生物氧化與氧化磷酸化答案

1、生物氧化與氧化磷酸化(一)名詞解釋.生物氧化(biological oxidation )物體內(nèi)有機物質(zhì)氧化而產(chǎn)生大量能量的過程稱為生 物氧化。生物氧化在細(xì)胞內(nèi)進行，氧化過程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有時也稱之為“細(xì)胞呼吸”或“細(xì)胞氧化”。生物氧化包括：有機碳氧化變成CO2底物氧化脫氫、氫及電子通過呼吸鏈傳遞、分子氧與傳遞的氫結(jié)成水；在有機物被氧化成CO2和H2O的同時，釋放的能量使 ADP轉(zhuǎn)變成ATP.呼吸鏈(respiratory chain )有機物在生物體內(nèi)氧化過程中所脫下的氫原子，經(jīng)過一 系列有嚴(yán)格排列順序的傳遞體組成的傳遞體系進行傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，這樣的電子或氫原子的傳遞

2、體系稱為呼吸鏈或電子傳遞鏈。電子在逐步的傳遞過程中釋放出能量被用于合成ATP,以作為生物體的能量來源。.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation )在底物脫氫被氧化時，電子或氫原子在呼 吸鏈上的傳遞過程中伴隨 ADP磷酸化生成ATP的作用，稱為氧化磷酸化。 氧化磷酸化是生物 體內(nèi)的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解合成ATP的主要方式。.三竣酸循環(huán)：在線粒體內(nèi)乙酰輔酶 AW草酰乙酸縮合為檸檬酸，進行一系列反應(yīng)又生成 草酰乙酸，同時乙?；粡氐籽趸癁镃O和H2O,并產(chǎn)生大量能量的過程。. 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation )在底物被氧化的

3、過程中，底物 分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能磷酸鍵(或高能硫酯鍵)，由此高能鍵提供能量使ADP (或GDP磷酸化生成ATP(或GTP的過程稱為底物水平磷酸化。此過程與呼吸鏈的作用無關(guān)， 以底物水平磷酸化方式只產(chǎn)生少量ATR如在糖酵解(EMP的過程中，3-磷酸甘油醛脫氫后產(chǎn)生的1,3-二磷酸甘油酸，在磷酸甘油激酶催化下形成 ATP的反應(yīng)，以及在2-磷酸甘油酸脫 水后產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸，在丙酮酸激酶催化形成 ATP的反應(yīng)均屬底物水平的磷酸化反應(yīng)。另外，在三竣酸環(huán)(TCA中，也有一步反應(yīng)屬底物水平磷酸化反應(yīng)，如 “-酮戊二酸經(jīng) 氧化脫竣后生成高能化合物琥珀酰CoA其高能硫酯鍵在琥珀酰 CoA合成酶

4、的催化下轉(zhuǎn)移給GDP生成GTR然后在核甘二磷酸激酶作用下，GTP又將末端的高能磷酸根轉(zhuǎn)給 ADP生成ATR.能荷(energy charge )能荷是細(xì)胞中高能磷酸狀態(tài)的一種數(shù)量上的衡量，能荷大小可 以說明生物體中ATP-ADP-AMP系統(tǒng)的能量狀態(tài)。能荷 =(ATP+ 1/2ADP)/(ATP+ADP+AMP).糖異生：非糖物質(zhì)(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程。.乳酸循環(huán)：乳酸循環(huán)是指肌肉缺氧時產(chǎn)生大量乳酸，大部分經(jīng)血液運到肝臟，通過 糖異生作用肝糖原或葡萄糖補充血糖，血糖可再被肌肉利用，這樣形成的循環(huán)稱乳 酸循環(huán)。.發(fā)酵：厭氧有機體把糖酵解生成 NADH中的氫交給丙酮酸脫

5、竣后的產(chǎn)物乙醛，使之 生成乙醇的過程稱之為酒精發(fā)酵。如果將氫交給病酮酸丙生成乳酸則叫乳酸發(fā)酵。.糖酵解途徑：糖酵解途徑指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的階段，是體內(nèi)糖 代謝最主要途徑。.糖的有氧氧化：糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧條件下氧化成水和二氧化碳的 過程。是糖氧化的主要方式。.肝糖原分解：肝糖原分解指肝糖原分解為葡萄糖的過程。.磷酸戊糖途徑：磷酸戊糖途徑指機體某些組織(如肝、脂肪組織等)以6-磷酸葡萄糖為起始物在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸進而代謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的過程，又稱為磷酸已糖旁路。. UDPG:尿甘二磷酸葡萄糖，是合成糖原時葡萄糖的供體。（二）填

