生物化学-新陈代谢与生物氧化-课件.ppt

第七章 新陈代谢与生物氧化 （ metabolisim Fe-SN-1a/b; Fe-SN-2; Fe-SN-3; Fe-SN-4 NADH CoQ NADH还原酶 NADH还原酶 催化（ NADH+H+）的脱氢反应， 从而将 2H传递给其辅基 FMN，生成 FMNH2。 铁硫蛋白 铁硫蛋白 (Fe-S)共有 9种 同工蛋白；分子中含有 由半胱氨酸残基硫原子 及无机硫原子与铁离子 形成的 铁硫中心 (铁硫簇 )， 一次可传递一个电子至 CoQ。 铁硫中心的结构 S S 无机硫 半胱氨酸硫 泛醌（ CoQ） 泛醌 （辅酶 Q, CoQ, Q）是游离存在于线粒体 内膜中的脂溶性有机化合物，由多个异戊二烯连 接形成较长的疏水侧链（人 CoQ10），氧化还原 反应时可在醌型与氢醌型之间相互转变。 2复合体 （琥珀酸 -泛醌还原酶）： 琥珀酸脱氢酶 +3 (Fe-S)+Cyt b560 FAD;Fe-S1; b560; Fe-S2 ; Fe-S3 琥珀酸 CoQ 这是一类以 铁卟啉 为辅基的酶。在生物氧化反 应中，其铁离子可为 +2价亚铁离子，也可为 +3 价高铁离子，通过这种转变而传递电子。细胞 色素为 单电子传递体 。 细胞色素根据其 铁卟啉 辅基的结构以及吸收光 谱的不同而分类。 细胞色素类 铁卟啉辅基的分子结构 细胞色素可存在于 线粒体内膜 ，也可存在于 微 粒体 。 存在于线粒体内膜的细胞色素有 Cyt aa3， Cyt b（ b560， b562， b566） ， Cyt c， Cyt c1； 存在于微粒体的细胞色素有 Cyt P450和 Cyt b5。 细胞色素 b的分子结构 细胞色素 c的分子结构 3 复合体 （ 泛醌 -细胞色素 c还原酶 ） ： 2 Cyt b + Cyt c1 +(Fe-S) b562; b566; Fe-S; c1 QH2 Cyt c Cyt a + Cyt a3 4复合体 （细胞色素 c氧化酶）： CuAaa 3 CuB 还原型 Cyt c O 2 （二）呼吸链组分的排列顺序 通过四个方面的 实验可确定呼吸链各组分的 排列顺序： 标准氧化还原电位 拆开和重组 特异抑制剂阻断 还原状态呼吸链缓慢给氧 氧 化 还 原 对 E (V) NAD + /N ADH+H + - 0.32 FMN/ F M NH 2 - 0.30 FA D/ F ADH 2 - 0.06 Cyt b F e 3+ /Fe 2+ 0.04 （ 或 0.1 0 ） Q 10 /Q 10 H 2 0.07 Cyt c 1 Fe 3+ / Fe 2+ 0.22 Cyt c Fe 3+ /F e 2+ 0.25 Cyt a Fe 3 + / F e 2+ 0.29 Cyt a 3 Fe 3 + / F e 2 + 0.55 1/2 O 2 / H 2 O 0.8 2 呼 吸 链 中 各 种 氧 化 还 原 对 的 标 准 氧 化 还 原 电 位 氧化呼吸链的组成 NADH氧化呼吸链 NADH 复合体 Q 复合体 Cyt c 复 合体 O 2 琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 复合体 Q 复合体 Cyt c 复 合体 O 2 胞液侧 基质侧 线粒体内膜 氧化呼吸链的排列顺序 Q 1/2O2+2H+ H2O 延胡索酸 琥珀酸 e- Cytc e- e- e- e- NADH+H+ NAD+ 1 NADH氧化呼吸链： NAD+ FMN (Fe -S)CoQb(Fe -S)c 1caa 3 丙酮酸 -酮戊二酸 硫辛酸 FAD 1/2O2 H2O 异柠檬酸 苹果酸 谷氨酸 -羟丁酸 -羟脂酰 CoA 2e 2H 2H+ 2. 