8 电子传递与氧化磷酸化 一、名词解释 1、生物氧化 2、呼吸链 3、氧化磷酸化 4、P/O 二、填空 1、真核细胞的呼吸链主要存在于________________，而原核细胞的呼吸链存在于________________。 2、NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是_________、_________、_________。 3、在呼吸链中，氢或电子从_________的载体依次向_________的载体传递。 4、典型的呼吸链包括_________和_________两种。 5、解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是_________，它是英国生物化学家_________于1961年首先提出的。 6、化学渗透学说主要论点认为：呼吸链组分定位于_________内膜上。其递氢体有_________作用，因而造成内膜两侧的_________ 差，同时被膜上_________合成酶所利用、促使ADP + Pi → ATP 7、动物体内高能磷酸化合物的生成方式有_________和_________两种。 8、可以使用________________学说很好地解释F1／F0-ATP合成酶的催化机理。 9、F1／F0-ATP合成酶合成一分子ATP通常需要消耗________________个质子。 10、鱼藤酮、抗霉素A和CN-、CO的抑制部位分别是________________、________________和________________。 三、单项选择题 1、F1/F o-ATPase的活性中心位于 A、α亚基 B、β亚基 C、γ亚基 D、δ亚基 E、ε亚基 2、下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？ A、Pi B、苹果酸 C、柠檬酸 D、丙酮酸 E、NADH 3、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/CoQH2 C、细胞色素a(Fe2＋/Fe3＋) D、细胞色素b(Fe2＋/Fe 3＋) E、NAD+/NADH 4、下列反应中哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应？ A、葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸 B、甘油酸-1,3-二磷酸→甘油酸-3-磷酸 C、柠檬酸→α-酮戊二酸 D、琥珀酸→延胡索酸 E、苹果酸→草酰乙酸 5、氢原子经过呼吸链氧化的终产物是: A、H2O2 B、H2O C、H＋ D、CO2 E、O2 6、下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？ A、CoQ B、细胞色素 C、辅酶I D、FAD E、肉毒碱 7、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ATP 8、肝细胞胞液中的NADH进入线粒体的机制是： A．肉碱穿梭 B．柠檬酸-丙酮酸循环 C．3-磷酸甘油穿梭 D．苹果酸-天冬氨酸穿梭 9、下列有关呼吸链的叙述哪些是正确的? A、体内最普遍的呼吸链为NADH氧化呼吸链 B、呼吸链的电子传递方向从高电势流向低电势 C、如果不与氧化磷酸化偶联, 电子传递就中断 D、氧化磷酸化发生在胞液中 10、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+H+呼吸链和FADH2呼吸链。 B、电子从NADH传递到氧的过程中有3个ATP生成。 C、呼吸链上的递氢体和递电子体完全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。 11、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，其p/o值为 A、0 B.2 C、1.5 D.2 E、2.5 F、3 12、如果质子不经过F1／F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生： A、氧化 B、还原 C、解偶联、 D、紧密偶联 13、离体的完整线粒体中，在有可氧化的底物存时下，加入哪一种物质可提高电子传递和氧气摄入量： A、更多的TCA循环的酶 B、ADP C、FADH2 D、NADH 14、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、FMN