參考答案
一、名詞解釋
1.生物氧化:在生物細胞內,糖類、脂肪、蛋白質等有機物質氧化分解,生成CO2和H2O,并釋放能的過程,叫生物氧化,又稱細胞呼吸或組織呼吸。
2.電子傳遞鏈:又稱呼吸鏈,生物氧化過程中,從代謝物上脫下的氫經(jīng)過一系列的按一定順序排列的遞氫體和遞電子體的傳遞,最后傳至分子氧而生成水,這種氫和電子的傳遞體系叫電子傳遞鏈。簡稱ETC。
3.底物水平磷酸化:指底物在氧化過程中,ATP的生成沒有氧分子的參加,也不經(jīng)過電子傳遞鏈傳遞電子,在底物直接氧化水平上進行的磷酸化過程。
4.氧化磷酸化:指電子在電子傳遞鏈上傳遞和ATP形成相互偶聯(lián)的過程。即與生物氧化作用相伴而生的磷酸化作用。
5.高能化合物:在標準條件下(PH=7,25 ,1mol/L)發(fā)生水解時可釋放大量自由能的化合物,叫高能化合物。其 G0 ≥-21KJ/mol
6.P/O比:在生物氧化中,每消耗一個氧原子所生成的ATP的分子數(shù),或每消耗1mol原子氧生成的ATP的摩爾數(shù)。
7.磷酸原:生物體內具有貯能作用的物質是磷酸肌酸和磷酸精氨酸。二者通過磷酸基團的轉移作為貯能物質的,統(tǒng)稱為磷酸原。
8.解偶聯(lián)作用:在氧化磷酸化反應中,有些物質能使電子傳遞和ATP的生成兩個過程分離,它只抑制ATP的形成,而不抑制電子傳遞,這一作用稱為解偶聯(lián)作用。
二、填空題
1.酶、輔酶、電子傳遞體
2.焦磷酸化合物、;姿峄臀铩⑾┐剂姿峄臀、胍基磷酸化和物、硫酯化合物、甲硫化合物
3.復合物Ⅰ 復合物Ⅲ 復合物Ⅳ
4.磷酸甘油穿梭、蘋果酸穿梭、2、3
5.NADH、FADH2(琥珀酸脫氫酶)、抗氰氧化酶、多酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶
6.△G、△Go、△Go′
7.放能、吸能、平衡
8.線粒體、線粒體內膜
9.直接把電子傳遞給O2、細胞色素氧化酶
10.低、高
11.B C1 C aa3,B C1 C,鐵-原卟啉Ⅸaa3 血紅素中第8位的甲基被甲;〈,第二位上的乙烯基被長鏈碳氫鏈取代
12.心肌、肝臟;肌肉、神經(jīng)
13.糖酵解、有氧氧化過程增強;糖原分解增強;氧化磷酸化過程增強
14.質膜、線粒體內膜
15.氧化磷酸化、底物水平磷酸化、光合磷酸化作用
三、選擇題
1.C 2.A 3.C 4.A 5.E 6.D 7.C 8.D 9.B 10.A
11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.C 17.D 18.A 19.B 20.A
21.C 22.A
四、判斷題
1.錯2.對3.對4.對5.對6.對7.對8.對9.錯10.對
11.錯12.對13.對14.錯15.錯16.對17.對18.對
五、問答題
1.有機物質在體內生物氧化與體外化學氧化(燃燒)的反應實質相同:均有脫氫、失去電子、與氧結合等過程,都生成CO2和H2O,而且釋放總能量相等,但二者也有很大區(qū)別:
、偕镅趸M行條件溫和(常溫、常壓、近中性PH和有水的環(huán)境)
體外燃燒條件:高溫、高壓及干燥條件下
