第6章生物氧化2
第六章 新陈代谢总论与生物氧化
第六章新陈代谢总论与生物氧化一、解释名词1．生物氧化：2．有氧呼吸与无氧呼吸：3．呼吸链4．氧化磷酸化5. P/O比6.末端氧化酶二、是非题:1．物质在空气中燃烧和在体内的生物氧化的化学本质是完全相同的。
2．生物界NADH呼吸链应用最广。
3．当一个体系的熵值减少到最小时该体系处于热力学平衡状态。
4．在生物氧化体系内，电子受体不一定是氧，只要它具有比电子供体较正的E0′时呼吸作用就能进行。
5．各种细胞色素组分，在电子传递体系中都有相同的功能。
6．呼吸链中氧化还原电位跨度最大的一步是在细胞色素aa3-O2之间。
7．呼吸链细胞色素氧化酶的血红素辅基Fe原子只形成5个配位键，另一个配位键的功能是与O2结合。
8．解偶联剂的作用是解开电子传递和磷酸化的偶联关系，并不影响ATP的形成。
9．鱼藤酮不阻止苹果酸氧化过程中形成的NADH+H+通过呼吸链生成ATP10．寡霉素对氧消耗的抑制作用可被2，4-二硝基苯酚解除。
11．6—磷酸葡萄糖含有高能磷酸基团，所以它是高能化合物。
12．从低等单细胞生物到最高等的人类，能量的释放、贮存和利用都以ATP为中心。
13．ATP虽然含有大量的自由能，但它并不是能量的贮存形式。
14．ATP在高能化合物中占有特殊地位，它起着共同的中间体的作用。
15．有机物的自由能决定于其本身所含基团的能量，一般是越稳定越不活泼的化学键常具有较高的自由能。
16．磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的贮存库，因为磷酸肌酸只能通过这唯一的形式转移其磷酸基团。
三、填空题1．生物体内形成ATP的方式有:⑴__________________、⑵___________________和⑶________________________。
2．代谢物在细胞内的生物氧化与在体外燃烧的主要区别是、和。
3．生物氧化主要通过代谢物的反应实现的，H2O是通过形成的。
4．化学反应过程中，自由能的变化与平衡常数有密切的关系，ΔG0′＝。
6．在氧化还原反应中，自由能的变化与氧化还原势有密切的关系，ΔG0＝。
6第六章 生物氧化 - 10.31第一节OK
体内最重要 的脱氢酶
催化S脱氢，将氢经过一系列传递体交给氧，生成水。
乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等 。
SH2
NAD+(NADP+) FMN(或FAD)
一系列递氢体和递电子体
S
NADH+H+(NADPH+H+)
FMNH2(或FADH2)
1/2O2 H2O
10
三、生物氧化过程中CO2的生成
人体内CO2的生成来源于有机酸的脱羧反应。
√B．Cytb→Cytc1→Cytc→ Cytaa3→1/2O2
C．Cytc1→Cytb→Cytc→Cytaa3→1/2O2
D．Cytaa3→Cytc→Cytc1→Cytb→ 1/2O2
37
3、生物氧化的特点不包括：
A．逐步放能 B．可产生三磷酸腺苷
C．逐步氧化 D√．能量全部以热能形式散失
4、下列哪种物质不属于呼吸链成分：
(1)NAD+ （辅酶I，CoI）和NADP+ （辅酶II，CoII） (2)黄素蛋白——FMN (FAD)辅基 (3)铁硫蛋白 (4)泛醌（辅酶Q，CoQ）
15
(1)NAD+ （辅酶I，CoI）和NADP+ （辅酶II，CoII）
H
C CONH 2
+H + e + H+
N+
HH CONH2
N
+ H+
R
R
H
+2H
NAD(P)+
NAD(P)H+H+
2H
e
- 2H
氧化型
还原型
H
H+ 氧化还原反应，变化发生在五价氮和三
第六章生物氧化
琥珀酸
琥珀酰CoA合成酶
底物水平磷酸化的反应
§1 生成ATP的氧化磷酸化体系
二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸 化生成ATP偶联
（一）氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、 Ⅳ内
推测氧化磷酸化的偶联部位
测定P/O比值 自由能变化 （⊿Gº‘=-nF⊿Eº’）
1. 测定P/O比值 是指代谢物在线粒体氧化时， 以每消耗1mol氧原子所消耗无机磷的mol数（或 ADP数），即生成ATP的mol数。
产 生 的 CO2 、 H2O 由 物 质 中 的 碳和氢直接与氧
结合生成。
生物氧化的一般过程
糖原
甘油三脂
蛋白质
葡萄糖
脂酸+甘油 乙酰CoA
氨基酸
TAC
CO2 2H
ADP+Pi ATP 呼吸链 H2O
§1 生成ATP的氧化磷酸化体系
一、氧化呼吸链是一系列有电子传递功能的氧化还 原组分
二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与ADP磷酸化生 成ATP偶联
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传递给泛醌 2. 复合体Ⅱ功能是将电子从琥珀酸传递到泛醌 3. 泛醌 4. 复合体Ⅲ功能是将电子从还原型泛醌传递给细
胞色素c 5. 复合体Ⅳ将电子从细胞色素C传递给氧
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传 递给泛醌(ubiquinone)
NADH 它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得 到的产物。NADH所携带的电子是线粒体 呼吸链主要电子供体之一。
功 能：
复合体Ⅰ 复合体Ⅱ
2e QH2
复合体Ⅲ
QH2
（一）氧化呼吸链由4种具有传递电 子能力的复合体组成
1. 复合体Ⅰ作用是将NADH中的电子传递给泛 醌
《生物化学原理》张洪渊主编 课后习题及答案(二)
行计算得△G=-42090 J·mol-1。
4.根据△E。=氧化电极电位-还原电极电位公式，计算（1）（3）(4)（5）可按箭头所指方向
反应。
5.已知 1 个 NADH 经电子呼吸链可以产生 2.5 个 ATP。 NADH +H++3ADP+3Pi+1/2O2→NAD++3ATP+4H2O，△G。=-217.57 kJ/mol, 成人基础代谢为每
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一、课后习题
第六章 生物氧化
1．用对或不对回答下列问题。如果不对，请说明原因。
（1）不需氧脱氢酶就是在整个代谢途径中并不需要氧参加的生物氧化酶类。
（2）需氧黄酶和氧化酶都是以氧为直接受体。
（3）ATP 是所有生物共有的能量储存物质。 （4）无论线粒体内或外，NADH+H+用于能量生成，均可产生 2.5 个 ATP。
参考答案 （一）名词解释
1.代谢物分子中的氢原子在脱氢酶作用下激活脱落后，经过一系列传递体的传递，最终 将电子交给被氧化酶激活的氧而生成水的全部体系，称为呼吸链或电子传递链。
2.伴随着呼吸链电子传递过程发生的 ATP 的合成称为氧化磷酸化。氧化磷酸化是生物体 内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解，并合成 ATP 的主要方式。
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一、课后习题
第七章 糖代谢
1.1710g 蔗糖在动物体内经有动物体内经有氧分解为水和 CO2，可产生多少 ATP 和 CO（2 mol）?