C、CoQ D、Fe·S 15、下述哪种物质专一性地抑制F0因子： A、鱼藤酮 B、抗霉素A C、寡霉素 D、缬氨霉素 16、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 17、下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不对的： A、吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上 B、各递氢体和递电子体都有质子泵的作用 C、H＋返回膜内时可以推动ATP酶合成ATP D、线粒体内膜外侧H＋不能自由返回膜内 18、呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是： A、c1→b→c→aa3→O2； B、c→c1→b→aa3→O2； C、c1→c→b→aa3→O2； D、b→c1→c→aa3→O2； 19、人体内二氧化碳生成方式是: A、O2与C的直接结合 B、O2与CO的结合 C、有机酸的脱羧 D、一碳单位与O2结合 20、铁硫蛋白的作用是: A、递氢 B、递氢兼递电子 C、只脱去底物的电子 D、传递电子 E、以上都不是
生物氧化练习题 一、填空题 1、在具有线粒体的生物中，典型的呼吸链有两种，它们是NADH 呼吸链和 FADH 呼吸链。这是根据接受代谢物脱下的氢的2 载体不同而区别的。 2、在呼吸链中，惟一的非蛋白组分是辅酶Q ，惟一不与线粒体膜紧密结合的蛋白质是细胞色素C 。 3、细胞色素是一类含有铁卟啉辅基的电子传递体，铁硫蛋白是一类含有非卟啉铁和对酸不稳定的硫的电子传递体。 4、解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是化学渗透学说，它是英国生物化学家Peter Mitchell 于1961年首先提出的。 5、一对电子从NADH传递至氧的过程中，还原力逐渐降低，氧化力逐渐增强。 6、合成1分子ATP需 3 个质子通过ATP合酶，每个ATP 从线粒体基质进入胞质需消耗 1 个质子，这样每产生1分子ATP，共需消耗 4 个质子。 7、生物氧化中NADH呼吸链的P/O比值是每消耗1摩尔的原子 呼吸链的P/O比值 1.5 。生成的ATP摩尔数，FADH 2 8、用特殊的电子传递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：①鱼藤酮、安密妥等抑制电子由NADH 向CoQ 的传递。 ②抗霉素A抑制电子由细胞色素b 向c 的传 1
③氰化物、CO等抑制电子由细胞色素(a+a 3 ) 向分子氧的传递。 9、穿梭作用主要有磷酸甘油穿梭系统与苹果酸-天冬氨酸穿梭系统，两者进入呼吸链氧化，其P/O值分别是 1.5 和 2.5 。 10、ATP 是各种生命活动所需能量的直接供应者。脂肪是肌肉中能量的贮存形式。 二、单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的） 1、下列哪一叙述不是生物氧化的特点？：（D ） A、逐步氧化 B、必需有水参加 C、生物氧化的方式为脱氢反应 D、能量同时释放 2、能直接将电子传递给氧的细胞色素是：（ D ） A、Cyt aa 3B、Cyt b C、Cyt c 1 D、Cyt c 3、真核细胞的电子传递链定位于：（ C ） A、胞液 B、质膜 C、线粒体内膜 D、线粒体基质 4、下列关于NADH的叙述中，不正确的是( B ) A、可在胞液中生成 B、可在线粒体中生成 C、可在胞液中氧化生成ATP D、可在线粒体中氧化并产生ATP 5、在生物氧化中FMN和FAD的作用是( D ) A、转氨 B、加氧 C、脱羧 D、递氢 6、下列哪种物质不属于高能化合物？（ A ） A、葡萄糖-6-磷酸 B、肌酸磷酸 C、GTP D、1,3-二磷酸甘油酸 7、电子传递抑制剂会引起下列哪种效应？( A ) A、电子传递停止，ATP合成停止 B、电子传递停止，ATP 正常合成 C、氧不断消耗，ATP合成停止 D、氧不断消耗，ATP正常合成 8、解偶联剂会引起下列哪种效应？( B ) A、氧不断消耗，ATP正常合成 B、氧不断消耗，ATP合成停
