2020年(生物科技行业)第五章生物氧化与氧化磷酸化
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高中生物氧化的测试题及答案关于高中生物氧化的测试题及答案生物氧化篇一:生物氧化第五章生物氧化和氧化磷酸化一、选择题1、关于电子传递链的下列叙述中哪个是不正确的?A、线粒体内有NADH+呼吸链和FADH2呼吸链。
B、呼吸链中,电子传递的速度与胞内ADP的浓度有关。
C、呼吸链上的递氢体和递电子体基本上按其标准氧化还原电位从低到高排列。
D、线粒体呼吸链是生物体唯一的电子传递体系。
2、下列化合物中除()外都是呼吸链的组成成分。
A、CoQB、CytbC、CoAD、NAD+3、一氧化碳中毒是由于抑制了哪种细胞色素?A、CytcB、CytbC、CytcD、Cytaa34、各种细胞色素在呼吸链中的排列顺序是:A、C→b1→C1→aa3→O2B、C→C1→b→aa3→O2C、C1→C→b→aa3→O2D、b→C1→C→aa3→O25、线粒体外NADH经α-磷酸甘油穿梭作用,进入线粒体内实现氧化磷酸化,生成的ATP为多少个?A、0B、1.5C、2D、2.56、下列关于化学渗透学说,哪种叙述是不对的?A.H+返回膜内时可以推动ATP酶合成ATPB.呼吸链的递氢体有氢泵的作用C.线粒体内膜外侧H+可以自由返回膜内D.呼吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上二、是非题(在题后括号内打√或×)1、细胞色素是指含有FAD辅基的电子传递蛋白。
2.△G和△G0ˊ的意义相同。
3、呼吸链中的递氢体本质上都是递电子体。
4、胞液中的NADH通过苹果酸穿梭作用进入线粒体,其P/O比值约为1.5。
5、物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的,但所经历的路途不同。
6、ATP在高能化合物中占有特殊的地位,它起着共同的中间体的作用。
7、所有生物体呼吸作用的电子受体一定是氧。
8、电子通过呼吸链传递的方向是从DE0DE0第六章脂类代谢一、选择题1、线粒体基质中脂酰CoA脱氢酶的辅酶是A、FADB、NADP+C、NAD+D、GSSG2、在脂肪酸的合成中,每次碳链的延长都需要什么直接参加?A、乙酰CoAB、草酰乙酸C、丙二酸单酰CoAD、甲硫氨酸3、合成脂肪酸所需的氢由下列哪一种递氢体提供?A、NADP+B、NADPH+H+C、FADH2D、NADH+H+4、脂肪酸活化后,β-氧化反复进行,不需要下列哪一种酶参与?A、脂酰CoA脱氢酶B、β-羟脂酰CoA脱氢酶C、烯脂酰CoA水合酶D、硫激酶5、软脂酸的合成及其氧化的区别为(1)细胞部位不同;(2)酰基载体不同;(3)加上及去掉2C?单位的化学方式不同;(4)?β-酮脂酰转变为β-羟酯酰反应所需脱氢辅酶不同;(5)β-羟酯酰CoA的立体构型不同A、(4)及(5)B、(1)及(2)C、(1)(2)(4)D、全部6、在脂肪酸合成中,将乙酰CoA?从线粒体内转移到细胞质中的载体是A、乙酰CoAB、草酰乙酸C、柠檬酸D、琥珀酸7、β-氧化的酶促反应顺序为A、脱氢、再脱氢、加水、硫解B、脱氢、加水、再脱氢、硫解C、脱氢、脱水、再脱氢、硫解D、加水、脱氢、硫解、再脱氢8、胞浆中合成脂肪酸的限速酶是A、β-酮酯酰CoA合成酶B、水化酶C、酯酰转移酶D、乙酰CoA羧化酶9、脂肪大量动员时肝内生成的乙酰CoA主要转变为A、葡萄糖B、酮体C、胆固醇D、草酰乙酸10、乙酰CoA羧化酶的变构抑制剂是A、柠檬酸B、ATPC、长链脂肪酸D、CoA11、脂肪酸合成需要的'NADPH+H+主要来源于A、TCAB、EMPC、磷酸戊糖途径D、以上都不是12、生成甘油的前体是A、丙酮酸B、乙醛C、磷酸二羟丙酮D、乙酰CoA13、卵磷脂中含有的含氮化合物是A、磷酸吡哆醛B、胆胺C、胆碱D、谷氨酰胺二、是非题(在题后括号内打√或×)1、脂肪酸氧化降解主要始于分子的羧基端。