2.在某厂的酶法生产酒精中，用淀粉作原料，液化酶和糖化酶的总转化率为 40%，酒精酵母
对葡萄糖的利用率为 90%，问投料 50 吨淀粉，可生产多少酒精（酒精比重 0.789）？酵母菌
生物化学教案：第六章 生物氧化
一系列酶促反应逐步进行，能
量逐步释放有利于机体捕获
能量，提高 ATP 生成的效率
通过加水脱氢反应使物
物质中的碳和氢直接氧
质能间接获得氧，并增加脱氢 结合生成 CO2 和 H2O 。 的机会；脱下的氢与氧结合产
生 H2O ， 有 机 酸 脱 羧 产 生 CO2。
二、生成 ATP 的氧化磷酸化体系 1、呼吸链
15 mins
教学主要内容
备注
高能磷酸键：水解时释放的能量大于 21KJ/mol 的磷酸酯键，常
表示为 P
高能磷酸化合物即含有高能磷酸键的化合物 5、线粒体内膜对各种物质进行选择性转运
25 mins
线粒体外膜通透性高，线粒体对物质通过的选择性主要依
赖于内膜中不同转运蛋白(transporter)对各种物质的转运。 胞液中 NADH 的氧化 转运机制主要有：
Cyt c1 ，
Cyt a
复 合 细胞色素 162
体Ⅳ
C 氧化酶
13 血红素 a， Cyt c（膜
a3，
间隙侧）
CuA, CuB
排列顺序：（1）NADH 氧化呼吸链 NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
（2）琥珀酸氧化呼吸链 琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →复合体Ⅳ→O2
氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度
偶联机制：化学渗透假说
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。
质子顺梯度回流释放能量被 ATP 合酶利用催化 ATP 合成
生化简明教程章节习题集第六章
第六章生物氧化与氧化磷酸化一、练习题目(一)名词解释1．生物氧化2．高能磷酸化合物3．电子传递链4．磷酸原5．电子传递抑制剂6．氧化磷酸化作用7．底物水平磷酸化作用8．解偶联作用9．磷氧比(P／O)10．穿梭作用(二)问答题1．何谓生物氧化?它有何特点?其作用的关键是什么?生物氧化的方式?2．举例说明高能化合物可分为哪几种键型。
3．影响ATP水解时自由能释放的重要因素是什么?4．电子传递链上有哪几类电子传递体?各作用如何?5．如何证明电子传递链各组分的排列顺序和方向?6．写出电子传递链的排列顺序。
7．在电子传递链上可拆离成哪几个电子传递复合物?各复合物作用是什么?8．电子传递抑制剂主要有哪几种?其毒害作用机理是什么?9．谷氨酸十丙酮酸α酮戊二酸十丙氨酸：已知25℃时丙氨酸合成的Keq为1．107，试计算该反应的ΔG0’值。
10．计算下列各反应的ΔG0’值：(1)ATP+GDP→GTP+ADP；(2)3—磷酸甘油酸+ATP→1.3—二磷酸甘油酸+ADP；(3)NADH氧化生成水11．在真核生物中，指出下列各反应中P/O比的理论值：(1)3—磷酸甘油醛→1，3—二磷酸甘油酸；(2)琥珀酸—延胡索酸；(3)异柠檬酸→α→酮戊二酸；(4) α—酮戊二酸→琥珀酸12．真核生物细胞质内形成的NADH+H+，当其电子传递给氧时，为什么只产生2ATP?13．关于氧化磷酸化机理有哪几种主要学说，其中目前较为公认的是哪一种，其主要内容是什么?其实验证明是什么?14．在真核生物中，根据化学历程计算lmol葡萄糖彻底氧化能产生多少ATP?(三)填空题1．自由能的单位是______________。
当△G>0时，则反应____________自发进行，此反应称为__________反应，其Keq__________1。
2．标准自由能变化与标准氧化还原电势变化的关系为____________。
3．在标准条件下，一般将水解时释放以上自由能的化合物称为高能化合物。
第6章 生物氧化
功能：将电子从细胞色素 传递给 传递给O 功能：将电子从细胞色素C传递给 2
1 ADP和ATP的调节作用 和 的调节作用 ADP增高 增高/ATP降低 增高 降低 ADP降低 降低/ATP升高 降低 升高 2 甲状腺激素（促进） 甲状腺激素（促进） 甲亢病人基础代谢率高（活化 甲亢病人基础代谢率高（活化ATP酶） 酶 促进氧化磷酸化 抑制氧化磷酸化
46
3 氧化磷酸化的抑制剂
52
磷酸甘油脱氢酶
磷酸甘油穿梭 肌肉，神经） （肌肉，神经）
苹果酸-天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏） 苹果酸 天冬氨酸甘油穿梭（肝脏，心脏） 天冬氨酸甘油穿梭
苹果酸
1分子葡萄糖有氧氧化 分子葡萄糖有氧氧化 肌肉和神经组织中生成36ATP 肌肉和神经组织中生成 心脏和肝脏中生成38ATP 心脏和肝脏中生成
4
生物氧化的特点
生物氧化与体外燃烧的比较
生物氧化 反应条件 反应过程 能量释放 CO2生成方式 温 和 (体温、pH近中性) 体温、pH近中性) 逐步进行的酶促反应 逐步进行 （化学能、热能） 化学能、热能） 有机酸脱羧 体外燃烧 剧 烈 (高温、高压) 高温、高压) 一步完成 瞬间释放 （热能） 热能） 碳和氧结合
