时释放能量的过程。

2 氧化磷酸化：指底物脱下的2H经过电子传递链传递到分子氧形成水的过程中释放出能量与ADP磷酸化生成 ATP的过程相偶联生成ATP的方式。

3 底物水平磷酸化：某些底物分子中含有高能磷酸键，可转移至ADP生成ATP的过程。

4呼吸链：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的全部体系称呼吸链。

5 高能化合物：在生物体内随水解反应或基团转移反应可放出大量自由能的化合物成为高能化合物。

6 磷氧比：指每消耗1mol氧原子所产生的ATP的物质的量。

7 电子传递抑制剂：能够阻断电子传递链中某一部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。

8 解偶联剂：具有解偶联作用的化合物称为解偶联剂。

9 氧化磷酸化抑制剂：是指直接作用于线粒体F0F1-ATP酶复合体中的F1组分而抑制ATP合成的一类化合物。

10 F0F1-ATP合酶：位于线粒体内膜基质一边，由F0和F1构成的复合体。

是一种ATP驱动的质子运输体，当质子顺电化学梯度流动时催化ATP的合成；当没有氢离子梯度通过质子通道F0时，F1的作用是催化ATP的水解。

二、选择题1．生物氧化的底物是：（ D ）A、无机离子B、蛋白质C、核酸D、小分子有机物2．除了哪一种化合物外，下列化合物都含有高能键？（ D ）A、磷酸烯醇式丙酮酸B、磷酸肌酸C、ADPD、G-6-PE、1,3-二磷酸甘油酸3．下列哪一种氧化还原体系的氧化还原电位最大？（ C ）A、延胡羧酸→丙酮酸B、CoQ(氧化型) →CoQ(还原型)C、Cyta Fe2+→Cyta Fe3+D、Cytb Fe3+→Cytb Fe2+E、NAD+→NADH4．呼吸链的电子传递体中，不是蛋白质而是脂质的组分是：（ D ）A、NAD+B、FMNC、FE、SD、CoQE、Cyt5．2,4－二硝基苯酚抑制细胞的功能,可能是由于阻断下列哪一种生化作用而引起? （ E ）A、NADH脱氢酶的作用B、电子传递过程C、氧化磷酸化D、三羧酸循环E、电子传递与氧化磷酸化的偶联过程6．能使线粒体电了传递与氧化磷酸化解偶联的试剂是：（ A ）A、2，4-二硝基苯酚B、寡霉素C、一氧化碳D、氰化物7．呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是：（ D ）A、c1→b→c→aa3→O2B、c→c1→b→aa3→O2C、c1→c→b→aa3→O2D、b→c1→c→aa3→O28．在呼吸链中，将复合物I、复合物II与细胞色素系统连接起来的物质是什么？（ C ）A、FMNB、Fe·S蛋白C、CoQD、Cytb9．下述那种物质专一的抑制F0因子？（ C ）A、鱼藤酮B、抗霉素AC、寡霉素D、氰化物10．下述分子哪种不属于高能磷酸化合物：（ C ）A、ADPB、磷酸烯醇式丙酮酸C、乙酰COAD、磷酸肌酸11．细胞色素c是——：（ C ）A、一种小分子的有机色素分子B、是一种无机色素分子C、是一种结合蛋白质D、是一种多肽链12．下列哪种物质抑制呼吸链的电子由NADH向辅酶Q的传递：（ B ）A、抗霉素AB、鱼藤酮C、一氧化碳D、硫化氢13．下列哪个部位不是偶联部位：（ B ）A、FMN→CoQB、NADH→FMNC、b→cD、a1a3→O214．ATP的合成部位是：（ B ）A、OSCPB、F1因子C、F0因子D、任意部位15．目前公认的氧化磷酸化理论是：（ C ）A、化学偶联假说B、构象偶联假说C、化学渗透假说D、中间产物学说16．下列代谢物中氧化时脱下的电子进入FADH2电子传递链的是：（ D ）A、丙酮酸B、苹果酸C、异柠檬酸D、琥珀酸17．下列呼吸链组分中氧化还原电位最高的是：（ C ）A、FMNB、CytbC、CytcD、Cytc118．ATP含有几个高能键：（ B ）A、1个B、2个C、3个D、4个19．在使用解偶联剂时，线粒体内膜：（ B ）A、膜电势升高B、膜电势降低C、膜电势不变D、两侧pH升高20．线粒体电子传递链各组分：（ C ）A、均存在于酶复合体中B、只能进行电子传递C、氧化还原电势一定存在差异D、即能进行电子传递，也能进行氢的传递二、填空题1．生物氧化是有机分子在细胞中氧化分解，同时产生可利用的能量的过程。

