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6 生物氧化

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6 生物氧化

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第八章生物氧化

内容提要：

生物氧化是指生物体内物质的氧化过程。经过生物氧化后，该物质最终生成H2O和CO2，并逐渐

释放能量，以维持生命活动。

ATP是生物体内主要的能量供应形式，磷酸肌酸是主要的能量储存形式，主要分布在大脑和肌肉中。

atp可经底

产生了水平磷酸化和氧化磷酸化，但后者是主要的。物质中储存的能量通过空气释放

代谢物脱下2h，

通过呼吸链中一系列酶和辅酶的传递，最终生成H2O和CO2，并通过氧化磷酸化生成ATP。

呼吸链（电子传递链）是由递氢体和电子传递体按一定顺序排列在线粒体内膜上的连锁反应体系。组成呼吸链的四种功能复合体有：nadh-泛醌还原酶（复合体ⅰ）、琥珀酸-泛醌还原酶（复合体ⅱ）、泛醌-细胞色素c还原酶（复合体ⅲ）及细胞色素c氧化酶（复合体ⅳ），还有泛醌和细胞色素c。

根据传播顺序，人体内有两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。

琥珀酸――→fad

[fe-s]fmn↓

nadh―→[fe-s]―→coq―→cytb―→cytc1―→cytc―→cytaa3―→o2

呼吸链中电子转移过程中释放的能量约有40%使ADP磷酸化以产生ATP。通过测量不同的基质

经呼吸链氧

磷酸化的P/O比可以确定氧化磷酸化的偶联位点（即ATP生成位点）。2H内有3条呼吸链被NADH氧化 个偶联部位（即

产生3个分子（ATP）；在被琥珀酸氧化的呼吸链中有两个偶联位点（即形成2个ATP分子）。

adp/atp比值、呼吸链抑制剂、解偶联剂及甲状腺激素等可调控氧化磷酸化的速度，使

人体内的能量供需是一致的。

线粒体内膜中各种转运蛋白对进出线粒体物质进行转运以保证生物氧化顺利进行。胞浆中生成的

NADH不能直接进入线粒体，但必须通过线粒体α-只有在甘油磷酸穿梭或苹果酸天门冬氨酸穿梭进入线粒体后才能发生氧交换

化，分别生成2分子或3分子atp。

除了线粒体的氧化系统，在微粒体、过氧化物酶体和细胞的其他部分中还有其他参与呼吸的氧化系统

链以外的氧化过程，其特点是不伴磷酸化，不能生成atp，主要与体内代谢物、药物和毒物的生物转化有关。

一

一、选择题【a型题】

1.作为氢供体，它是（）

++

a、 NADH+Hb。NADPH+HC。Coqd。法德。Fmnh22。以下哪种物质不能自由通过线粒体内膜（）

a．天冬氨酸b．谷氨酸c．nadhd．α-磷酸甘油e．苹果酸3．下列化合物哪个不是呼吸链的成分()

+

a．nadb．铁硫蛋白c．coqd．cyte．coa4．人体各种活动能量的直接供给者是()

a、 蛋白质B、脂质C、葡萄糖d、atpe。gtp5。关于化学渗透假说，错误是（）

a．线粒体内膜的电子传递链形成3个氧化还原袢b．氧化还原袢起着质子泵的作用c．线粒体内膜两侧形成电化学梯度 d、 线粒体内膜的电化学梯度是ATP形成的能量基础。氧化磷酸化不依赖于线粒体内膜ATP合酶的完整性。6.以下物质含有高能磷酸盐键：

a．6-磷酸葡萄糖b．琥珀酰coac．α-磷酸甘油d．1，3-二磷酸甘油酸e．3-磷酸甘油酸7．在电子传递链中起递氢作用的维生素是()

a、 维生素ab，维生素B1C。维生素B2D。维生素b6e。维生素B128。是（）

+

a、 nadb.fe-sc.cytbd.coae.cytaa39。在以下氧化还原体系中，氧化还原电位最低的是（）

+3+2+3+2+

a、 Coq/coqh2b。nad/nadhc。cytc fe/cytc fed。cyta3 fe/cyta3费用。fmn/fmnh210。细胞色素之间的电子转移顺序为（）

a．c→b→c1→aa3→o2b．b→c1→c→aa3→o2c．c1→c→b→aa3→o2d．b→c→c1→aa3→o2e．aa3→b→c1→c→o211．关于电子传递链错误的是()