29
生物氧化产物2 生物氧化产物
第一条呼吸链： 第一条呼吸链： NADH氧化呼吸链 氧化呼吸链
CytC
复合体Ⅰ 复合体Ⅰ
复合体Ⅲ 复合体Ⅲ
复合体Ⅳ 复合体Ⅳ
第六章 生物氧化
化学渗透假说简单示意图
线粒体内膜
线粒体基质
ADP
H2O
ATP
化 学 渗 透 假 说
化学渗透假说详细示意图
胞液侧 H+
H+ H+ Cyt c
+
+++++ +
++
+
线粒体内膜
Q
F
Ⅰ
Ⅱ
-
-
Ⅳ
0
- Ⅲ---
--
NADH+H+ NAD+
延胡索酸 琥珀酸
H2O 1/2O2+2H+
基质侧
ADP+Pi
-
F1
ATP
H+
ATP合酶的分子结构
线粒体膜间隙 线粒体内膜
线粒体基粒
第六章 生物氧化
一、概述
生物氧化－有机物质在生物体内的氧化分解。
生物氧化的两大体系： 线粒体生物氧化体系：产能 非线粒体生物氧化体系：生物转化 主要解毒,参与代谢物、药物及 毒物的清除、排泄
非线粒体生物氧化：生物转化 主要功能：解毒 超氧化物歧化酶（SOD ）
清除体内的超氧离子(O2﹣)
2O2﹣+ 2H+ SOD H2O2 + O2 过氧化氢酶 H2O + O2
1．以下有关生物氧化的叙述有误的是 ( )。
A．生物氧化是有机物质在生物体内的氧 化分解过程；
B．生物氧化的两大体系是：线粒体生物 氧化体系及非线粒体生物氧化体系；
C．生物氧化过程ATP在人体内的生成方式 有底物磷酸化和氧化磷酸化；
第6章 生物氧化
NADH 氧化呼吸链每传递 2H ，泵出 10 个
H+， 实生成 2.5 个 ATP，琥珀酸氧化呼吸链
传递2H泵出6个H+ ，实生成1.5个ATP。
电子传递与质子梯度的形成（实验）
质子梯度的形成
（三）ATP 合 酶
从线粒体内膜分离到复合体 Ⅴ 即 ATP合酶 ， 该酶由F0 ( 疏水部分）和F1 ( 亲水部分） 组成。 α3 F1 诸 亚 基 协 同 ， 催 化 β3 ADP+Pi 生成ATP，催 γ F1 化部位在β亚基上。 δ ATP ε 合酶 F0 : a1b2c9-12 F0为质子 H+通道。
2．复合体Ⅱ：琥珀酸-泛醌还原酶
FAD F传递给CoQ 琥珀酸
e
FAD, Fe-S
e
CoQ
复合体Ⅱ
NH2 N
FAD
O H2C HCOH HCOH O P OH O O P OH O N CH3 N O
N
Vit B2
H3C
HCOH CH3 2 N N O OH OH
自由能的变化与氧化还原电位变化的关系： ΔG = -n FΔE （ΔE 为氧化还原电位变化，n为传递的电 子数，F为法拉弟常数=96.5 kJ/mol· V） 合成1mol ATP时，需要提供的能量至少为 ΔG = 30.5 kJ/mol。
NADH→→CoQ 电位差 0.38V, ΔG = -73.3 kJ/mol，
复合体Ⅲ
CuA,Cyt a, 复合体Ⅳ Cyta3-CuB
O2
呼吸链组分按氧化还原电位由低到高排列。
呼吸链中各氧化还原对的标准氧化还原电位
氧化还原对 NAD+ /NADN+H+ FMN /FMNH2 E0 '(V) －0.32 －0.219 氧化还原对 Cyt c1 Fe3+ /Fe2+ Cyt c Fe3+ /Fe2+ E0' (V) 0.22 0.254
第六章 生物氧化
第六章生物氧化Biological Oxidation一、授课章节及主要内容：第六章生物氧化二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、授课学时本章共4节课时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：第一次课（2学时）：第一节生成A TP的氧化体系——氧化磷酸化偶联部位第二次课（2学时）：影响氧化磷酸化的偶联机理——第二节其他氧化体系四、教学目的与要求生物氧化、呼吸链和氧化磷酸化的定义; ATP生成的方式;氧化磷酸化的过程。
五、重点与难点重点：1．主要是生成ATP的氧化体系；2．呼吸链电子传递的过程；3．ATP生成的方式；4．A TP的利用和储存形式；5．胞浆NADH+H+的氧化。
难点：氧化磷酸化的偶联机理六、教学方法及授课大致安排以面授为主，适当结合临床提问启发。
每次课预留5分钟小结本次课掌握内容及预留复习题，全章结束后小结本章内容。
七、主要外文专业词汇biological oxidation (生物氧化) electron transfer chain (电子传递链)respiratory chain (呼吸链) NAD+ (氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)oxidative phosphorylation (氧化磷酸化) α-glycerophosphate shuttle (α-磷酸甘油穿梭)uncoupler (解偶联剂) CoQ (辅酶Q)malate-asparate shuttle (苹果酸-天冬氨酸穿梭) superoxide dismutase(SOD) (超氧物歧化酶) catalase (过氧化氢酶) FMN (黄素腺嘌呤单核苷酸)mixed-function oxidase (混合功能氧化酶) creatine phosphate (磷酸肌酸)ATP synthase (ATP合酶) FAD (黄素腺嘌呤二核苷酸)chemiosmotic hypothesis (化学渗透假说) peroxidase (过氧化物酶)cytochrome (细胞色素) NADP+ (氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)八、思考题1.何为生物氧化?有何特点?2.试述呼吸链的定义,体内有哪两条呼吸链?3.试写出两条呼吸链组分的排列次序和ATP的生成部位。