实验六生物氧化与电子传递（3学时） 一实验目的与要求 1. 掌握电子在电子传递链中的传递过程； 2. 了解体外实验中研究电子传递链的方法。 二实验原理 生物氧化过程中代谢物脱下的氢由NAD+ 或FAD接受生成还原型NADH或FADH2，再经一系列电子传递体传递，最后与氧结合生成水。这些存在于线粒体内膜上的氧化还原酶及其辅酶依次排列，顺序地起传递电子或电子和质子的作用，称为电子传递链或呼吸链。 在体内，代谢中间产物琥珀酸在线粒体琥珀酸脱氢酶（辅酶FAD）的作用下脱氢氧化生成延胡索酸，脱下的氢使FAD还原成FADH2，再经电子传递链传递，即FADH2→Q→细胞色素（b→c1→c→aa3），最后与氧结合生成水。 在体外实验中，组织细胞生物氧化生成琥珀酸的量可采用在琥珀酸脱氢时伴有颜色变化的化合物作氢受体来研究。 本实验以2，6-二氯酚锭酚（DPI）为氢受体，蓝色的DPI从还原型黄素蛋白（FADH2）接受电子，生成无色的还原型DPI·2H，蓝色消失，其反应过程如下： 琥珀酸+FAD→延胡索酸+ FADH2 DPI（蓝色）+ FADH2→DPI·2H（无色）+FAD 根据褪色时间可测定生物氧化过程中各代谢物与琥珀酸之间在代谢途径中的距离。三、试剂及材料 磷酸钾缓冲溶液（PBS，50mmol/L，pH7.4）：0.2mol/L磷酸二氢钾溶液500ml和0.2mol/L 氢氧化钠溶液395ml混合加水至2000ml。 猪心，2，6-二氯酚锭酚（1.5mmol/LPBS），葡萄糖溶液（90mmol/LPBS），琥珀酸溶液（90mmol/LPBS），乳酸溶液（90mmol/LPBS），NAD+（5mmol/L磷酸盐缓冲溶液）。 四、仪器设备 绞肉机，纱布，细砂，研钵，冰浴，恒温水浴。 五、操作方法 1. 心肌提取液的制备 称取绞碎的心肌糜3g，置250ml烧杯中，加冰冷的去离子水200ml，搅拌1min，静置1min，小心倾去水层，同法洗涤3次后，以细纱布过滤并轻轻挤压除去过多液体。将肉糜转移至冰冷的研钵中，加等量细砂和PBS5ml，在冰浴中研磨至糊状，再加PBS15ml，抽提（至少5min），双层纱布过滤，滤液收集于试管，置冰浴中备用。 2. 底物的氧化 取6支试管编号，按下表依次加入各试剂（单位ml） 管号 1 2 3 4 5 6 DPI 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 葡萄糖溶液0.5 0.5 ———— 琥珀酸溶液——0.5 0.5 —— 乳酸溶液————0.5 0.5 NAD+0.5 —0.5 —0.5 — 将试管摇匀后于37℃中保温5min，加已经37℃水浴预保温5分钟的心肌提取液各1ml，混匀并继续保温。 3. 观察 观察各管颜色变化，记录各管褪色时间，30min不褪色者记为不褪色。分析实验结果所
呼吸链与电子传递［细胞生物学］ 【同考网·执业医师考试】2011-6-18 来源：互联网 呼吸链与电子传递 在三羧酸循环中，乙酰CoA氧化释放的大部分能量都储存在辅酶（NADH和FADH2）分子中。细胞利用线粒体内膜中一系列的电子载体（呼吸链），伴随着逐步电子传递，将NADH 或FADH2进行氧化，逐步收集释放的自由能最后用于ATP的合成，将能量储存在ATP的高能磷酸键。 ■ 电子载体（electron carriers） 在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 ● 黄素蛋白（flavoproteins）黄素蛋白是由一条多肽结合1个辅基组成的酶类，每个辅基能够接受和提供两个质子和电子（图7-22）。 ● 细胞色素（cytochromes）细胞色素是含有血红素辅基（图7-24）的一类蛋白质。在氧化还原过程中，血红素基团的铁原子可以传递单个的电子。血红素中的铁通过Fe3+和Fe2+两种状态的变化传递电子；在还原反应时，铁原子由Fe3+状态转变成Fe2+状态；在氧化反应中，铁由Fe2+转变成Fe3+. 图7-24 细胞色素c的血红素基团的结构及氧化还原状态的变化四个卟啉环都含有侧链，不同的细胞色素所含侧链不同。图中所示是细胞色素c，血红素与多肽的两个半胱氨酸共价结合，但在大多数细胞色素分子中，血红素并不与多肽共价结合。 ● 铁硫蛋白（iron-sulfur proteins，Fe/S protein）铁硫蛋白是含铁的蛋白质，也是细胞色素类蛋白。在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫，称为铁-硫中心（iron-sulfur centers，图7-25）。
