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參考答案
一、名詞解釋
1.生物氧化:在生物細(xì)胞內(nèi),糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)氧化分解,生成CO2和H2O,并釋放能的過程,叫生物氧化,又稱細(xì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)條件下(PH=7,25 ,1mol/L)發(fā)生水解時(shí)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(gè)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(nèi)具有貯能作用的物質(zhì)是磷酸肌酸和磷酸精氨酸。二者通過磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移作為貯能物質(zhì)的,統(tǒng)稱為磷酸原。
8.解偶聯(lián)作用:在氧化磷酸化反應(yīng)中,有些物質(zhì)能使電子傳遞和ATP的生成兩個(gè)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┐剂姿峄臀铩㈦一姿峄臀、硫酯化合物、甲硫化合物
3.復(fù)合物Ⅰ 復(fù)合物Ⅲ 復(fù)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(nèi)膜
9.直接把電子傳遞給O2、細(xì)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;〈诙簧系囊蚁┗婚L鏈碳?xì)滏溔〈?/P>
12.心肌、肝臟;肌肉、神經(jīng)
13.糖酵解、有氧氧化過程增強(qiáng);糖原分解增強(qiáng);氧化磷酸化過程增強(qiáng)
14.質(zhì)膜、線粒體內(nèi)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(cuò)2.對(duì)3.對(duì)4.對(duì)5.對(duì)6.對(duì)7.對(duì)8.對(duì)9.錯(cuò)10.對(duì)
11.錯(cuò)12.對(duì)13.對(duì)14.錯(cuò)15.錯(cuò)16.對(duì)17.對(duì)18.對(duì)
五、問答題
1.有機(jī)物質(zhì)在體內(nèi)生物氧化與體外化學(xué)氧化(燃燒)的反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同:均有脫氫、失去電子、與氧結(jié)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(jìn)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
、谏镅趸倪M(jìn)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(yīng),能量是突發(fā)式的釋放出來。
、凵镅趸尫诺哪芰看蠖噢D(zhuǎn)變?yōu)锳TP形式的活躍化學(xué)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(gòu)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(xì)胞色素類:傳遞電子
特點(diǎn):電子傳遞鏈上各成員的排列順序是根據(jù)各個(gè)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(nèi)的氧化磷酸化可受內(nèi)外因素的影響
(1)ADP/ATP的影響:
氧化磷酸化的速率受細(xì)胞內(nèi)能量水平的調(diào)節(jié),當(dāng)ADP含量高時(shí),加速氧化磷酸化的進(jìn)行,當(dāng)ADP/ATP比值低時(shí),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(jìn)細(xì)胞膜上Na+,K+,ATP酶的合成,加速了ATP的分解,ADP增多可促進(jìn)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。
②化學(xué)解偶聯(lián)劑:使氧化過程和磷酸化脫離的物質(zhì),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。
、哿姿峄种苿涸撐镔|(zhì)直接作用于ATP合成酶復(fù)合體,抑制ATP的合成。
(4)離子載體的抑制:這是一類能夠結(jié)合K+,Na+等陽離子的脂溶性物質(zhì),作為載體,如纈氨霉素,能使K+穿過線粒體內(nèi)膜,消除了膜內(nèi)、外兩側(cè)的電勢(shì)梯度,從而破壞了磷酸化過程。
4.關(guān)于氧化磷酸化的機(jī)理主要有三個(gè):①化學(xué)偶聯(lián)假說;②構(gòu)象偶聯(lián)假說;③化學(xué)滲透假說。英國科學(xué)家Mitchel1961年提出的。化學(xué)滲透假說是解釋氧化磷酸化機(jī)理的主要假說,其主要內(nèi)容包括:①線粒體內(nèi)膜是封閉的、對(duì)質(zhì)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(zhì)子泵作用,將質(zhì)子泵到內(nèi)膜外側(cè);③內(nèi)膜兩側(cè)質(zhì)子濃度的差異造成pH梯度和跨膜電位梯度;④當(dāng)跨膜質(zhì)子移動(dòng)力驅(qū)動(dòng)內(nèi)膜外側(cè)的質(zhì)子通過內(nèi)膜上的ATP合成酶的F0流回線粒體基質(zhì)時(shí),其能量驅(qū)使ADP磷酸化生成ATP。
化學(xué)滲透假說的論點(diǎn)與許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,其中最著名的證明是氧化磷酸化重組實(shí)驗(yàn)。Racker及其同事將線粒體內(nèi)膜通過超聲波打碎,形成內(nèi)面翻轉(zhuǎn)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(dāng)兩部分重組后,氧化磷酸化作用又得到恢復(fù)。
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(zhì)。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。