第六章 代谢与生物氧化
一、新陈代谢
第 六 章 代 谢 与 生 物 氧 化 4. 代谢
——完成某一代谢过程的一组相互衔接的酶 完成某一代谢过程的一组相互衔接的酶 促反应。 促反应。 特点： 特点：
没有完全可逆的代谢途径； 没有完全可逆的代谢途径； 的代谢途径 代谢途径形式是多样 形式是多样的 代谢途径形式是多样的； 代谢途径有确定的细胞定位 确定的细胞定位； 代谢途径有确定的细胞定位； 代谢途径是相互沟通的； 代谢途径是相互沟通 相互沟通的 能量关联； 代谢途径之间有能量关联 代谢途径之间有能量关联； 代谢途径的流量可调控 可调控。 代谢途径的流量可调控。
能
在高能化合物分子中， 在高能化合物分子中 ， 被水解断裂时释放出大量 自由能的活泼共价键。 高能键常用符号“ 表示 表示。 自由能的活泼共价键。 高能键常用符号“ ~ ”表示。
“高能键”≠“键能高” 高能键” 高能键 键能高”
茶学与生物系-生物化学
代谢中的能量物质
第 六 章
根据分子结构和高能键的特征，高能化合物可分为： 根据分子结构和高能键的特征，高能化合物可分为： 焦磷酸化合物： (1) 焦磷酸化合物：如ATP
(C~S)型 型
茶学与生物系-生物化学
二、生物氧化
第 六 章 代 谢 与 生 物 氧 化 1.定义 定义
糖类、脂肪、 糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞中进行脱 加氧等氧化分解生成CO2和H2O，并释放出能量 氢、加氧等氧化分解生成 ， 的过程称为生物氧化 生物氧化(biological oxidation)。 的过程称为生物氧化 。 其实质是需氧细胞在呼吸代谢过程中所进行的一 系列氧化还原反应过程，故又可称细胞呼吸 细胞呼吸。 系列氧化还原反应过程，故又可称细胞呼吸。
• 新陈代谢 一 新陈代谢一 物质 和 能量 转变
生物化学第六章生物氧化
(还原剂) (氧化剂)
可写成 A2+ B3+
A3+
B2+
2019/11/23
生物化学教研室
9
第三节 生成ATP的氧化体系
一、呼吸链的概念
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 于此过程与细胞呼吸有关，所以将传递链称为呼吸链， 也叫电子传递呼吸链。
氧化酶，而其它均为不需氧脱氢酶。其中a与 a3很难分开，常写为aa3。
在微粒体中主要为细胞色素b5、p450。p450作用 与aa3类似 。
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19
细胞色素的结构
2019/11/23
生物化学教研室
20
呼吸链复合体
人线粒体呼吸链通过上述5大类成分形成4个复合体。
2019/11/23
P/O比值：每消耗1摩尔原子氧所消耗的无机磷 原子的摩尔数。
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生物化学教研室
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2、氧化磷酸化的偶联机制
内模胞浆侧
化 学 渗 透 学 说内膜基侧2019/11/23
生物化学教研室
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ATP合酶（复合体Ⅴ）
由F1和F0组成。 F1 在线粒体内膜基质 侧形成颗粒状突起， 催化ATP的生成。 F膜0镶中嵌。在当线H+粒顺体浓内度 梯度经回流时，γ 亚基发生旋转，3个 β 亚基构象变化， 由紧密结合型变为 开放型，释放ATP。
根据呼吸链各组分的标准氧化还原电位测定（电位越 低越容易失去电子）、利用呼吸链特异性的阻断剂测 定其氧化和还原状态的吸收光谱及离体线粒体各组分 的氧化顺序等实验，确定了呼吸链各组分的排列顺序， 并发现体内存在两条主要的呼吸链。
生物氧化(带答案)
第六章生物氧化二、填空题9．琥珀酸呼吸链的组成成分有____、____、____、____、____。
10．在NADH 氧化呼吸链中，氧化磷酸化偶联部位分别是____、____、____，此三处释放的能量均超过____KJ。
11．胞液中的NADH+H+通过____和____两种穿梭机制进入线粒体，并可进入____氧化呼吸链或____氧化呼吸链，可分别产生____分子ATP或____分子ATP。
12．ATP生成的主要方式有____和____。
13．体内可消除过氧化氢的酶有____、____和____。