【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.细胞色素b566 C.细胞色素c1 D.细胞色素c E.细胞色素aa3 26．含有烟酰胺的物质是： A. FMN B. FAD C. 泛醌 D. NAD+ E. CoA 27．细胞色素aa3除含有铁以外，还含有： A.锌 B.锰 C.铜 D.镁 E.钾 28．呼吸链存在于： A.细胞膜 B.线粒体外膜 C.线粒体内膜 D.微粒体 E.过氧化物酶体 29．呼吸链中可被一氧化碳抑制的成分是： A. FAD B. FMN C. 铁硫蛋白 D. 细胞色素aa3 E.细胞色素c 30．下列哪种物质不是NADH氧化呼吸链的组分？ A. FMN B. FAD C. 泛醌 D. 铁硫蛋白 E.细胞色素c 31．在氧化过程中可产生过氧化氢的酶是： A. SOD B.琥珀酸脱氢酶 C.细胞色素aa3 D.苹果酸脱氢酶 E.加单氧酶
第三节电子传递与氧化磷酸化 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。 线粒体中氧化磷酸化反应的一般机理 一、呼吸链的概念和组成 所谓呼吸链(respiratory chain)即呼吸电子传递链(electron transport chain)，是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。呼吸链传递体能把代谢物脱下的电子有序地传递给氧，呼吸传递体有两大类：氢传递体与电子传递体。氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子，主要有NAD+、FMN、FAD、UQ等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。呼吸
链传递体传递电子的顺序是：代谢物→NAD+→FAD→UQ→细胞色素系统→O2。 呼吸链中五种酶复合体(enzyme complex)的组成结构和功能简要介绍如下(图5-11，5-12)。 图 5-11 植物线粒体内膜上的复合体及其电子传递 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别代表复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ； UQ库代表存在于线粒体中的泛醌库 1.复合体Ⅰ 又称NADH∶泛醌氧化还原酶(NADH∶ubiquinone oxidoreductase)。分子量700X103～900X103,含有25种不同的蛋白质,包括以黄素单核苷酸(flav in mononucleotide,FMN)为辅基的黄素蛋白和多种铁硫蛋白，如水溶性的铁硫蛋白(iron sulfur protein,IP)、铁硫黄素蛋白(iron sulfur flavoprotein，FP)、泛醌(ubiquinone,UQ)、磷脂(phospholipid)。复合体Ⅰ的功能在于催化位于线粒体基质中由TCA循环产生的NADH＋H+中的2个H+经FMN转运到膜间空间，同时再经过Fe-S将2个电子传递到UQ(又称辅酶Q,CoQ)；UQ再与基质中的H+结合，生成还原型泛醌(ubiquinol,UQH2)。该酶的作用可为鱼藤酮(rotenone)、杀粉蝶菌素A(piericidin A)、巴比妥酸(barbital acid)所抑制。它们都作用于同一区域，都能抑制Fe-S簇的氧化和泛醌的还原。
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就是_________能量的,而分解代谢一般就是 _________的。 2、生物氧化中,体内CO2的形成就是有机物脱羧产生的,而脱羧方式有两种,即 _________与_________。 3、原核生物中电子传递与氧化磷酸化就是在_________上进行的,真核生物的电 子传递与氧化磷酸化就是在_________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、细胞色素就是一类含有_________的蛋白质,存在于_________上,起着 _________的作用。 7、泛醌就是一个脂溶性辅酶,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就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_________、_________与_________。 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就是通 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_________、 _________、_________、_________与_________。 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、生物氧化就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_________、_________与_________等。