琥珀酸氧化呼吸链： 琥珀酸 CoQb(Fe -S)c 1caa 31/2O 2 FAD (Fe-S) Cytb -磷酸甘油 脂肪酰 CoA FAD(FP) H2O 2e 2H+ 两条电子传递链的关系 上节小结： 两个概念 ： 生物氧化和呼吸链 两个氧化体系： 线粒体氧化体系、其他氧化体系 两条电子传递链： NADH和琥珀酸 一 、 生物氧化的概念 物质在 体内 的 氧化 分解过程 ， 主要是 糖 、 脂、蛋白质 等在体内分解时 逐步释放能量 、 最终生成 二氧化碳和水 的过程。 摄氧 产能（ ATP+热能） 产生 H2O+ CO2 区别： 生物氧化 体外燃烧 温度 37 高温 催化 酶 / 环境 中性 含水干燥 能量的释放 逐步释放部 分以高能磷 酸键形式储 存 全部以热能 形式散发 生物氧化特点 需 O2 释放能量 产生 H2O+ CO2 概念 ： （ 1） 代谢脱下的成对氢原子 （ 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； （ 2） 酶和辅酶按一定顺序排列在 线粒体 内膜； 传递氢的酶和辅酶 递氢体 传递电子的酶和辅酶 递电子体 （ 3） 此过程与细胞呼吸有关 ， 此传递链称为 呼吸链 。 递氢体 、 递电子体都起传递电子的作用 ， 又称 电 子传递体 。 二、 呼吸链 （ respiratory chain 线粒体的结构 呼吸链 呼吸链主要成分和作用 递氢体 递电子体 烟酰胺 (nicotinamide)脱氢酶 （ NAD+、 NADP+） 黄素蛋白 (flavoprotein)（ FMN、 FAD） 铁硫蛋白 (iron-sulfur cluster)（ Fe-S） 泛醌 (Ubiquinone)（ CoQ） 细胞色素类 (Cytochrome)（ Cyt） 1、呼吸链中的组成 复合体 复合体 复合体 复合体 复合体 酶名称 NADH-Q 还原酶 琥珀酸 -Q还原酶 Q-CytC 还原酶 CytC 氧化酶 辅基 FMN， Fe-S FAD， Fe-S 铁卜啉， Fe-S 铁卜啉， Cu NADH 氧化呼吸链 琥珀酸氧化呼吸链 NADH FMN， Fe-S Q 复合体 的电子传递 复合物 NADH-Q 还原酶 泛醌（ ubiquinone , Q）亦称辅酶 Q（ Coenzyme Q , CoQ）人体中： CoQ10 A、 结构 1.含有很多异戊二烯侧链的醌类化合物 2.脂溶性 3.是电子传递体中唯一可 游离 存在的电子 载 体（无蛋白） B、 作用 ：递氢体 C、 递氢机制 ： 是多种底物进入呼吸链的中心点 （ 2）复合物 琥珀酸 -泛醌还原酶 琥珀酸 FAD， Fe-S， Cytb560 CoQ 复合体 的电子传递 （ 2）复合物 （琥珀酸 -泛醌还原酶） 细胞色素 b560（ 细胞色素 cytochrome,Cyt） A、 结构 ：一类含 铁 卜啉 辅基的色素蛋白 B、 分类 : Cyta: Cytaa3 Cytb: Cytb562 、 Cytb566、 Cytb560 Cytc: Cytc 、 c1 C、 区别 ： 铁卜啉辅基 侧链 不同 铁卜啉辅基与酶蛋白 连接 方式不同 D.