14．胞液中α-磷酸甘油脱氢酶的辅酶是____，线粒体中α-磷酸甘油脱氢酶的辅基是____。
15．铁硫簇主要有____和____两种组成形式，通过其中的铁原子与铁硫蛋白中的____相连接。
16．呼吸链中未参与形成复合体的两种游离成分是____和____。
17．FMN或FAD作为递氢体，其发挥功能的结构是____。
18．参与呼吸链构成的细胞色素有____、____、____、____、____、____。
19．呼吸链中含有铜原子的细胞色素是____。
20．构成呼吸链的四种复合体中，具有质子泵作用的是____、____、____。
21．ATP合酶由____和____两部分组成，具有质子通道功能的是____，____具有催化生成ATP 的作用。
22．呼吸链抑制剂中，____、____、____可与复合体Ⅰ结合，____、____可抑制复合体Ⅲ，可抑制细胞色素c氧化酶的物质有____、____、____。
23．因辅基不同，存在于胞液中SOD为____，存在于线粒体中的 SOD为____，两者均可消除体内产生的____。
24．微粒体中的氧化酶类主要有____和____。
三、选择题Ａ型题25．氰化物中毒时被抑制的细胞色素是：A.细胞色素b560B.细胞色素b566C.细胞色素c1D.细胞色素cE.细胞色素aa326．含有烟酰胺的物质是：A. FMNB. FADC. 泛醌D. NAD+E. CoA27．细胞色素aa3除含有铁以外，还含有：A.锌B.锰C.铜D.镁E.钾28．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29．呼吸链中可被一氧化碳抑制的成分是：A. FADB. FMNC. 铁硫蛋白D. 细胞色素aa3E.细胞色素c30．下列哪种物质不是NADH氧化呼吸链的组分？A. FMNB. FADC. 泛醌D. 铁硫蛋白E.细胞色素c31．在氧化过程中可产生过氧化氢的酶是：A. SODB.琥珀酸脱氢酶C.细胞色素aa3D.苹果酸脱氢酶E.加单氧酶32．哪种物质是解偶联剂？A.一氧化碳B.氰化物C.鱼藤酮D.二硝基苯酚E.硫化氰33．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.有机酸脱羧34．呼吸链中细胞色素排列顺序是：A. b→c→c1→aa3→o2B. c→b→c1→aa3→o2C. c1→c→b→aa3→o2D. b→c1→c→aa3→o2E. c→c1→b→aa3→o235．有关NADH哪项是错误的？A.可在胞液中形成B.可在线粒体中形成C.在胞液中氧化生成ATPD.在线粒体中氧化生成ATPE.又称还原型辅酶Ⅰ36．下列哪种不是高能化合物？A. GTPB. ATPC.磷酸肌酸D. 3-磷酸甘油醛E. 1,3-二磷酸甘油酸37．有关生物氧化哪项是错误的？A.在生物体内发生的氧化反应B.生物氧化是一系列酶促反应C.氧化过程中能量逐步释放D.线粒体中的生物氧化可伴有ATP生成E.与体外氧化结果相同，但释放的能量不同38．下列哪种物质脱下的氢不进入NADH呼吸链？A.异柠檬酸B. β-羟丁酸C.丙酮酸D.脂酰辅酶AE.谷氨酸39．由琥珀酸脱下的一对氢，经呼吸链氧化可产生：A. 1分子ATP和1分子水B. 3分子ATPC. 3分子ATP和1分子水D. 2分子ATP和1分子水E. 2分子ATP和2分子水40． 1分子丙酮酸彻底氧化生成水和二氧化碳可产生几分子ATP？A. 3B. 8C. 12D. 14E. 15 41．呼吸链中不具质子泵功能的是：A.复合体ⅠB.复合体ⅡC.复合体ⅢD.复合体ⅣE.以上均不具有质子泵功能42．胞液中1分子乳酸彻底氧化可生成几分子ATP？A. 9或12B. 11或12C. 13或14D. 15或16E. 17或18 43．关于线粒体内膜外的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44．心肌细胞液中的NADH进入线粒体主要通过：A. α-磷酸甘油穿梭B.肉碱穿梭C.苹果酸—天冬氨酸穿梭D.丙氨酸－葡萄糖循环E.柠檬酸－丙酮酸循环45．丙酮酸脱下的氢在哪个环节上进入呼吸链？A.泛醌B. NADH－泛醌还原酶C.复合体ⅡD.细胞色素c氧化酶E.以上均不是46．关于高能磷酸键叙述正确的是：A.实际上并不存在键能特别高的高能键B.所有高能键都是高能磷酸键C.高能磷酸键只存在于ATPD.高能磷酸键仅在呼吸链中偶联产生E.有ATP参与的反应都是不可逆的47．机体生命活动的能量直接供应者是：A.葡萄糖B.蛋白质C.乙酰辅酶AD. ATPE.脂肪48．下列哪种维生素参与构成呼吸链？A.维生素AB.维生素B1C.维生素B2D.维生素CE.维生素D49．参与呼吸链递电子的金属离子是：A.铁离子B.钴离子C.镁离子D.锌离子E.以上都不是50．关于单加氧酶哪项是不正确的？A.参与胆色素的生成B.参与胆汁酸的生成C.参与类固醇激素的生成D.参与生物转化E.参与血红素的生成51．离体肝线粒体中加入氰化物和丙酮酸，其P/O比值是：A. 2B. 3C. 0D. 1E. 452离体肝线粒体中加入异戊巴比妥和琥珀酸，其P/O比值是：A. 0B. 1C. 2D. 3E. 4 53．离体线粒体中加入抗霉素A，细胞色素C1处于：A.