三、生物氧化中H20的生成-呼吸链(119) 1．定义：呼吸链又称电子传递链，是由一系列电子载体构成的，从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。 还原型辅酶通过呼吸链再氧化的过程称为电子传递过程。其中的氢以质子形式脱下，电子沿呼吸链转移到分子氧，形成离子型氧，再与质子结合生成水。放出的能量则使ADP和磷酸生成ATP。电子传递和ATP形成的偶联机制称为氧化磷酸化作用。整个过程称为氧化呼吸链或呼吸代谢。 2．种类：NADH链和 FADH2链。NAD+→[ FMN (Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1→ c →aa3→1/2O2 [ FAD (Fe-S)]→CoQ→b(Fe-S)→ c1→ c →aa3→1/2O2 3．组成（121）：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。 (1)复合体Ⅰ即NADH：Q还原酶复合体。 (2)复合体Ⅱ由琥珀酸：Q还原酶，将从琥珀酸得到的电子传递给辅酶Q。 (3)辅酶Q 是呼吸链中唯一的非蛋白氧化还原载体，可在膜中迅速移动。它在电子传递链中处于中心地位，可接受各种黄素酶类脱下的氢。 (4)复合体Ⅲ：细胞色素C还原酶复合体，把电子依次传递给结合在线粒体内膜外表面的细胞色素C。 细胞色素类：都以血红素为辅基。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。 (5)复合体IV：细胞色素C氧化酶复合体。将电子传递给氧。 1.顺序（119）:有严格的顺序和方向,还原性逐渐降低. 依据有四:标准氧还电位、阻断抑制剂、体外重组实验、吸收光谱变化。 5．电子传递抑制剂（128）： 鱼藤酮、安密妥、杀粉蝶菌素：阻断电子从NADH到辅酶Q的传递。 鱼藤酮是极毒的植物物质，可作杀虫剂。 抗霉素A：从链霉素分离出的抗生素，抑制从细胞色素b到c1的传递。 氰化物、叠氮化物、CO、H2S等，阻断由细胞色素aa3到氧的传递。
呼吸链与电子传递［细胞生物学］ 呼吸链与电子传递 在三羧酸循环中，乙酰CoA氧化释放的大部分能量都储存在辅酶（NADH和FADH2）分子中。细胞利用线粒体内膜中一系列的电子载体（呼吸链），伴随着逐步电子传递，将NADH或FADH2进行氧化，逐步收集释放的自由能最后用于ATP的合成，将能量储存在ATP的高能磷酸键。 ■电子载体（electroncarriers） 在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 ●黄素蛋白（flavoproteins）黄素蛋白是由一条多肽结合1个辅基组成的酶类，每个辅基能够接受和提供两个质子和电子。
●细胞色素（cytochromes）细胞色素是含有血红素辅基（图7-24）的一类蛋白质。在氧化还原过程中，血红素基团的铁原子可以传递单个的电子。血红素中的铁通过Fe3+和Fe2+两种状态的变化传递电子；在还原反应时，铁原子由Fe3+状态转变成Fe2+状态；在氧化反应中，铁由Fe2+转变成Fe3+. 四个卟啉环都含有侧链，不同的细胞色素所含侧链不同。图中所示是细胞色素c，血红素与多肽的两个半胱氨酸共价结合，但在大多数细胞色素分子中，血红素并不与多肽共价结合。 ●铁硫蛋白（iron-sulfurproteins，Fe/Sprotein）铁硫蛋白是含铁的蛋白质，也是细胞色素类蛋白。在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫，称为铁-硫中心（iron-sulfurcenters)。 醌（uniquinoneUQ）或辅酶Q（coenzymeQ）辅酶Q是一种脂溶性的分子，含有长长的疏水链，由五碳类戊二醇构成。如同黄素蛋白，每一个醌能够接受和提供两个电子和质子（图7-26），部分还原的称为半醌，完全还原的称为全醌（UQH2）。图7-26辅酶Q的氧化和还原形式 辅酶Q的氧化还原分两步进行，先接受一个电子，得到部分还原，称为半醌，再得到一个电子，成为完全还原的醌，称为全醌。全醌失