6、空題復(fù)合物I ；復(fù)合物出；復(fù)合物IV維生素E;維生素C; GSH 3 -胡蘿卜素釋放的自由能大于 20.92kJ/mol; ATP即時供體線粒體；線粒體內(nèi)膜上線粒體；質(zhì)子泵；氧化還原電位；ATP氧化磷酸化；底物水平磷酸化?！?1,4糖昔鍵己糖激酶；果糖磷酸激酶；丙酮酸激酶磷酸甘油醛脫氫酶。檸檬酸合成酶；異檸檬酸脫氫酶；“-酮戊二酸脫氫酶。兩個；氧化階段；非氧化階段；6-磷酸葡萄糖脫氫酶；6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶；NADP細(xì)胞質(zhì)；葡萄糖；丙酮酸；ATP NADH淀粉磷酸化酶；轉(zhuǎn)移酶；a -1 , 6糖甘酶異檸檬酸脫氫酶；a-酮戊二酸脫氫酶異檸檬酸裂解酶；蘋果酸合成酶。1, 3-二磷酸甘油酸；磷酸烯

7、醇式丙酮酸乳酸；甘油；氨基酸。磷酸烯醇式丙酮酸激酶；ATP; GTPUDP葡萄糖；G-1-P。識別；蛋白質(zhì)；核酸；脂肪。細(xì)胞漿；1, 3-二磷酸甘油酸；磷酸烯醇式丙酮酸。線粒體；異檸檬酸脫氫酶；a -酮戊二酸脫氫酶系。NAD而 CoQ間；Cytb 和 Cytc1 之間；Cytaa3和 Q之間三磷酸腺甘；甘氨酸；輔酶A;黃素單核甘酸；2,4二硝基氟苯異檸檬酸脫氫酶；a -酮戊二酸脫氫酶；草酰乙酸。甘油磷酸穿梭；蘋果酸（或蘋果酸天冬氨酸）穿梭； NADH; FADH2電子，氧化與還原。32 （或38）,氧化磷酸化（三）選擇題B CB DCD BB AD D EA BE DD CD EC CB CB

8、 BAD DD BC ADCD C DAC C BCD C （四）是非判斷題.錯：a-淀粉酶和3 -淀粉酶的區(qū)別是a -淀粉酶耐70度的高溫，3-淀粉酶耐酸。.錯：麥芽糖是葡萄糖與葡萄糖構(gòu)成的雙糖.對：磷酸果糖激酶是變構(gòu)酶，其活性被ATP抑制，ATP的抑制作用可被AMP所逆轉(zhuǎn)，此外，磷酸果糖激酶還被檸檬酸所抑制。.錯：糖異生并不是糖酵解的簡單逆行，其中的不可逆步驟需要另外的酶催化完成。.對：戊糖磷酸途徑分為氧化階段和非氧化階段，氧化階段的3步反應(yīng)產(chǎn)生還原能，非氧化階段進行分子重排，不產(chǎn)生還原能。.對：.對：.對：動物體內(nèi)不存在乙醛酸循環(huán)途徑，不能將乙酰CoA轉(zhuǎn)化成糖。.對：三竣酸循環(huán)中間產(chǎn)物可

9、以用來合成氨基酸，草酰乙酸可經(jīng)糖異生合成葡萄糖， 糖酵解形成的丙酮酸，脂肪酸氧化生成的乙酰CoA及谷氨酸和天冬氨酸脫氨氧化生成的-酮戊二酸和草酰乙酸都經(jīng)三竣酸循環(huán)分解。.錯：糖異生的關(guān)鍵反應(yīng)是丙酮酸生成草酰乙酸的反應(yīng)由丙酮酸竣化酶催化，丙酮酸 竣化酶是變構(gòu)酶，受乙酰 CoA的調(diào)控。.對：.對：丙酮酸竣化酶是變構(gòu)酶，受乙酰 CoA的變構(gòu)調(diào)節(jié)，在缺乏乙酰 CoA時沒有活 性，細(xì)胞中的ATP/ADP的比值升高促進竣化作用。草酰乙酸既是糖異生的中間 產(chǎn)物，又是三竣酸循環(huán)的中間產(chǎn)物。高含量的乙酰CoA使草酰乙酸大量生成。若ATP含量高則三竣酸循環(huán)速度降低，糖異生作用加強。.錯：在植物體內(nèi)，蔗糖的合成主要