氧化状态B.还原状态C.结合状态D.游离状态E.活化状态54．甲亢患者不会出现：A.耗氧增加B.ATP生成增多C.ATP分解减少D.ATP分解增加E.基础代谢率升高55．下列哪种物质不抑制呼吸链电子传递？A.二巯基丙醇B.粉蝶霉素AC.硫化氢D.寡霉素E. 二硝基苯酚56．关于细胞色素哪项叙述是正确的？A.均为递氢体B.均为递电子体C.都可与一氧化碳结合并失去活性D.辅基均为血红素E.只存在于线粒体57．只催化电子转移的酶类是：A.加单氧酶B.加双氧酶C.不需氧脱氢酶D.需氧脱氢酶E.细胞色素与铁硫蛋白58．关于呼吸链哪项是错误的？A.呼吸链中的递氢体同时都是递电子体B.呼吸链中递电子体同时都是递氢体C.呼吸链各组分氧化还原电位由低到高D.线粒体DNA突变可影响呼吸链功能E.抑制细胞色素aa3可抑制整个呼吸链59．不含血红素的蛋白质是：A.细胞色素P450B.铁硫蛋白C.肌红蛋白D.过氧化物酶E.过氧化氢酶60．已知NAD+/NADH+H+和CoQ/CoQH2的氧化还原电位分别是-0.32和0.04，试求一对氢由NADH传到CoQ时氧化磷酸化的能量利用率：A. 30%B. 40%C. 44%D. 50%E. 68%61．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. SODD.黄嘌呤氧化酶E.细胞色素C氧化酶62．下列哪种底物脱下的一对氢经呼吸链氧化生成水，其P/O比值约为3 ？A.琥珀酸B.脂酰辅酶AC. α-磷酸甘油D.丙酮酸E.以上均不是63．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.含金属离子辅基D.可催化产生过氧化氢E.存在于胞液和线粒体中Ｂ型题（64~67）A.磷酸肌酸B. CTPC. UTPD. TTPE. GTP64．用于蛋白质合成的直接能源是：65．用于卵磷脂合成的直接能源是：66．用于糖原合成的直接能源是：67．高能磷酸键的贮存形式是：（68~74）A.细胞色素aa3B.细胞色素b560C.细胞色素P450D.细胞色素c1E.细胞色素c68．在线粒体中将电子传递给氧的是：69．在微粒体中将电子传递给氧的是：70．参与构成呼吸链复合体Ⅱ的是：71．参与构成呼吸链复合体Ⅳ的是：72．参与构成呼吸链复合体Ⅲ的是：73．与线粒体内膜结合不紧密易于分离的是：74．与单加氧酶功能有关的是：（75~79）A.氰化物B.抗霉素AC.寡霉素D.二硝基苯酚E.异戊巴比妥75．可与ATP合酶结合的是：76．氧化磷酸化抑制剂是：77．氧化磷酸化解偶联剂是：78．细胞色素C氧化酶抑制剂是：79．可抑制呼吸链复合体Ⅰ，阻断电子传递的是：（80~84）A.异咯嗪环B.尼克酰胺C.苯醌结构D.铁硫簇E.铁卟啉80．铁硫蛋白传递电子是由于其分子中含：81．细胞色素中含有：82．FMN发挥递氢体作用的结构是：83．NAD+发挥递氢体作用的结构是：84．辅酶Q属于递氢体是由于分子中含有：Ｘ型题85．下列属于高能化合物的是：A.乙酰辅酶AB. ATPC.磷酸肌酸D.磷酸二羟丙酮E.磷酸烯醇式丙酮酸86．呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位有：A.NAD+→泛醌B.泛醌→细胞色素bC.泛醌→细胞色素cD.FAD→泛醌E.细胞色素aa3→O287．关于细胞色素叙述正确的有：A.均以铁卟啉为辅基B.铁卟啉中的铁离子的氧化还原是可逆的C.均为电子传递体D.均可被氰化物抑制E.均可为一氧化碳抑制88．能以NADP+为辅酶的酶是：A.琥珀酸脱氢酶B.谷氨酸脱氢酶C. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶D.苹果酸酶E.丙酮酸脱氢酶89．丙酮酸在彻底氧化时生成二氧化碳的反应有：A.丙酮酸脱氢酶催化的反应B.异柠檬酸脱氢酶催化的反应C. α-戊二酸脱氢酶催化的反应D.琥珀酸脱氢酶催化的反应E.苹果酸脱氢酶催化的反应90．线粒体外生物氧化体系的特点有：A.氧化过程不伴有ATP生成B.氧化过程伴有ATP生成C.与体内某些物质生物转化有关D.仅存在于微粒体中E.仅存在于过氧化物酶体中91．下列哪些底物脱下的氢可被FAD接受？A.脂酰辅酶AB. β-羟脂酰辅酶AC.琥珀酸D. α-磷酸甘油E. 3-磷酸甘油醛92．影响氧化磷酸化的因素有：A.寡霉素B.二硝基苯酚C.氰化物D.ATP浓度E.胰岛素93．细胞色素P450的作用有：A.传递电子B.加氢C.加单氧D.加双氧E.脱羧94．下列哪些物质脱下的氢可进入NADH氧化呼吸链？A.异柠檬酸B.α-酮戊二酸C.苹果酸D.琥珀酸E.丙酮酸95．关于ATP合酶下列哪些叙述是正确的？A.位于线粒体内膜，又称复合体ⅤB.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β亚基上E. F1呈疏水性，嵌在线粒体内膜中96．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.其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呼吸链和琥珀酸呼吸链的交汇点【参考答案】二、填空题9．