②生物氧化的進行是酶、輔酶、電子傳遞系統(tǒng)參與下逐步的還原過程,并伴有能量的逐步釋放。
體外燃燒則是劇烈的游離基反應,能量是突發(fā)式的釋放出來。
、凵镅趸尫诺哪芰看蠖噢D變?yōu)锳TP形式的活躍化學能
體外燃燒所產(chǎn)生的能量則以光與熱的形式釋放到環(huán)境中
2.呼吸鏈由下列5種組分構成:
、贌燉0泛塑账犷悾弘娮雍蜌涞膫鬟f體②黃素蛋白類:傳遞氫的作用③輔酶Q:傳遞電子和氫④鐵硫蛋白:傳遞電子⑤細胞色素類:傳遞電子
特點:電子傳遞鏈上各成員的排列順序是根據(jù)各個電子傳遞體的氧化-還原電位決定的。從底物到O2氧化-還原電位依次增高,電子只能從底物分子流向O2。
琥珀酸
↓
FAD
↓
Fe·S
↓
NADH→FMN →Fe·S →CoQ →Cytb→Fe·S→Cytc1 →Cytc→Cytaa3 →1/2O2
3.生物體內的氧化磷酸化可受內外因素的影響
(1)ADP/ATP的影響:
氧化磷酸化的速率受細胞內能量水平的調節(jié),當ADP含量高時,加速氧化磷酸化的進行,當ADP/ATP比值低時,則抑制氧化磷酸化速率。
(2)甲狀腺素的影響:
甲狀腺素能促進細胞膜上Na+,K+,ATP酶的合成,加速了ATP的分解,ADP增多可促進氧化磷酸化。
(3)氧化磷酸化抑制劑的影響:
、匐娮觽鬟f抑制劑:如魚藤酮等,可阻斷呼吸鏈中某一部位的電子傳遞。
、诨瘜W解偶聯(lián)劑:使氧化過程和磷酸化脫離的物質,它不抑制電子傳遞,但抑制ADP磷酸化生成ATP的過程,如2,4-二硝基酚。
③磷酸化抑制劑:該物質直接作用于ATP合成酶復合體,抑制ATP的合成。
(4)離子載體的抑制:這是一類能夠結合K+,Na+等陽離子的脂溶性物質,作為載體,如纈氨霉素,能使K+穿過線粒體內膜,消除了膜內、外兩側的電勢梯度,從而破壞了磷酸化過程。
4.關于氧化磷酸化的機理主要有三個:①化學偶聯(lián)假說;②構象偶聯(lián)假說;③化學滲透假說。英國科學家Mitchel1961年提出的;瘜W滲透假說是解釋氧化磷酸化機理的主要假說,其主要內容包括:①線粒體內膜是封閉的、對質子不通透的完整膜系統(tǒng);②電子傳遞體和氫傳遞體是交替排列,氫傳遞體具有質子泵作用,將質子泵到內膜外側;③內膜兩側質子濃度的差異造成pH梯度和跨膜電位梯度;④當跨膜質子移動力驅動內膜外側的質子通過內膜上的ATP合成酶的F0流回線粒體基質時,其能量驅使ADP磷酸化生成ATP。
化學滲透假說的論點與許多實驗結果相符,其中最著名的證明是氧化磷酸化重組實驗。Racker及其同事將線粒體內膜通過超聲波打碎,形成內面翻轉向外的亞線粒體小泡,仍保持氧化磷酸功能,用胰蛋白酶等處理,得到缺少顆粒的亞線粒體小泡(具有電子傳遞功能,但不能偶聯(lián)生成ATP。)和具有F1-ATP酶活性的顆粒兩部分,當兩部分重組后,氧化磷酸化作用又得到恢復。
5.電子傳遞抑劑是指能夠阻斷電子傳遞鏈中某一部位電子傳遞的物質。①魚藤酮、安密妥、殺粉蝶菌素。阻斷電子由NAD+向CoQ的傳遞。魚藤酮常作為重要的殺蟲劑;②抗霉素A:抑制電子從Cytb到Cytc1的傳遞作用;③氰化物、一氧化碳、疊氮化合物、硫化氫等,阻斷電子從Cytaa3向氧的傳遞。