生物氧化 一、填空题 1.细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则形成________________。 2.细胞内的呼吸链有________________、________________和________________三种，其中________________不产生ATP。 3.真核细胞的呼吸链主要存在于________________，而原核细胞的呼吸链存在于 ________________。 4.呼吸链上流动的电子载体包括________________、________________和 ________________等几种。 5.线粒体内膜上能够产生跨膜的质子梯度的复合体是________________、 ________________和________________。 6.P/O值是指________________，NADH的P/O值是________________，OAA的P/0值是________________，还原性维生素C的P/O值是________________，在DNP存在的情况下，琥珀酸的P/O值是________________。 7.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________________过程。 8.使人中毒的机理是________________。 9.合成酶合成一分子A TP通常需要消耗________________个质子。 10.R.Q.(呼吸商)值为0.7的人,其能量主要来源于________________。 11.生物合成主要由________________提供还原能力。 二、是非题 1.[ ]呼吸链上电子流动的方向是从高标准氧化还原电位到低标准氧化还原电位。 2.[ ]甘油-α-磷酸脱氢生成的经线粒体内膜上的复合体Ⅱ进入呼吸链。 3.[ ]DNP可解除寡霉素对电子传递的抑制。 4.[ ]在消耗ATP的情况下，电子可从复合体Ⅳ流动到复合体Ⅰ。 5.[ ]Fe-S蛋白是一类特殊的含有金属Fe和无机硫的蛋白质。 6.[ ]线粒体内膜上的复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中均含有Fe-S蛋白。 7.[ ]呼吸作用和光合作用均能导致线粒体或叶绿体基质的pH值升高。 8.[ ]抗霉素A能阻断异柠檬酸氧化过程中A TP的形成，但不阻断琥珀酸氧化过程中ATP的形成。 9.[ ]生物氧化只有在氧气的存在下才能进行。 10.[ ]NADH和NADPH都可以直接进入呼吸链。 三、单选题 1.[ ]的活性中心位于 A.α亚基 B.β亚基 C.γ亚基 D.δ亚基 E.ε亚基 2.[ ]下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？ A.Pi B.苹果酸
第十章电子传递与生物氧化 一、单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的） 1．体内CO2来自： A．碳原子被氧原子氧化 B．呼吸链的氧化还原过程 C．有机酸的脱羧 D．糖原的分解 E．真脂分解 2．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ATP E．线粒体膜的钝化变性 3．P/O比值是指： A．每消耗一分子氧所需消耗无机磷的分子数 B．每消耗一分子氧所需消耗无机磷的克数 C．每消耗一分子氧所需消耗无机磷的原子数 4．各种细胞色素在呼吸链中传递电子的顺序是： A．a→a 3→b→c 1 →c→1/2O 2 B．b→a→a 3→c 1 →c→1/2 O 2 C．c 1→c→b→a→a 3 →1/2 O 2 D．c→c 1→a 3 →b→1/2 O 2 E．b→c 1→c→a 3 →1/2 O 2 5．细胞色素b，c 1 和c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．人体活动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 8．下列属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．Cyt b B．Cyt C1 C．Cyt C D．Cyt a E．Cyt aa 3 10.下列物质中ATP的贮存形式是： A．磷酸烯醇式丙酮酸 B．磷脂酰肌醇 C．肌酸 D．磷酸肌酸 E．GTP