(生物科技行业)第五章生物氧化与氧化磷酸化第五章生物氧化与氧化磷酸化第一节生物氧化的特点及高能化合物生物氧化的实质是脱氢、失电子或与氧结合,消耗氧生成CO2和H2O,与体外有机物的化学氧化(如燃烧)相同,释放总能量都相同。
生物氧化的特点是:作用条件温和,通常在常温、常压、近中性pH及有水环境下进行;有酶、辅酶、电子传递体参与,在氧化还原过程中逐步放能;放出能量大多转换为ATP分子中活跃化学能,供生物体利用。
体外燃烧则是在高温、干燥条件下进行的剧烈游离基反应,能量爆发释放,并且释放的能量转为光、热散失于环境中。
(一)氧化还原电势和自由能变化1.自由能生物氧化过程中发生的生化反应的能量变化与一般化学反应一样可用热力学上的自由能变化来描述。
自由能(freeenergy)是指一个体系的总能量中,在恒温恒压条件下能够做功的那一部分能量,又称为Gibbs自由能,用符号G表示。
物质中的自由能(G)含量是不易测定的,但化学反应的自由能变化(ΔG)是可以测定的。
ΔG=G B—G A当ΔG为负值时,是放能反应,可以产生有用功,反应可自发进行;若ΔG 为正值时,是吸能反应,为非自发反应,必须供给能量反应才可进行,其逆反应是自发的。
如果ΔG=0时,表明反应体系处于动态平衡状态。
此时,平衡常数为K eq,由已知的K eq可求得ΔG°:ΔG°=-RT ln K eq2.氧化还原电势在氧化还原反应中,失去电子的物质称为还原剂,得到电子的物质称为氧化剂。
还原剂失去电子的倾向(或氧化剂得到电子的倾向)的大小,则称为氧化还原电势。
将任何一对氧化还原物质的氧化还原对连在一起,都有氧化还原电位的产生。
如果将氧化还原物质与标准氢电极组成原电池,即可测出氧化还原电势。
标准氧还原电势用E°表示。
E°值愈大,获得电子的倾向愈大;E°愈小,失去电子的倾向愈大。
3.氧化还原电势与自由能的关系在一个氧化还原反应中,可从反应物的氧还电势E0',计算出这个氧化还原反应的自由能变化(ΔG)。
(生物科技行业)第五章生物氧化与氧化磷酸化
第五章生物氧化和氧化磷酸化
第壹节生物氧化的特点及高能化合物
生物氧化的实质是脱氢、失电子或和氧结合,消耗氧生成CO2和H2O,和体外有机物的化学氧化(如燃烧)相同,释放总能量都相同。
生物氧化的特点是:作用条件温和,通常在常温、常压、近中性pH及有水环境下进行;有酶、辅酶、电子传递体参和,在氧化仍原过程中逐步放能;放出能量大多转换为ATP分子中活跃化学能,供生物体利用。
体外燃烧则是在高温、干燥条件下进行的剧烈游离基反应,能量爆发释放,且且释放的能量转为光、热散失于环境中。
(壹)氧化仍原电势和自由能变化
1.自由能
生物氧化过程中发生的生化反应的能量变化和壹般化学反应壹样可用热力学上的自由能变化来描述。
自由能(freeenergy)是指壹个体系的总能量中,在恒温恒压条件下能够做功的那壹部分能量,又称为Gibbs自由能,用符号G表示。
物质中的自由能(G)含量是不易测定的,但化学反应的自由能变化(ΔG)是能够测定的。
ΔG=G B—G A