生物化学：用化学的理论和方法研究生物体组成、结构、功能和生命过程中物质及能量变化规律的学科。

转化作用：从一种细菌中得到DNA通过一定途径进入另一种细菌，从而引起后者遗传特性的改变。

核酸：是由几十个甚至几千万个核苷酸聚合而成的具有一定空间结构的大分子化合物。

超螺旋:双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构，包括DNA扭曲、超螺旋、多重螺旋和连环等。

核酸的杂交：是指不同来源的单链核酸之间可通过碱基互补形成双螺旋结构。

寡聚蛋白质：某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基(多肽链)通过非共价结合而成，称寡聚蛋白质。

α-氨基酸：与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基，因而称为α-氨基酸。

肽：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱去一分子水而形成酰胺键，这个键称为肽键，产生的化合物叫做肽。

蛋白质的一级结构：是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。

蛋白质的二级结构：是指蛋白质多肽链主链原子局部的空间结构，但不包括与其他肽段的相互关系及侧链构象的内容。

β-折叠：是由两条或多条伸展的多肽链靠氢键联结而成的锯齿状片状结构。

无规则卷曲：又称自由卷曲，是指没有一定规律的松散肽链结构。

酶的功能部位常常处于这种构象区域。

超二级结构：指蛋白质中相邻的二级结构单位组合在一起，形成有规则的在空间上能辩认的二级结构组合体。

结构域：指多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是相对独立的紧密球状实体，称为结构域（domain）或功能域。

蛋白质的三级结构：指的是多肽链在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，主链构象和侧链构象相互作用，进一步盘曲折叠形成球状分子结构。

蛋白质的四级结构：由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成、有特定三维结构的蛋白质构象。

每条多肽链又称为亚基。

同源蛋白质：在不同的生物体内行使相同或相似功能的蛋白质。

别构效应：是指含亚基的蛋白质分子由于一个亚基构象的改变而引起其余亚基以至整个分子构象、性质和功能发生变化。

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。

解偶联剂名词解释生物化学
解偶联剂是生物化学中的一个重要概念，它是指一种化合物，能够将两个分子或离子通过化学键连接在一起。

在生物化学中，解偶联剂通常用于实验室研究或生产过程中，以促进特定的化学反应或分子间的结合。

解偶联剂的选择取决于所需的反应类型和特定的实验条件。

从化学角度来看，解偶联剂可以是一种活化剂，能够在化学反应中促进键的形成或断裂，例如，氢化钯是一种常用的解偶联剂，可以促进化学键的形成。

在生物化学中，解偶联剂也可以是一种酶或辅酶，能够在生物体内促进特定的生物化学反应，例如，辅酶NAD+在许多氧化还原反应中起着解偶联的作用。

此外，解偶联剂还可以用于将两个生物大分子（如蛋白质或核酸）连接在一起，形成新的复合物或材料。

在生物化学实验室中，解偶联剂的选择和使用需要考虑到其对生物体的影响以及对所需反应的适用性。

总之，解偶联剂在生物化学中扮演着重要的角色，它能够促进化学反应的进行，连接分子或离子，以及在生物体内调节特定的生
物化学过程。

对于生物化学研究和应用而言，对解偶联剂的理解和正确使用至关重要。