作用 ： Cytb,c -单电子传递 Fe2+ Fe3+e Cytaa3-以 O2为电子受体 （ 3） 复合物 Q -cytc还原酶 QH2 Cytb562 Cytb566 ， Fe-S， Cytc1 Cytc 复合体 的电子传递 Cytc 呈水溶性 与线粒体内膜外表面结合不紧密 易与线粒体内膜分离 （ 3） 复合物 Q -cytc还原酶 （ 4）复合物 Cytc 氧化酶 还原型 Cytc CuA Cytaa3 CuB O2 复合体 的电子传递 呼 吸 链 简 图 NADH FMN Q10 Cytb Cytc1 Cytc aa3 (Fe-S) (Fe-S) FAD.H2 (Fe-S) 琥珀酸 2H 2H 2H 2H 2H+ 2e 2e 2e 2e O2 1 2 2e O2- H2O NADH 氧化呼吸链 琥珀酸氧化呼吸链 体内两条重要的呼吸链： （ 1） NADH 氧化呼吸链 （ 2）琥珀酸氧化呼吸链 二、氧化磷酸化 1. 底物水平磷酸化： 直接将底物分子中的高能键转变为 ATP分子中 的末端高能磷酸键的过程称为 底物水平磷酸化 (substrate level phosphorylation)。 （一）生物体内 ATP的生成方式 底物水平磷酸化见于下列三个反应： 1,3-二磷酸甘油酸 +ADP 3-磷酸甘油酸 +ATP 3-磷酸甘油酸激酶 丙酮酸激酶 磷酸烯醇式丙酮酸 +ADP 丙酮酸 +ATP 琥珀酰 CoA合成酶 琥珀酰 CoA+H3PO4+GDP 琥珀酸 +CoA+GTP 2. 氧化磷酸化： 在线粒体中，底物分子脱下的氢原子经递氢体 系传递给氧，在此过程中释放能量使 ADP磷酸 化生成 ATP，这种能量的生成方式就称为 氧化 磷酸化 (oxidative phosphorylation)。 （二）氧化磷酸化的偶联部位 1. P/O比值： 通过测定在氧化磷酸化过程中，氧的消耗与无 机磷酸消耗之间的 比例 关系，可以反映底物脱 氢氧化与 ATP生成之间的比例关系。 每消耗一摩尔氧原子所消耗的无机磷原子的摩 尔数称为 P/O比值 。 线粒体离体实验测得的一些底物的 P/O比值 合成 1molATP时，需要提供的能量至少为 G0=-30.5kJ/mol，相当于氧化还原电位差 E0=0.2V。 因此，在 NADH氧化呼吸链 中有 三 处可以生成 ATP，而在 琥珀酸氧化呼吸链 中，只有 两 处可 以生成 ATP。 2. 自由能变化与 ATP的生成部位： 氧化磷酸化的偶联部位 （三）氧化磷酸化的偶联机制 1. 化学渗透假说： 目前公认的氧化磷酸化的偶联机制是 1961年由 Peter Mitchell提出的 化学渗透学说 (chemios- motic hypothesis)。 生物氧化过程中 CO2的生成和 H2O的生成 (一 )CO2的生成 方式 ：糖 、 脂 、 蛋白质等有机物转变成 含羧基的中间化合物 ， 然后在酶催化下 脱羧 而生成 CO2。 类型 ： 直接脱羧 氧化脱羧 在生物体内， CO2是通过有机酸的 脱羧 作用生 成的。 按照 羧基所连接的位置 不同，可将有机酸的脱 羧作用分为 -脱羧 和 -脱羧 。 按照脱羧时 是否伴有氧化 作用，可将有机酸的 脱羧作用分为 单纯脱羧 和 氧化脱羧 。 1. 单纯脱羧： 见于氨基酸的脱羧作用。 R-CH-COOH NH2 氨基酸脱羧酶 R-CH2-NH2 + CO2 氨基酸 胺 2. 单纯脱羧： 见于草酰乙酸的脱羧作用。 + CO2 CH2-COOH CO-COOH CH3 CO-COOH 草酰乙酸脱羧酶 草酰乙酸 丙酮酸 3. -氧化脱羧： 见于丙酮酸的脱氢与脱羧作用。 丙酮酸脱氢酶系 CH3-CO-COOH + HSCoA CH3COSCoA + CO2 NAD+ NADH + H+ 丙酮酸 乙酰 CoA 4. 氧化脱羧： 见于苹果酸的脱氢与脱羧作用。 