+

a．电子传递链位于线粒体内膜上b．各递氢体将h从线粒体基质转运至胞液

c、 鱼藤酮可以阻止电子从NADH转移到coqd。电子从低还原电位方向转移到高还原电位方向。电子受体也是氢的传递体

12．丙酮酸是通过下列哪条电子传递链进行氧化的()

a、 流行→cytb→coq→C→c1→aa3→（1/2）氧气

+

b、 硫辛酸→ 时尚→ 纳德→ FMN→ CoQ→ cytb→ C1→ C→ AA3→ （1/2）氧气

+

c、 纳德→时尚→coq→cytb→c1→C→aa3→（1/2）氧气

+

d、 纳德→fmn→coq→cytb→c1→C→aa3→（1/2）氧气

+ e、 纳德→fmn→coq→cytc1→C→B→aa3→（1/2）o213。以下哪项不是电子传输链的组成部分（）

a．cytbb．cytcc．cytad．cytc1e．cytp45014．关于电子传递链叙述错误的是()

a、 细胞色素铁卟啉中的铁原子可以是二价或三价的，因此它可以转移电子。B.电子转移链中的氢发射器也是一个电子发射器

c．细胞色素c是电子传递链中唯一水溶性的组分d．每对氢原子氧化都生成3个atp

e、 电子转移链中电子转移的连续性不依赖于氧化磷酸化的耦合

+

15.当nad用作受体时，ATP的摩尔数为（）

2

a、 2b.3c.4d.5e.6

16．代谢物脱下的氢以fad作为接受体时，每消耗（1/2）molo2，生成atp的摩尔数是()a．2b．3c．4d．5e．617．能促进氧化磷酸化的物质是()

a、 atpb.utpc.adpd.hs-coae.gtp18。能够减缓氧化磷酸化速度的物质是

a．ampb．adpc．atpd．coqe．udp19．骨骼肌细胞质中产生的nadh进入线粒体的机制是()a．nadh经coq进入线粒体b．以肉毒碱作载体进入线粒体c．直接通过线粒体内膜

d、 将二羟基丙酮磷酸还原为α―甘油磷酸进入线粒体E。通过fad携带到线粒体中

20．胞液内的nadh经苹果酸-天冬氨酸穿梭进入线粒体，而被氧化时，生成atp数是()a．2b．3c．4d．5e．6

21.胞浆α-甘油磷酸中的NADH通道穿梭于线粒体，当氧化时，产生的ATP数量为（）a.2b。3C。4D。5E。6.

+

22.能在介质中解离2h，并将电子转移到细胞色素（）

+

a、 Nadb。coqc。fmnd。褪色fe-s23。在分离的线粒体中，底物的P/O值为0.88。从基底上移除的氢会在哪里进入电子传输链（）

+ a、 Nadb。fadc。cytbd。cytp450e。cytaa324。对于ATP合成酶，以下陈述是错误的（）

a．由f0、f1二部分组成b．f0的作用是将质子梯度的能量导向f1c．atp合酶有水解atp的活性d．f1是脂溶性，构成底部和部分柄部e．f1合成atp的功能需要α亚基、β亚基和几个小亚基参与

25.以下哪种化合物通过P/O值为3（）的电子转移链转移剥离的氢

a．α-磷酸甘油b．琥珀酸c．维生素cd．苹果酸e．细胞色素c26．电子传递链(呼吸链)中的递氢体是()

a、 铁硫蛋白B.细胞色素c.苯醌D.黄素腺嘌呤二核苷酸E.烟酰胺27。线粒体氧化磷酸解偶联方式（）

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．线粒体膜钝化变性28．下列哪一个不是琥珀酸氧化呼吸链的成分()

a、 Fmnb。铁硫蛋白c.coqd。塞奇。cytc129。派里霉素A和鱼藤酮抑制呼吸链（）

+

a、 纳德→ fmnb。Cytc1→ cytcc。CoQ→ bd.b→ C1E。AA3→ o230。氰化物和一氧化碳中毒的机制是抑制（）

a．cytbb．nadh脱氢酶c．泛醌d．细胞色素氧化酶e．琥珀酸脱氢酶31．关于细胞色素（cyt）叙述正确的是

a、 它只存在于线粒体的内膜上。B.cytc可以将电子转移到氢中。辅助基团是铁卟啉。D.辅助基团与酶蛋白共价结合。E.除了铁卟啉之外，各种Cyt的辅助基团还含有铜