10、是通過磷酸蔗糖合成酶途徑。.對：糖酵解是由葡萄糖生成丙酮酸的過程，它是葡萄糖有氧氧化和無氧發(fā)酵的共同 途徑。.對：79.對：淀粉磷酸化酶催化的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)催化 “-1,4糖昔鍵的合成，逆 反應(yīng)催化“-1,4糖昔鍵的分解。.錯：TCA中底物水平磷酸化直接生成的是 GTP相當(dāng)于一個ATR.對：三竣酸循環(huán)的中間產(chǎn)物 -酮戊二酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成谷氨酸。.錯：在糖代謝中最重要糖核甘酸是UDPG（五）問答題2.答：目前解釋氧化作用和磷酸化作用如何偶聯(lián)的假說有三個，即化學(xué)偶聯(lián)假說、結(jié) 構(gòu)偶聯(lián)假說與化學(xué)滲透假說。其中化學(xué)滲透假說得到較普遍的公認(rèn)。該假說的主 要內(nèi)容是：（1）線粒體內(nèi)膜是封閉的對質(zhì)子不通

11、透的完整內(nèi)膜系統(tǒng)。（2）電子傳遞鏈中的氫傳遞體和電子傳遞體是交叉排列，氫傳遞體有質(zhì)子（H+）泵的作用，在電子傳遞過程中不斷地將質(zhì)子（H+）從內(nèi)膜內(nèi)側(cè)基質(zhì)中泵到內(nèi)膜外側(cè)。（3）質(zhì)子泵出后，不能自由通過內(nèi)膜回到內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，這就形成內(nèi)膜外側(cè)質(zhì)子（H+）濃度高于內(nèi)側(cè)，使膜內(nèi)帶負(fù)電荷，膜外帶正電荷，因而也就形成了兩側(cè)質(zhì)子濃度梯度和跨膜電位梯 度。這兩種跨膜梯度是電子傳遞所產(chǎn)生的電化學(xué)電勢，是質(zhì)子回到膜內(nèi)的動力，稱質(zhì)子移動力或質(zhì)子動力勢。（4） 一對電子（2e）從NADH傳遞到O2的過程中共有3KH十從膜內(nèi)轉(zhuǎn)移到 膜外。復(fù)合物I、出、IV著質(zhì)子泵的作用，這與氧化磷酸化的三個偶聯(lián)部位一致， 每次泵出2個H十。

12、（5）質(zhì)子移動力是質(zhì)子返回膜內(nèi)的動力，是ADP磷酸化成ATP的能量所在，在質(zhì)子移動力驅(qū)使下，質(zhì)子（H+）通過F1F0-ATP合酶回到膜內(nèi)，同時 ADP磷酸化 合戚ATR3.糖類物質(zhì)在生物體內(nèi)起什么作用？答：（1）糖類物質(zhì)是異氧生物的主要能源之一，糖在生物體內(nèi)經(jīng)一系列的降解而釋 放大量的能量，供生命活動的需要。（2）糖類物質(zhì)及其降解的中間產(chǎn)物，可以作為合成蛋白質(zhì)脂肪的碳架及機體其它 碳素的來源。(3)在細(xì)胞中糖類物質(zhì)與蛋白質(zhì)核酸脂肪等常以結(jié)合態(tài)存在，這些復(fù)合物分子具有許多特異而重要的生物功能。(4)糖類物質(zhì)還是生物體的重要組成成分。.為什么說三竣酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的共通路？答：(

13、1)三竣酸循環(huán)是乙酰 CoA最終氧化生成CO2和H2O的途徑。(2)糖代謝產(chǎn)生的碳骨架最終進入三竣酸循環(huán)氧化。(3)脂肪分解產(chǎn)生的甘油可通過有氧氧化進入三竣酸循環(huán)氧化，脂肪酸經(jīng)3-氧化產(chǎn)生乙酰CoA可進入三竣酸循環(huán)氧化。(4)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫氨后碳骨架可進入三竣酸循環(huán)，同時，三竣酸 循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為氨基酸的碳骨架接受氨后合成必需氨基酸。所以，三竣酸 循環(huán)是三大物質(zhì)代謝共同通路。.糖代謝和脂代謝是通過那些反應(yīng)聯(lián)系起來的？答：(1)糖酵解過程中產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮可轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视?，可作為脂肪合成?甘油的原料。(2)有氧氧化過程中產(chǎn)生的乙酰 CoA是脂肪酸和酮體的合成原料。(3)脂肪酸