CO-COOH + CO2 CH3 CH2-COOH OH CH-COOH NADP+ NADPH + H+ 苹果酸 丙酮酸 苹果酸酶 参与生物氧化的酶类 脱氢酶 (Dehydrogenase); 使代谢物的氢活化、脱落，并将之传递给其他受氢体或传递体。 氧化酶 (Oxidase); 在生物氧化中，以氧直接为受氢体的氧化还原酶类称为氧化酶。 加氧酶 (Oxigendase); 催化加氧反应的酶。 传递体 (Carrier). 生物氧化过程中起着中间传递氢或电子作用的物质，它们既不能 使代谢物脱氢，也不能使氢活化 。 （一） .脱氢酶 1.以黄素核苷酸为辅基的脱氢酶 （ 1）需氧黄酶 1 需 氧 黄 酶 ( a e r o b i c f l a v o e n z y m e ) 需 氧 黄 酶 F M N o r F A D F M N H 2 o r F A D H 2 代 谢 物 2 H 已 氧 化 代 谢 物 2 H 2 H O 2 H 2 O 2 （ 2）不需氧黄酶 2 不 需 氧 黄 酶 ( a n a e r o b i c f l a v o e n z y m e ) 不 需 氧 黄 酶 F M N o r F A D F M N H 2 o r F A D H 2 代 谢 物 2 H 已 氧 化 代 谢 物 传 递 体 传 递 体 2 H H 2 O 1 2 O 2 2 H 2 H 2 H 2.以尼克酰胺核苷酸为辅基的脱氢酶 N A D o r N A D P代 谢 物 2 H 已 氧 化 代 谢 物 2 H 2 H 传 递 体 传 递 体 2 H H 2 O 1 2 O 2 2 H N A D H + H + o r N A D P H + H + 脱 氢 酶 （二）氧化酶 (Oxidase) 2 C u 2 + o r 2 F e 2 + 代 谢 物 2 H 或 传 递 体 2 H 已 氧 化 代 谢 物 或 已 氧 化 传 递 体 2 e O - 2 H 2 O 1 2 O 22 C u 3 + o r 2 F e 3 + 2 e 2 H + （二） H2O的生成 代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载 体 （ NAD+、 NADP+、 FAD、 FMN等 ） 所接受 ， 再通过 一系列递氢体或递电子体传递给氧而生成 H2O 。 CH3CH2OH CH3CHO NAD+ NADH+H+ 乙醇脱氢酶 例： 12 O2 NAD+ 电子传递链 H2O 2e O= 2H+ 化学渗透学说 电子释放的能量转化为呼吸链向线粒体内外 膜间隙释放质子，造成膜间隙与基质侧质子化 学浓度梯度。质子跨线粒体内膜渗透流回基质 侧，带动 ATP合成酶运转，合成 ATP。 19611978 氧化磷酸化偶联机制 （ 1） 化学渗透学说 呼吸链传递电子和质子 : 电子 -释放的能量 质子 -线粒体内膜的 内侧 （ 基质侧 ） 线粒体内膜的 外侧 （ 膜间隙侧 ） 化学渗透假说的基本要点 该学说认为氧化呼吸链存在于线粒体内膜上， 当氧化反应进行时， H+通过氢泵作用被排斥到 线粒体内膜外侧（膜间腔），从而形成 跨膜 pH梯度 和 跨膜电位差 。 当质子顺浓度梯度回流时，这种形式的“势能” 可以被存在于线粒体内膜上的 ATP合酶 利用， 生成高能磷酸基团，并与 ADP结合而合成 ATP。 电子传递过程中 , 呼吸链将质子放入 间隙侧 ,使线粒体 内膜两侧浓度不同。 