+

在32.1mol NADH+H通过NADH呼吸链将氢转化为氧生成水的过程中，ATP的摩尔数为（）a.1b。3C2D。4e。633.底物水平磷酸化指（）

a．底物因脱氢而进行的磷酸化作用b．直接由底物中的高能磷酸键转变成atp末端的高能磷酸键c．体内生成atp的摩尔数d．生成含有高能磷酸键化合物的作用e．以上都不是

三

34．生物氧化是指() a、 生物体内的脱氢反应B.生物体内释放电子的反应C.将营养物质氧化为H2O和CO2的过程D.生物体内结合氧分子的反应E.生物体内的氧化反应35.高能键的正确描述是（）

a.所有高能键都是高能磷酸键b.高能磷酸键都是以核苷二磷酸或核苷三磷酸形式存在的c.实际上并不存在“键能”特别高的高能键d.高能键只能在电子传递链中偶联产生e.有atp参与的反应都是不可逆的

36.在呼吸链中，那些不与其他成分形成蛋白质复合物的是（）

a．辅酶ⅰb．黄素蛋白c．细胞色素c1d．细胞色素ce．铁硫蛋白37.呼吸链中属于脂溶性成分的是

a、 fmnb.nad+

c．铁硫蛋白d．细胞色素ce．辅酶q38.细胞色素aa3的重要特点是()

a、 含铁卟啉作为辅助基团B的氢递质。结构C中的核黄素。属于非需氧脱氢酶D。分子e中含有酮的氢递质。呼吸链中唯一能将电子转移到氧的酶39多少克ATP（）

a．7或8b．10或11c．13或14d．16或17e．19或2040.辅酶ⅰ分子中直接参与递氢反应的部分是()

a、 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸b.6,7二甲基异角色C.烟酰胺D.黄素腺嘌呤二核苷酸E.黄素腺嘌呤单核苷酸41呼吸链中不具有质子泵功能的是（）

a．复合体ⅰb．复合体ⅱc．复合体ⅲd．复合体ⅳe．以上均具有质子泵功能42.下列对二硝基苯酚的描述正确的是()

a、 它属于呼吸链阻滞剂B。它是一种水溶性物质C。它可以破坏线粒体内外的h+

浓度d．可抑制还原当量的转移e．可抑制atp合成酶的活性43.甲亢病人，甲状腺素分泌增高，不会出现()

a、 增加ATP合成B.加速ATP分解C.增加耗氧量D.加速呼吸E.抑制氧化磷酸化44调节氧化磷酸化的重要激素有（）

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7生物氧化

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第七单元 生物氧化

一、生物能学的几个概念

（一）化学反应中的自由能变化及其意义

1.化学反应中的自由能

自由能：在一个体系中，能够用来做有用功的那一部分能量称自由能，用符号G表示。

在恒温、恒压下进行的化学反应，其产生有用功的能力可以用反应前后自由能的变化来衡量。

自由能的变化：△G = G 产物 — G反应物

= △H _ T△S

△G 代表体系的自由能变化，△H代表体系的焓变化，T代表体系的绝对温度，△S代表体系的熵变化。

焓与熵都是体系的状态函数。

焓代表体系的内能与压力P乘以体积V之和：H = U + PV，dH = dU + PdV +

VdP

熵代表体系中能量的分散程度，也就是体系的无序程度：△S = dQ／T ，△S = △S体系+△S环境 ，只有△S≥0，过程才能自发进行。

2.△G是判断一个过程能否自发进行的根据

△G<0，反应能自发进行，能做有用功。

△G>0，反应不能自发进行，必须供给能量。

△G=0，反应处于平衡状态。

一个放热反应(或吸热反应)的总热量的变化（△H），不能作为此反应能否自发进行的判据，只有自由能的变化才是唯一

准确的指标。

△G<0仅是反应能自发进行的必要条件，有的反应还需催化剂才能进行，催化剂（酶）只能催化自由能变化为负值的反应，如果一个反应的自由能变化为正值，酶也无能为力。

当△G为正值时，反应体系为吸能反应，此时只有与放能反应相偶联，反应才能进行。

3.标准自由能变化及其与化学反应平衡常数的关系

aA+bB → cC+dD

标准自由内能变化：在规定的标准条件下的自由能变化，用△G°表示。

标准条件：25℃，参加反应的物质的浓度都是1mol∕L（气体则是1大气压）。若同时定义pH =7.0，则标准自由能变化用

△G°′表示。△G°′=－GTln K/

K/是化学反应的平衡常数，因此，△G°/ 也是一个常数。常见物质的标准生成自由能△G°′已经列在各种化学手册中，可以根据△G°′= -RT lnK的公式求出平衡常数K′。