复合体Ⅱ泛醌复合体Ⅲ细胞色素c 复合体Ⅳ10． NADH→泛醌泛醌→细胞色素c 细胞色素aa3→O230.511．α-磷酸甘油穿梭苹果酸－天冬氨酸穿梭琥珀酸NADH 2 312．氧化磷酸化底物水平磷酸化13．过氧化氢酶过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶14． NAD+ FAD15． Fe2S2 Fe4S4半胱氨酸残基的硫16．泛醌细胞色素c17．异咯嗪环18． b560 b562 b566 c c1 aa319．细胞色素aa320．复合体Ⅰ复合体Ⅲ复合体Ⅳ21． F0 F1 F0 F122．鱼藤酮粉蝶霉素A 异戊巴比妥抗霉素A二巯基丙醇一氧化碳氰化物硫化氢23． CuZn-SOD Mn-SOD 超氧离子24．加单氧酶加双氧酶三、选择题Ａ型题25. E 26. D 27. C 28. C 29. D 30. B31. A 32. D 33. B 34. D 35. C 36. D37. E 38. D 39. D 40. E 41. B 42. E43. A 44. C 45. B 46. A 47.D 48. C49. A 50.E 51. C 52. C 53. A 54. C55. E 56. B 57. E 58.B 59. B 60. C61. E 62. D 63. AＢ型题64. E 65. B 66. C 67. A 68. A 69. C70. B 71. A 72. D 73.E 74. C 75. C76. C 77. D 78. A 79. E 80. D 81. E82. A 83. B 84. C Ｘ型题85.A B C E 86.A C E 87.A C 88.B C D 89.A B C 90.A C 91.A C D 92.A B C D 93.A C 94.A B C E 95.A B C D 96.B C D E。
第六章 生物氧化与氧化磷酸化(ok)
H2 O
FADH2呼吸链
琥珀酸 FAD CoQH2 2Fe3+
细胞色素
O2-
H2 O
Fe
延胡索酸 FADH2
S
CoQ
b- c1 - c-aa3
2Fe2+
1 2 O2
2H+
呼吸链各复合体在线粒体内膜中的位置
电子传递中有四个复合体参与(P179)：
NADH脱氢酶（复合体I） 琥珀酸脱氢酶（复合体Ⅱ ） 细胞色素还原酶（复合体 III ） 细胞色素氧化酶（复合体Ⅳ）
细胞色素类 铁硫蛋白 （Fe-S）
Cyt c1 Cyt c Cyt aa3 O2
原核细胞存在于质膜上 真核细胞存在于线粒体的内膜上
烟酰胺脱氢酶类
特点 ：以NAD+ 或NADP+为辅酶，存在于线
粒体、基质或胞液中。
传递氢机理:
NAD(P)
+
+ 2H+ +2e
NAD(P)H + H+
黄素蛋白酶类
特点： 以FAD或FMN为辅基，酶蛋白为细胞膜组成蛋白 递氢机理：FAD(FMN)+2H
传递电子机理：Fe3+
-e
Fe2+
CoQ
特点：带有聚异戊二烯侧链的苯醌，脂
溶性，位于膜双脂层中，能在膜脂中自由 泳动。
+2H
传递氢机理：CoQ
－2H
CoQH2
细胞色素
特点 ： 以血红素（heme）为辅基，血红素的主要
成份为铁卟啉。
类别: 根据吸收光谱分成a、b、c三类，呼吸链中
含5种（b、c、c1、a和a3)，cyt b和cytc1、cytc在呼 吸链中为电子传递体，a和a3以复合物物存在，称细 胞色素氧化酶，其分子中除含Fe外还含有Cu ，可将 电子传递给氧，因此亦称其为末端氧化酶。
第6章 生物氧化
生物化学与分子生物学教研室
FMN的结构
黄素蛋白中的FAD的结构
1、复合体Ⅰ—— NADH脱氢酶
其作用是催化NADH的2H传递至泛醌（辅酶Q）， 同时将4个质子由线粒体基质（M侧）转移至膜 间隙（C侧）。 动物的复合物Ⅰ由42条肽链组成，呈L型，含有 黄素蛋白（FMN为辅酶）和铁硫蛋白（铁硫簇为 辅酶），分子量接近1MD，以二聚体形式存在。 电子传递的方向为：NADH→FMN→Fe-S→Q，总 的反应结果为：NADH + 5H+M + Q→NAD+ + QH2 + 4H+C
生物化学与分子生物学教研室
线粒体结构
生物化学与分子生物学教研室
（一） 呼吸链的组成
用胆酸、脱氧胆酸处理线粒体内膜，可以得到 四个具有电子传递功能的酶复合体和1个ATP合酶。
辅酶Q和细胞色素C 不属于任何一种复合物。辅 酶Q溶于内膜、细胞色素C位于线粒体内膜的外侧， 属于膜的外周蛋白。
生物化学与分子生物学教研室
(Fe-S)
O2
-
NDP
-
ATP
寡霉素
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2、ADP的调节作用：ADP增多，促进磷酸化。 3、甲状腺激素：促进氧化磷酸化；使偶联蛋白 基因表达增加，引起耗氧和产热增加。 4、线粒体DNA突变
生物化学与分子生物学教研室
四、ATP
（一）高能化合物与ATP
中职生物化学课件第6章
离子，故又被称为细 胞色素氧化酶。
Cyta与Cyta3结合紧密很难分开，常被称为 细胞色素aa3（Cytaa3）
一、呼吸链的组成