形成膜化学梯度 H+浓度 pH下降 跨膜电位差 能量储存 H+顺电化学梯度回流 ADP ATP F1-F0复合体 ATP合酶 能量 嵌于线粒体内膜上，其 头部呈颗粒状，突出于 线粒体内膜的基质侧。 膜间腔 基质 ATP合酶： （ F1-F0复合体） ATP合酶 F1- 球状头部 ： 柄 ： F0-埋于内膜底部 含催化 ATP合成的活性中心 调节质子流动及 ATP合成的作用 含质子通道 质子梯度的形成机制 质子的转移主要通过氧化呼吸链在递氢或递电 子过程中。 每传递两个氢原子，就可向膜间腔释放 10个质 子。 质子梯度的形成 三、影响氧化磷酸化的因素 抑制剂 （ inhibitor） ATP/ADP的调节 甲状腺素 （ thyroxine） 的调节 线粒体 （ mitochondrial） DNA突变 （ mutation） 三、氧化磷酸化的影响因素 ATP/ADP比值 是调节氧化磷酸化速度的重要因 素。 ATP/ADP比值 下降 ，可致氧化磷酸化速度 加快 ； 反之，当 ATP/ADP比值 升高 时，则氧化磷酸化 速度 减慢 。 （一） ATP/ADP比值 ADP/ATP的调节 ADP/ATP：氧化磷酸化 ADP/ATP：氧化磷酸化 甲状腺激素 可间接影响氧化磷酸化的速度。 其原因是甲状腺激素可以激活细胞膜上的 Na+,K+-ATP 酶 ， 使 ATP 水 解 增 加 ， 导致 ATP/ADP比值下降 ， 氧化磷酸化速度 加快 。 （二）甲状腺激素 Na+-K+-ATP酶生成 ATP水解 氧化磷酸化 ATP合成 耗氧量和产热量 （三）甲状腺素的调节 诱导 甲状腺素 （ thyroxine） 氧化磷酸化的抑制剂 （三）药物和毒物 1呼吸链抑制剂： 能够抑制呼吸链递氢或递电子过程的药物或毒 物称为 呼吸链抑制剂 。 能够抑制第一位点的有 异戊巴比妥、粉蝶霉素 A、 鱼藤酮 等； 能够抑制第二位点的有 抗霉素 A和 二巯基丙醇 ； 能够抑制第三位点的有 CO、 H2S和 CN-、 N3-。 其中， CN-和 N3-主要抑制氧化型 Cytaa3-Fe3+，而 CO和 H2S主要抑制还原型 Cytaa3-Fe2+。 抑制剂 呼吸链抑制 NADH FMN Q b c1 c aa3 O2 Fe-S 阿米妥 抗霉素 A CN、 N3- 鱼藤酮 CO、 H2S 机理：阻断氢与电子的传递 2解偶联剂： 不抑制呼吸链的递氢或递电子过程，但能使氧 化产生的能量不能用于 ADP磷酸化的药物或毒 物称为 解偶联剂 。 解偶联剂通常引起线粒体内膜对质子的 通透性 增加，从而使线粒体内膜两侧的质子梯度不能 形成。 主要的解偶联剂有 2,4-二硝基酚 。 常见解偶联剂： 2， 4-二硝基苯酚（ DNP） 作用机理： 破坏 内膜两侧的 电化学梯度 而使氧 化磷酸化偶联脱离。 氧化照常进行， ATP不能生成。 2、抑制剂 解偶联剂 能抑制 ATP合酶的质子回流 ， 从而使线粒体内 膜两侧质子电化学梯度增高 ， 对呼吸链的电子 传递和 ADP磷酸化均产生抑制作用的药物和毒 物称为 氧化磷酸化抑制剂 ， 如 寡霉素 。 3氧化磷酸化抑制剂： 4、线粒体 DNA突变 mtDNA编码呼吸链复合体的多肽链及蛋白质 mtDNA突变 影响氧化磷酸化 ATP生成减少 mtDNA病 （ mitochondrial DNA） 聋、盲、痴呆、肌无力、糖尿病 四、高能磷酸键的储存与释放 生物化学中常将水解时释放的能量 20kJ/mol 的磷酸键称为 高能磷酸键 。主要有以下几种类 型： 1 磷酸酐键 ：包括各种多磷酸核苷类化合物， 如 ADP， ATP， GDP， GTP， CDP， CTP， GDP， GTP及 PPi等，水解后可释放出 30.5kJ /mol的自由能。 （一）高能磷酸键的类型 2 混合酐键 ：由磷酸与羧酸脱水后形成的酐键， 主要有 1,3-二磷酸甘油酸等化合物。在标准条 件下水解可释放出 61.9kJ/mol的自由能。 3 烯醇磷酸键 ：见于磷酸烯醇式丙酮酸中，水 解后可释放出 61.9kJ/mol的自由能。 4 磷酸胍键 ：见于磷酸肌酸中，水解后可释放 出 43.9kJ/mol的自由能。 几种常见的高能化合物 磷酸肌酸（ creatine phosphate, C P） 是 骨骼肌 和 脑组织 中 能量的贮存形式 。 磷酸肌酸中的高能磷酸键 不能被直接利用 ，必须 先将其高能磷酸键转移给 ATP，才能供生理活动 之需。 反应过程由 磷酸肌酸激酶（ CPK） 催化完成。 磷酸肌酸的生成 H2N+ C-NH2 H3C-N CH2 COO- H2N+ H O C-NP-OH H3C-N OH CH2 COO- 肌酸激酶 肌酸 磷酸肌酸 （ CP） ATP ADP 肌肉和脑组织中能量的贮存形式 （二） ATP循环 ATP是生物界普遍使用的供能物质，有“通用 货币”之称。 ATP分子中含有两个高能磷酸酐 键（ A-PPP），均可以水解供能。 ATP水解为 ADP并供出能量之后，又可通过氧 化磷酸化重新合成，从而形成 ATP循环 。 代谢物 分 解 氧 化 CO2 H2O 能 热能（散发） 化学能 （储能） ATP ADP Pi C CP + 能 机械能（肌肉收缩） 化学能（合成代谢） 渗透能（吸收分泌） 电能（神经传导生物电） 热能（维持体温）等 ATP的生成和利用 ATP循环 ATP ADP 肌酸 磷酸 肌酸 氧化磷酸化 底物水平磷酸化 P P 机械能 (肌肉收缩 ) 渗透能 (物质主动转运 ) 化学能 (合成代谢 ) 电能 (生物电 ) 热能 (维持体温 ) （三）多磷酸核苷间的能量转移 在生物体内，除了可直接使用 ATP供能外，还使 用其他形式的高能磷酸键供能，如 UTP用于 糖原 的合成 ， CTP用于 磷脂的合成 ， GTP用于 蛋白质 的合成 等。 核苷单磷酸激酶 NMP + ATP NDP + ADP 核苷二磷酸激酶 NDP + ATP NTP + ADP 高能键转移 ATP + UDP CDP GDP ADP + UTP（糖原合成） CTP（磷脂合成） GTP（蛋白质合成） 五、通过线粒体内膜的物质转运 线粒体外膜孔 蛋白， 10kDa 的物质通过 线粒体 内 膜不 同的 转运体 ,对 物质有选择性 1.胞质中 NADH的氧化 (线粒体 外 NADH的氧化 ) 机制 : 、 -磷酸甘油穿梭 (glycerophosphate shuttle) 、 苹果酸 -天冬氨酸穿梭 (malate-asparate shuttle) 胞液中的 3-磷酸甘油醛， 3-磷酸甘油 或 乳酸 脱氢， 均可产生 NADH。 这些 NADH可经穿梭系统而进入线粒体氧化磷 酸化，产生 H2O和 ATP。 （一）磷酸甘油穿梭系统 主要存在于 脑 和 骨骼肌 中。 NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒 体，由于经 琥珀酸氧化呼吸链 进行氧化磷酸化， 故只能产生 2分子 ATP。 