当ΔG为负值时,是放能反应,能够产生有用功,反应可自发进行;若ΔG 为正值时,是吸能反应,为非自发反应,必须供给能量反应才可进行,其逆反应是自发的。
如果ΔG=0时,表明反应体系处于动态平衡状态。
此时,平衡常数为K eq,由已知的K eq可求得ΔG°:
ΔG°=-RT ln K eq
2.氧化仍原电势
在氧化仍原反应中,失去电子的物质称为仍原剂,得到电子的物质称为氧化剂。
仍原剂失去电子的倾向(或氧化剂得到电子的倾向)的大小,则称为氧化仍原电势。
将任何壹对氧化仍原物质的氧化仍原对连在壹起,都有氧化仍原电位的产生。
如果将氧化仍原物质和标准氢电极组成原电池,即可测出氧化仍原电势。
标准氧仍原电势用E°表示。
E°值愈大,获得电子的倾向愈大;E°愈小,失去电子的倾向愈大。
3.氧化仍原电势和自由能的关系
在壹个氧化仍原反应中,可从反应物的氧仍电势E0',计算出这个氧化仍原反应的自由能变化(ΔG)。
ΔG°和氧化仍原电势的关系如下:
ΔG°=-nFΔE°
n表示转移的电子数,F为法拉第常数(1法拉第=96485库仑/摩尔)。
ΔE°的单位为伏特,ΔG°的单位为焦耳/摩尔。
当ΔE°为正值时,ΔG°为负值,是放能反应,反应能自发进行。
ΔE°为负值时,ΔG°为正值,是吸能反应,反应不能自发进行。
(二)高能磷酸化合物**
生物体内有许多磷酸化合物,其磷酸基团水解时可释放出20.92kJ/mol之上自由能的化合物称为高能磷酸化合物。
按键型的特点可分为:1.磷氧键型:焦磷酸化合物如腺三磷(ATP)是高能磷酸化合物的典型代表。
ATP磷酸酐键水解时,释放出30.54kJ/mol能量,它有俩个高能磷酸键,在能量转换中极为重要;酰基磷酸化合物如1,3二磷酸甘油酸以及烯醇式磷酸化合物如磷酸烯醇式丙酮酸都属此类。
2.磷键型化合物如磷酸肌酸、磷酸精氨酸。
3.酯键型化合物如乙酰辅酶A。
4.甲硫健型化合物如S-腺苷甲硫氨酸。
此外,脊椎动物中的磷酸肌酸和无脊椎动物中的磷酸精氨酸,是ATP 的能量贮存库,作为贮能物质又称为磷酸原。
第二节电子传递呼吸链***
电子传递链是在生物氧化中,底物脱下的氢(H++eˉ),经过壹系列传递体传递,最后和氧结合生成H2O的电子传递系统,又称呼吸链。
呼吸链上电子传递载体的排列是有壹定顺序和方向的,电子传递的方向是从氧仍电势较负的化合物流向氧化仍原电势较正的化合物,直到氧。
氧是氧化仍原电势最高的受体,最后氧被仍原成水。
电子传递链在原核细胞存在于质膜上,在真核细胞存在于线粒体的内膜上。
线粒体内膜上的呼吸链有NADH呼吸链和FADH2呼吸链。
壹、构成电子传递链的电子传递体成员分五类:
(1)烟酰胺核苷酸(NAD+)多种底物脱氢酶以NAD+为辅酶,接受底物上脱下的氢成为仍原态的NADH++H+,是氢(H+和eˉ)传递体。
(2)黄素蛋白黄素蛋白以FAD和FMN为辅基,接受NADH++H+或底物(如琥珀酸)上的质子和电子,形成FADH2或FMNH2,传递质子和电子。
(3)铁硫蛋白或铁硫中心也称非血红素蛋白,是单电子传递体,氧化态为Fe3+,仍原态为Fe2+。
(4)辅酶Q又称泛醌,是脂溶性化合物。
它不仅能接受脱氢酶的氢,仍能接受琥珀酸脱氢酶等的氢(H++eˉ)。
是处于电子传递链中心地位的载氢体。
(5)细胞色素类是含铁的单电子传递载体。
铁原子处于卟啉的中心,构成血红素。
它是细胞色素类的辅基。
细胞色素类是呼吸链中将电子从辅酶Q传递到氧的专壹酶类。
线粒体的电子至少含有5种不同的细胞色素(即b、c、c1、a、a3)。
通过实验证明,它们在电子传递链上电于传递的顺序是b→c1→c→aa3,细胞色素aa3以复合物形式存在,称为细胞色素氧化酶。