14、分解產(chǎn)生的乙酰 CoA最終進入三竣酸循環(huán)氧化。(4)酮體氧化產(chǎn)生的乙酰 CoA最終進入三竣酸循環(huán)氧化。(5)甘油經(jīng)磷酸甘油激酶作用后，轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岫u丙酮進入糖代謝。.什么是乙醛酸循環(huán)？有何意義？答：乙醛酸循環(huán)是有機酸代謝循環(huán)，它存在于植物和微生物中，可分為五步反應(yīng)， 由于乙醛酸循環(huán)與三竣酸循環(huán)有一些共同的酶系和反應(yīng)，將其看成是三竣酸循環(huán)的 一個支路。循環(huán)每一圈消耗 2分子乙酰CoA同時產(chǎn)生1分子琥珀酸。琥珀酸產(chǎn) 生后，可進入三竣酸循環(huán)代謝，或經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?乙醛酸循環(huán)的意義：(1)乙酰CoA經(jīng)乙醛酸循環(huán)可以和三竣酸循環(huán)相偶聯(lián)，補充三竣酸循環(huán)中間產(chǎn)物 的缺失。(2)乙醛酸循環(huán)是微生物利

15、用乙酸作為碳源的途徑之一。(3)乙醛酸循環(huán)是油料植物將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘呛桶被岬耐緩健?磷酸戊糖途徑有什么生理意義？答：(1)產(chǎn)生的5-磷酸核糖是生成核糖，多種核甘酸，核甘酸輔酶和核酸的原料。(2)生成的NADPH+H+脂肪酸合成等許多反應(yīng)的供氫體。(3)此途徑產(chǎn)生的4-磷酸赤群糖與3-磷酸甘油酸可以可成莽草酸，進而轉(zhuǎn)變?yōu)榉?香族氨基酸。(4)途徑產(chǎn)生的NADPH+H+轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH+H+進一步氧化產(chǎn)生 ATP,提供部 分能量。.糖分解代謝可按EMP-TCA途徑進行，也可按磷酸戊糖途徑，決定因素是什么？ 答：糖分解代謝可按 EMP-TCA途徑進行，也可按磷酸戊糖途徑，決定因素是能荷 水平，能荷低時

16、糖分解按 EMP-TCA途徑進行，能荷高時可按磷酸戊糖途徑.試說明丙氨酸的成糖過程。答：丙氨酸成糖是體內(nèi)很重要的糖異生過程。首先丙氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用生成丙酮酸，丙酮酸進入線粒體轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。但生成的草酰乙酸不能通過線粒體膜，為此 須轉(zhuǎn)變成蘋果酸或天冬氨酸，后二者到胞漿里再轉(zhuǎn)變成草酰乙酸。草酰乙酸轉(zhuǎn)變 成磷酸烯醇式丙酮酸，后者沿酵解路逆行而成糖?？傊彼岢商琼毾让摰舭被?， 然后繞過“能障”及“膜障”才能成糖。.糖酵解的中間物在其它代謝中有何應(yīng)用？答：磷酸二羥丙酮可還原 a-磷酸甘油，后者可而參與合成甘油三酯和甘油磷脂。3-磷酸甘油酸是絲氨酸的前體，因而也是甘氨酸和半胱氨酸的前體。磷酸烯醇式丙酮酸

17、兩次用于合成芳香族氨基酸的前體-分支酸。它也用于 ADP磷酸化成ATR在細(xì)菌，糖磷酸化反應(yīng)（如葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖）中的磷酸基不是來自ATP,而是來自磷酸烯醇式丙酮酸。丙酮酸可轉(zhuǎn)變成丙氨酸；它也能轉(zhuǎn)變成羥乙基用以合成異亮氨酸和繳氨酸（在后者需與另一分子丙酮酸反應(yīng)）。兩分子丙酮酸生成a-酮異戊酸，進而可轉(zhuǎn)變成亮氨酸。.任寫糖有氧氧化中二處脫氫的反應(yīng)式，并注明反應(yīng)所需的酶及受氫體。答：1）丙酮酸 + HS-CoA +NAD+ t 乙酰 CoA +CO+NADH+H丙酮酸脫氫酶復(fù)合體：丙酮酸脫竣酶，二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙?；?，二氫硫辛酸脫氫酶輔助因子：焦磷酸硫胺素，硫辛酸， FAD, NAD, Mg+, HS-CoA2）異檸檬酸 + NAD+ （或NADP）-酮戊二酸 + CO2+NADH （或 NADPH +H + 酶：異檸檬酸脫氫酶輔助因子：NAD （或NADP）.簡述體內(nèi)ATP生成的方式。答：兩種方式：氧化磷酸化：在底物脫氫被氧化時，電子或氫原子在呼吸鏈上的傳遞過程中伴隨ADP磷酸化生成ATP的作用，稱為氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物體內(nèi)的糖、脂肪、蛋白 質(zhì)氧化分解合成ATP的主要方式。底物水平磷酸化：在底物被氧化的過程中，底物分子內(nèi)部能量重新分布產(chǎn)生高能鍵，由此高能鍵提供能量使 ADP（或GDP磷酸化生成ATP（或GT