线粒体 内膜 线粒体 外膜 膜间腔 线粒体 基质 磷酸甘油穿梭系统 FADH2 NAD+ FAD -磷酸甘 油脱氢酶 琥珀酸 氧化 呼吸链 磷酸二羟丙酮 PiCH 2O - CH 2OH C = O PiCH 2O - CH 2OH C = O -磷酸甘油 PiCH 2O - CH 2O H C H O H PiCH 2O - CH 2O H C H O H NADH+H+ -磷酸甘 油脱氢酶 -磷酸甘油穿梭 特点： 线粒体内外的 -磷酸甘油脱氢酶 的 辅酶不同 胞液 -NAD+ 线粒体 -FAD FADH2经琥珀酸氧化呼吸链 2ATP 主要存在于 骨骼肌 、 神经细胞 （二）苹果酸穿梭系统 主要存在于 肝 和 心肌 中。 胞液中 NADH+H+的一对氢原子经此穿梭系统带 入一对氢原子，由于经 NADH氧化呼吸链 进行 氧化磷酸化，故可生成 3分子 ATP。 谷氨酸 - 天冬氨酸 转运体 苹果酸 -酮 戊二酸转运体 胞液 基质 NADH +H+ NAD+ -O O C -C H 2 -C -C O O - O -O O C -C H 2 -C -C O O - O H H NADH +H+ NAD+ -O O C -C H 2 -C -C O O - O H H 苹果酸 -O O C -C H 2 -C -C O O - O 草酰乙酸 - OOC -C H 2 -C H 2 -C -C O O - O - OOC -C H 2 -C H 2 -C -C O O - O -酮戊二酸 - O O C - C H 2 - C H 2 - C - C O O - H 3 N + H谷氨酸 苹果酸 脱氢酶 谷草转 氨酶 NADH 呼吸链 - O O C -C H 2 -C -C O O - H 3 N + H 天冬氨酸 - O O C -C H 2 -C -C O O - H 3 N + H - O O C - C H 2 - C H 2 - C - C O O - H 3 N + H 苹果酸穿梭系统 苹果酸穿梭系统 3ATP 1. 呼吸链存在于（ ） A 细胞膜 B 线粒体外膜 C 线粒体内膜 D 微粒体 E 过氧化物酶体 2. 下列哪种物质不是 NADH氧化呼吸链的组分？ A. FMN B. FAD C. 泛醌 D. 铁硫蛋白 E. 细胞色素 c 3. ATP生成的主要方式是（ ） A 肌酸磷酸化 B 氧化磷酸化 C 糖的磷酸化 D 底物水平磷酸化 E 高能化合物之间的转化 4 由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生 （ ）分子 ATP A 1 B 2 C 3 D 4 E 0 5 下例关于高能磷酸键的叙述，正确的是（ ） A 所有高能键都是磷酸键 B 高能磷酸键只存在于 ATP C 高能磷酸键仅在呼吸链中偶联 D 有 ATP参与的反应也可逆向进行 E 所有的生化转变都需要 ATP参与 6. 下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？ A 丙酮酸脱氢酶 B 琥珀酸脱氢酶 C 黄嘌呤氧化酶 D 细胞色素 c氧化酶 E SOD 7. 关于线粒体内膜外 H+浓度叙述正确的是 ( ) A 浓度高于线粒体内 B 浓度低于线粒体内 C 可自由进入线粒体 D 进入线粒体需主动转运 E 进入线粒体需载体转运 8. 参与呼吸链电子传递的金属离子是 ( ) A 铁离子 B 钴离子 C 镁离子 D 锌离子 E 以上都不是 9. 呼吸链中 ,不具有质子泵功能的是 ( ) A 复合体 B 复合体 C 复合体 D 复合体 E 以上都不是 10. 