是电子传递链中最末端的载体,所以又称末端氧化酶。
二、电子传递抑制剂**
能够阻断呼吸链中某壹部位电子传递的物质称为电子传递抑制剂。
常用的抑制剂有:
(1)鱼藤酮:阻断电子由NADH向CoQ的传递。
它是壹种极毒的植物物质,常用作杀虫剂。
(2)抗霉素A:能阻断电子从Cytb到Cytc1的传递。
(3)氰化物、硫化氢、叠氮化物、CO能阻断电子由Cytaa3到氧的传递。
由于这三个部位的电子流被阻断,因此,也抑制了磷酸化的进行,即不能形成ATP。
第三节氧化磷酸化作用***
氧化磷酸化作用是需氧细胞生命活动的基础,是主要的能量来源。
真核细胞是在线粒体内膜上进行。
壹、氧化磷酸化作用
高势能电子从NADH或FADH2沿呼吸链传递给氧的过程中,所释放的能量转移给ADP形成ATP,即ATP的形成和电子传递相偶联,称为氧化磷酸化作用,其特点是需要氧分子参和。
氧化磷酸化作用和底物水平磷酸化作用是有区别的:底物水平磷酸化作用是指代谢底物由于脱氢或脱水,造成其分子内部能量重新分布,产生的高能键所携带的能量转移给ADP生成ATP,即ATP的形成直接和壹个代谢中间高能磷酸化合物(如磷酸烯醇式丙酮酸、1,3-二磷酸甘油酸等)上的磷酸基团的转移相偶联,其特点是不需要分子氧参加。
二、P/O比和磷酸化部位
磷氧比(P/O)是指壹对电子通过呼吸链传递到氧所产生ATP的分子数。
三、氧化磷酸化的解偶联作用*
(1)氧化磷酸化的解偶联作用在完整线粒体内,电子传递和磷酸化是紧密偶联的,当使用某些试剂而导致的电子传递和ATP形成这俩个过程分
开,只进行电子传递而不能形成ATP的作用,称为解偶联作用。
(2)氧化磷酸化的解偶联剂能引起解偶联作用的试剂称为解偶联剂,解偶联作用的实质是解偶联剂消除电子传递中所产生的跨膜质子浓度或电位梯度,只有电子传递而不产生ATP。
(3)解偶联剂种类典型的解偶联剂是化学物质2,4-二硝基苯酚(DNP),DNP具弱酸性,在不同pH环境可结合H+或释放H+;且且DNP 具脂溶性,能透过磷脂双分子层,使线粒体内膜外侧的H+转移到内侧,从而消除H+梯度。
此外,离子载体如由链霉素产生的抗菌素——缬氨霉素,具脂溶性,能和K+离子配位结合,使线粒体膜外的K+转运到膜内而消除跨膜电位梯度。
解偶联剂和电子传递抑制剂是不同的,解偶联剂只消除内膜俩侧质子或电位梯度,不抑制呼吸链的电子传递,甚至加速电子传递,促进呼吸底物和分子氧的消耗,但不形成ATP,只产生热量。
第四节氧化磷酸化的作用机理
和电子传递相偶联的氧化磷酸化作用机理虽研究多年,但仍不清楚。
曾有三种假说试图解释其机理。
(1)化学偶联假说
(2)构象偶联假说
(3)化学渗透假说*该假说由英国生物化学家PeterMitchell提出的。
他认为电子传递的结果将H+从线粒体内膜上的内侧“泵”到内膜的外侧,于是在内膜内外俩侧产生了H+的浓度梯度。
即内膜的外侧和内膜的内侧之间含有壹种势能,该势能是H+返回内膜内侧的壹种动力。
H+通过F0F1-ATP 酶分子上的特殊通道又流回内膜的内侧。
当H+返回内膜内侧时,释放出自由能的反应和ATP的合成反应相偶联。
该假说目前得到较多人的支持。
实验证明氧化磷酸化作用的进行需要完全的线粒体内膜存在。
F0和F1是壹种酶的复合体。
第四节线粒体的穿梭系统**
真核生物在细胞质中进行糖酵解时所生成的NADH是不能直接透过线粒体内膜被氧化的,可是NADH+H+上的质子能够通过壹个穿梭的间接途径而进入电子传递链。
一、3-磷酸甘油的穿梭
二、草酰乙酸-苹果酸穿梭
三、。