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生物化学(6.3)--作业生物氧化(附答案)

氧化磷酸化: [答案]代谢物脱下的还原当量(H++e)经电子传递链至氧生成 H20 而释放的能量用以磷酸化 ADP 生成 ATP。氧化和磷酸化反应是偶联在一起的,称为氧化磷酸化。
P/O 比值: [答案]物质氧化时,每消耗一摩尔氧原子所需消耗无机磷的摩尔数。
解偶联作用: [答案]不影响呼吸链中氢原子或电子的传递顺序,但能减弱或停止 ATP 合成的磷酸化反应, 这种使氧化与磷酸化拆离而阻断能量转换的作用,称为解偶联作用。
第六章 生物氧化
名词解释 生物氧化: 解偶联剂: 呼吸链: 细胞色素氧化酶: NADH 氧化呼吸链: 底物水平磷酸化: 氧化磷酸化: P/O 比值: 解偶联作用: 高能磷酸化合物: 超氧化物歧化酶(SOD): 递氢体和递电子体: 化学渗透假说: α-磷酸甘油穿梭(a-glycerophosphateshuttle) 苹果酸—天冬氨酸穿梭(malate-asparateshuttle) 加单氧酶:
问答题
1. 简述体内能量以及水生成的方式。 2. 以感冒或患某些传染性疾病时体温升高说明解偶联剂对呼吸链作用的影响。 3. 何谓呼吸链,它有什么重要意义? 4. 试述线粒体体外的的物质脱氢是否可以产生能量?如可以,是通过何种机制? 5. 给受试大鼠注射 DNP(二硝基苯酚)可能引起什么现象?其机制何在? 6. 当底物充足时(如乳酸等),在呼吸链反应系统中加入抗霉素 A,组分 NADH 和 Cytaa3 的 氧化还原状态是怎样的? 7. 何谓加单氧酶(monooxygenase)?简述其存在部位、组成、催化的反应及其特点。 8. 在磷酸戊糖途径中生成的 NADPH,如果不去参加合成代谢,那么它将如何进一步氧化? 9. 生物氧化的主要内容有哪些?试说明物质在体内氧化和体外氧化有哪些异同点? 10. 人体生成 ATP 的方式有哪几种?请详述具体生成过程。 11. NADH 氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链有何区别? 12. 胞浆中的 NADH 如何参加氧化磷酸化过程?试述其具体机制。
参考答案:
名词解释 生物氧化: [答案]物质在生物体内进行氧化称为生物氧化,主要是指糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时 逐步释放能量,最终生成二氧化碳与水的过程。
解偶联剂: [答案]能使氧化与磷酸化偶联脱节的物质,其基本作用在于,经呼吸链泵出的 H+不经 Fo 质 子通道,而通过其他途径返回线粒体基质,破坏了电化学梯度,ATP 合成被抑制。
加单氧酶: [答案]又称混合功能氧化酶或羟化酶,催化氧分子中一个氧原子加到底物分子上(羟化),另 一个氧原子被氢(来自 NADPH+H+)还原成水。
简答题
简述体内能量以及水生成的方式。 [答案]体内能量的生成、储存和利用以 ATP 为中心,ATP 的生成方式有两种:底物水平磷酸 化和氧化磷酸化,以氧化磷酸化为主。体内水的生成方式主要是代谢物脱氢经呼吸链传递与 激活的氧化合。此外,非线粒体氧化体系中的氧化酶、过氧化氢酶等催化的反应也能生成水。
呼吸链: [答案]代谢物脱下的成对氢原子(2H)通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递,最终 与氧结合生成水。由于此过程与细胞摄取氧的呼吸过程相关,故称呼吸链。
细胞色素氧化酶: [答案]细胞色素是递电子体,其中细胞色素 aa3,因其在传电子过程中能直接激活氧,使氧 激活后形成氧离子并与氢质子结合生成 H20 和能量,故又称为细胞色素氧化酶。
高能磷酸化合物: [答案]凡含高能磷酸键的化合物均为高能磷酸化合物,包括 ATP、GTP、UTP、CTP,磷酸肌 酸、乙酰磷酸等。
超氧化物歧化酶(SOD): [答案]SOD 是一组金属酶,在体内催化自由基氧的歧化反应,生成 02 和 H2O2。该酶是清除 自由基氧的天然抗氧化酶。
递氢体和递电子体: [答案]在呼吸链中,能传递氢的酶或辅酶称为递氢体,能传递电子的称为递电子体;由于 氢原子中含有电子,递氢的同时也必然递电子,所以呼吸链又常称为电子传递链。但是递电 子体不一定是递氢体。
NADH 氧化呼吸链: [答案]以 NAD+为辅酶的脱氢酶开始在线粒体催化代谢物脱氢,经呼吸链的传递生成 H2O 的 过程。
底物水平磷酸化: [答案]某些底物(如 1,3—二磷酸甘油酸)分子中含有高能磷酸键,可转移到 ADP 生成 ATP,这种 ADP 或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程 称为底物水平磷酸化。
化学渗透假说: [答案]电子经呼吸链传递时,可将质子(H+)从线粒体内膜的基质侧泵到内膜胞浆侧,产生膜 内外质子电化学梯度储存能量。当质子顺浓度梯度回流时驱动 ADP 与 Pi 生成 ATP。这种学 说称为化学渗透假说。
α-磷酸甘油穿梭(a-glycerophosphateshuttle) [答案]此穿梭主要存在于脑和骨骼肌中。具体机制是:线粒体外的 NADH 在胞浆中磷酸甘油 脱氢酶催化下,使磷酸二羟丙酮还原成 α—磷酸甘油,后者通过线粒体外膜,再经位于线 粒体内膜近胞浆侧的磷酸甘油脱氢酶催化下氧化生成磷酸二羟丙酮和 FADH。磷酸二羟丙酮 可穿出线粒体外膜至胞浆,继续进行穿梭,而 FADH 则进入琥珀酸氧化呼吸链,生成 1.5 分子 ATP。故这些组织糖分解过程中 3—磷酸甘油醛脱氢酶产生的 NADH+H 可通过 α-磷酸 甘油穿梭进入线粒体。
苹果酸—天冬氨酸穿梭(malate-asparateshuttle) [答案]此穿梭主要存在于肝和心肌中。具体机制是:胞浆中的 NADH 在苹果酸脱氢酶作用下 使草酰乙酸还原成苹果酸,后者通过线粒体内膜上的 α—酮戊二酸转运蛋白进入线粒体, 又在线粒体内苹果酸脱氢酶的作用下重新生成草酰乙酸和 NADH。NADH 进入 NADH 氧化 呼吸链,生成 2.5 分子 ATP。线粒体内生成的草酰乙酸经谷草转氨酶的作用生成天冬氨酸, 后者经酸性氨基酸转运蛋白运出线粒体再转变成草酰乙酸,继续进行穿梭。故这些组织糖分 解过程中 3—磷酸甘油醛脱氢酶产生的 NADH+H+可通过苹果酸—天冬氨酸穿梭穿梭进入线 粒体。
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