关于超氧化物歧化酶 ,哪项是不正确的 ( ) A 可催化产生超氧离子 B 可消除超氧离子 C 可催化产生过氧花氢 D 含金属离子辅基 E 存在于胞液和线粒体中 11. Except iron, Cyt aa3 contain ( ) ion. A Zn B Mg C Cu D Mn E K 12. Which one can be inhibited by CO in respiratory chain ? A FAD B FMN C Fe-S D Cyt aa3 E Cyt c 13. Which one is uncoupler? A CO B piericidin A C KCN D 2,4-dinitrophenol E H2S 14. The right electron tansferation sequence is ( ) A bcc 1aa 3O 2 B c1cbaa 3O 2 C cc 1baa 3O 2 D cbc 1aa 3O 2 E bc 1caa 3O 2 15. 关于 ATP合成酶，叙述正确的是（ ） A 位于线粒体内膜，又称复合体 B 由 F1和 F0两部分组成 C F0是质子通道 D 生成 ATP的催化部位在 F1的 亚基上 E F1呈疏水性，嵌在线粒体内膜中 16. 关于辅酶 Q, 哪些叙述是正确的 ? A 是一种水溶性化合物 B 其属醌类化合物 C 可在线粒体内膜中迅速扩散 D 不参与呼吸链复合体 E 是 NADH呼吸链与琥珀酸呼吸链的交汇点 17. 关于细胞色素 ,叙述正确的是 ( ) A 均以铁卟啉为辅基 B 有色 C 均为电子传递体 D 均可被氰化物抑制 E 本质是蛋白质 18. 下列物质属于高能化合物的是（ ） A 乙酰辅酶 A B GTP C 磷酸肌酸 D 磷酸二羟丙酮 E 磷酸烯醇式丙酮酸 19. Which make Fe-S as prosthetic group in the respiratory chain? A Complex B Complex C Complex D Complex E Cyt c 20. Where does the phosphorylation couple with the oxidation and can produce ATP? A NADHCoQ B CoQCyt b C CoQCyt c D FADH2 CoQ E Cyt aa3O 2 考题精选 1. 呼吸链存在于（ ） A 细胞膜 B 线粒体外膜 C 线粒体内膜 D 微粒体 E 过氧化物酶体 2.下列哪种物质不是 NADH氧化呼吸链的组分？ （ ） A. FMN B. FAD C. 泛醌 D. 铁硫蛋白 E. 细胞色素 c 3. ATP生成的主要方式是（ ） A 肌酸磷酸化 B 氧化磷酸化 C 糖的磷酸化 D 底物水平磷酸化 4 由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生（ ）分子 ATP。 5 下例关于高能磷酸键的叙述，正确的是（ ） A 所有高能键都是磷酸键； B 高能磷酸键只存在于 ATP C 高能磷酸键仅在呼吸链中偶联； D 有 ATP参与的反应也可逆向进行。 6下列哪种酶以氧为受氢体催化底物氧化生成水？（ ） A 丙酮酸脱氢酶 B 琥珀酸脱氢酶 C 黄嘌呤氧化酶 D 细胞色素 c氧 化酶 7 简述生物氧化与体外物质氧化的异同。 8 简述影响氧化磷酸化的因素及其作用机制。 9 线粒体呼吸链的组成 10 CO2生成的形式有几种？各是什么 ？ 11、氧化呼吸抑制方式以位点 名词解释： 呼吸链 氧化磷酸化 生物氧化 总 结 1、生物氧化的概念；与体外燃烧的不同点 2、呼吸链的概念、体内呼吸链的种类、每条 呼吸链的组成、包含的复合体及复合体的名称 和特点 3、化学渗透学说的原理和内容 4、氧化磷酸化的调节、抑制位点及药物 5、穿梭系统的分类和组成