生物氧化

生物氧化

第5单元 生物氧化

（一） 名词解释

1．呼吸链； 2．氧化磷酸化作用； 3．磷氧比值（P/O）； 4． 底物水平磷酸化；

5． 解偶联剂；6． 化学渗透学说

（二）填空

1．生物分子的E0＇值小，则电负性 ，供出电子的倾向 。

2．P/O值是指 ，NADH的P/O值是__，还原性维生素C的P/O值是 ，在DNP存在的情况下，氧化分解琥珀酸的P/O值是__。

3．在呼吸链中，氢或电子从 氧还电势的载体依次向 氧还电势的载体传递。

4．化学渗透学说认为：呼吸链组分定位于 内膜上，其递氢体有 泵作用，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。

（三）选择题（在备选答案中选出1个或多个正确答案）

1．生物氧化的反应类型不包括下列哪种反应?

A．脱氢反应 B．失电子反应 C．羟化反应 D．脱羧反应 E．加水脱氢反应

2．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 E．主动运输

3．有关呼吸链的正确叙述是

A．两类呼吸链都由四种酶的复合体组成 B． 电子传递体同时兼有传氢体的功能

C．传氢体同时兼有传递电子的功能 D．抑制细胞色素aa3，则呼吸链各组分都呈氧化态

E．呼吸链组分通常按E0大到小的顺序排列

4．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．2，4－二硝基酚 D．缬氨霉素 E．寡霉素

5．下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不对的

A．各递氢体和递电子体都有质子泵的作用

B．呼吸链各组分按特定的位置排列在线粒体内膜上

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

第6章--生物氧化习题

第6章--生物氧化习题

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、ADP D、G-6-P E、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+

5生物氧化

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5生物氧化

一、名词解释

生物氧化，呼吸链，氧化磷酸化，底物水平磷酸化，电子传递体系磷酸化，

二、简述题

1、说明组成NADH和FADH呼吸链中的组分及其作用；

答：烟酰胺脱氢酶类的作用：―催化代谢物脱氢，其辅酶NAD的作用为传氢体；黄素氧化酶类的作用：催化代谢物脱氢，其辅基FMN(FAD)的作用为传氢体； 辅酶Q是传氢体；铁硫蛋白类是传电子体；细胞色素类的作用是传电子。

2、NADH呼吸链能生成多少ATP？FADH呼吸链能生成多少ATP；

答：NADH呼吸链能生成2.5个ATP，FADH呼吸链则生成1.5个ATP。

3、生物氧化的特点；

答：①生物氧化是在37℃，近于中性水溶 液环境中进行的，是在一系列酶的催化作用逐步进行的。

②生物氧化的能量是逐步释放的，并以ATP形式捕获能量。

③生物氧化中的CO2是的生成是有机酸脱羧生成的，由于脱位置不同，又有α－脱羧和β－脱羧之分

④生物氧化中的水的生成是代谢物脱下的氢经过一系列传递体与氧结合而生成的。

⑤生物氧化有严格的细胞定位，在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行，在不含线粒体的原核细胞内，生物氧化在细胞膜上进行。

4、在呼吸链传递电子的系列氧化还原反应中，请指出下列反应中哪些是电子供体，哪些是电子受体，哪些是氧化剂，哪些是还原剂（E-FMN为NADH脱氢酶复合物含铁硫蛋白，辅基为FMN）？

（1）NADH+H++E-FMNNAD++E-FMNH2

（2）E-FMNH2+2Fe3+E-FMN+2Fe2++2H+

(3) 2Fe2++2H++Q2Fe3++QH2

答：在氧化―还原反应中,如果反应物失去电子,则该物质称为还原剂；如果反应物得到电子, 则该反应物称为氧化剂。所以得出如下结论：

反应 电子供体 电子受体 还原剂 氧化剂

（1）

（2）

（3） NADH E-FMN NADH E-FMN