第7章生物氧化试题及答案（7） 一、单项选择题 1. 体内CO2直接来自 A．碳原子被氧原子氧化B．呼吸链的氧化还原过程 C．糖原分解D．脂肪分解 E．有机酸的脱羧 2.关于电子传递链叙述错误的是 A．NADPH中的氢一般不直接进入呼吸链氧化B．１分子铁硫中心(Fe2S2)每次传递２个电子C．NADH脱氢酶是一种黄素蛋白酶D．在某些情况下电子传递不一定与磷酸化偶联E．电子传递链各组分组成四个复合体 3．在生物氧化中NAD+的作用是 A．脱氧B．加氧C．脱羧D．递电子E．递氢 4.下列说法正确的是 A．呼吸链中氢和电子的传递有严格的方向和顺序 B．各种细胞色素都可以直接以O2为电子接受体 C．在呼吸链中NADH脱氢酶可催化琥珀酸脱氢 D．递电子体都是递氢体 E．呼吸链所产生的能量均以ADP磷酸化为ATP形式所接受 5.关于呼吸链叙述错误的是 A．呼吸链中氧化磷酸化的偶联作用可以被解离 B．NADH+H+的受氢体是FMN C．它是产生ATP、生成水的主要过程 D．各种细胞色素的吸收光谱均不同 E．它存在于各种细胞的线粒体和微粒体 6.下列说法错误的是 A．泛醌能将2H+游离于介质而将电子传递给细胞色素 B．复合体I中含有以FMN为辅基的黄素蛋白 C．CN–中毒时，电子传递链中各组分处于还原状态 D．复合体Ⅱ中含有以FMN为辅基的黄素蛋白 E．体内物质的氧化并不都伴有ATP的生成 7. β-羟丁酸彻底氧化为CO2、H2O和能量，其P/O比值约为 Ａ．１Ｂ．２Ｃ．３Ｄ．４Ｅ．５ 8. NADH脱氢酶可以以下列哪一个辅酶或辅基为受氢体 A．NAD+ B．FMN C．CoQ D．FAD E．以上都不是 9.细胞色素体系中能与CO 和氰化物结合使电子不能传递给氧而使呼吸链中断的是 A．细胞色素b B．细胞色素a3 C．细胞色素c D．细胞色素b1 E．细胞色素c1 10.与线粒体内膜结合较疏松容易被提取分离的细胞色素是 A．b B．c C．aa3D．P450E．Ctyb560 11.在生物氧化中不起递氢作用的是
11.1生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用 生物氧化、氧化电子传递链和氧化磷酸化作用 一、生物氧化的概念和特点。 糖，脂，蛋白质等有机物质在细胞中进行氧化分解，生成CO2，H2O并释放出能量，这个过程称生物氧化。 生物氧化是需氧细胞呼吸代谢过程中的一系列氧化还原作用，又称细胞氧化或细胞呼吸。特点：反应条件温和，多步反应，逐步放能。 生物氧化在活细胞中进行，pH中性，反应条件温和，一系列酶和电子传递体参与氧化过程，逐步氧化，逐步释放能量，转化成ATP。 真核细胞，生物氧化多在线粒体内进行，在不含线粒体的原核细胞中，生物氧化在细胞膜上进行。 二、氧化电子传递过程 生物氧化过程中形成的还原型辅酶（NADH和FADH2），通过电子传递途径，使其重新氧化，此过程称为电子传递过程。 在电子传递过程中，还原型辅酶中的氢以负质子（H —）形式脱下，其电子经一系列的电子传递体（电子传递链）转移，最后转移到分子氧上，质子和离子型氧结合生成H2O。三、氧化电子传递链 由NADH到O2的氧化电子传递链主要包括FMN、辅酶Q（CoQ）、细胞色素b、c1、c、a,a3及一些铁硫蛋白。 氧化电子传递链位于原核生物的质膜上，真核生物中位于线粒体的内膜上。 电子载体的标准势能△G o /是逐步下降的，电子沿着电势升高的方向流动。其中有三个部位的势能落差△G较大，足以形成ATP（ADP磷酸化需要的自由能=7.3Kal/mol.）。这三个部位正好是氧化磷酸化部位。 细胞内供能物质的彻底氧化产物是CO2、H2O其中CO2主要是在三羟酸循环中产生，水是在电子传递过程的最后阶段产生。 四、电子传递链的酶和电子载体 呼吸链中的电子载体都是和蛋白质结合存在（包括NAD+、FMN、铁硫中心、细胞色素）。这些蛋白质大都是水不溶性的，嵌在线粒体的内膜上。 NAD+是许多脱氢酶的辅酶，FMN是NADH脱氢酶的辅酶。 1、NAD+和NADP+ 脱氢酶分别与NAD+或NADP+结合，催化底物脱氢，这类酶称为与NAD（P）相关的脱氢酶，多数脱氢酶以NAD+为辅酶，少数以NADP+为辅酶（如G-6-P脱氢酶）少数酶能以NAD+或NADP+两种辅酶（Glu脱氢酶）。 2、NADH脱氢酶以及其它黄素蛋白酶类 NADH脱氢酶含FMN辅基，铁-硫中心。铁硫中心铁的价态变化（Fe3+→Fe2+）可以将电子从FMN辅基上转移到呼吸链下一成员辅酶Q上。 含有核黄素辅基的酶还包括琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶等。 3、辅酶Q（泛醌） 电子传递链上唯一的非蛋白质成分。 辅酶Q在线粒体中有两种存在形式：膜结合型、游离型。 辅酶Q不仅可以接受FMN上的氢（NADH脱氢酶），还可以接受线粒体FADH2上的氢（如琥珀酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶以及其它黄素酶类）。