❖在呼吸链组成成分中，除了少数游离存在 外，大部分以复合体的形式存在。线粒体 内膜中含有四种具有传递电子功能的酶复 合体，这些复合体主要通过上述酶和辅酶 组分发挥其传递氢或电子的功能。
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
ATP的生成方式
底物水平磷酸化
氧化磷酸化
三、ATP的生成与能量的利用和转移
（二）ATP的生成方式
1. 底物水平磷酸化 代谢过程中，代谢物由于脱氢或脱水引起分
子内部能量重新排布，形成高能键，然后把高能 键的能量转移给ADP形成ATP的过程称为底物水 平磷酸化。如：
❖（二）脱氢酶 需氧脱氢酶： 如黄嘌呤氧化酶 不需氧脱氢酶：如乳酸脱氢酶
三、生物氧化过程中CO2的生成
❖ 体内二氧化碳的生成来自于有机酸的脱羧作用， 而不是碳和氧的直接化合。根据有机酸脱去羧基 的位置不同可分为-脱羧和-脱羧，又根据脱羧 是否伴随氧化，分为氧化脱羧和单纯脱羧。
三、生物氧化过程中CO2的生成
一、呼吸链的组成
表6-1 四种人线粒体呼吸链复合体
复合体 复合体Ⅰ
酶名称 NADH-泛醌还原酶
辅基 FMN, Fe-S
复合体Ⅱ
琥珀酸-泛醌还原酶
FAD, Fe-S
复合体Ⅲ 复合体Ⅳ
泛醌-细胞色素c还原酶 细胞色素c氧化酶
铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
二、呼吸链中氢和电子的传递顺序
❖ 实验证实，线粒体呼吸链有两条：一条是NADH 氧化呼吸链；另一条是琥珀酸氧化呼吸链。
第6章生物氧化习题
第6章生物氧化习题第六章生物氧化复习测试（一）名词解释1.生物氧化2.α-脱羧3.氧化脱羧4.呼吸链5.氧化磷酸化6.底物水平磷酸化7.P/0比值8.氧化磷酸化解偶联9.递氢体和递电子体10．苹果酸-天冬氨酸穿梭（二）选择题A型题：1．生物氧化CO2的产生是：A．呼吸链的氧化还原过程中产生B.有机酸脱羧C.碳原子被氧原子氧化D.糖原的合成E.以上都不是2．生物氧化的特点不包括：A.遂步放能B.有酶催化C.常温常压下进行D.能量全部以热能形式释放E.可产生ATP3.可兼作需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶的辅酶是：A.NAD+B.NADP+C.FADD.CoQE.CytC4.NADH氧化呼吸链的组成部份不包括：A．NAD+B．CoQC．FADD．Fe-SE．Cyt5.下列代谢物经过一种酶脱下的2H，不能经过NADH呼吸链氧化的是：A．苹果酸B．异柠檬酸C．琥珀酸D．丙酮酸E．a-酮戊二酸6．丙酮酸转变成乙酸辅酶A的过程是：A．α-单纯脱酸，B．β-单纯脱酸C．α-氧化脱酸D．β-氧化脱酸E．以上都不是7．下列关于呼吸链的叙述哪项是错误的：A．复合体Ⅲ和Ⅳ为两条呼吸链共有B．可抑制Cytaa3阻断电子传递C．递氢体只递氢，不传递电子D．Cytaa3结合较紧密E．ATP的产生为氧化磷酸化8．各种细胞色素在呼吸链中传递电子的顺序是：A．a→a3→b→C1→1/2O2B．b→C1→C→a→a3→1/2O2C．a1→b→c→a→a3→1/2O2D．a→a3→b→c1→a3→1/2O2E．c→c1→b→aa3→1/2O29．电子按下列各式传递，能偶联磷酸化的是：A．Cytaa3→1/2O2B．琥珀酸→FADC．CoQ→CytbD．SH2→NAD+E．以上都不是10．关于呼吸链组成成分说法错误的是：A．CoQ通常与蛋白质结合形式存在B．Cyta与Cyta3结合牢固C．铁硫蛋白的半胱氨酸的硫与铁原子连接D．细胞色素的辅基为铁卟啉E．FAD的功能部位为维生素B211．体内参与各种供能反应最普遍最主要的是：A．磷酸肌酸B．ATPC．UTPD．CTPE．GTP12．肌酸激酶催化的化学反应是：A.肌酸→肌酐B.肌酸＋ATP磷酸肌酸＋ADPC.肌酸＋CTP磷酸肌酸＋CDPD．乳酸→丙酮酸E．肌酸＋UTP磷酸肌酸＋UDP13．调节氧化磷酸化作用中最主要的因素是：A．ATP/ADPB．FADH2C．NADHD．Cytaa3E．以上都不是14．胞液中的NADH：A．可直接进入线粒体氧化B．以α-磷酸甘油穿梭进入线粒体氧化C.不能进入线粒体进行氧化D.在微粒体内氧化E.以上都不是15．关于苹果酸-天冬氨酸穿梭错误的是：A．主要在肝和心肌中发生B．以苹果酸形式进入线粒体C．经该穿梭作用，NADH氧化产生3分子ATPD．穿梭过程中有转氨基作用E．以上都不是16．属于底物水平磷酸化的反应是：A．1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸B．苹果酸→草酰乙酸C．丙酮酸→乙酰辅酶AD．琥珀酸→延胡索酸E．异柠檬酸→α-酮戊二酸17．体内ATP生成较多时可以下列何种形式储存：A．磷酸肌酸B．CDPC．UDPD．GDPE．肌酐18．某底物脱下的2H氧化时P/O比值约为3.0，应从何处进入呼吸链：A．FADB．NAD+C．CoQD．CytbE.Cytaa319．催化的反应与H２O２无关的是：A．SODB．过氧化氢酶C.羟化酶D.过氧化物酶E.以上都不是20．符合不需氧脱氢酶的叙述是：A.其受氢体不是辅酶B．产物一定有H２O２C．辅酶只能是NAD+而不能是FADD.还原型辅酶经呼吸链后氢与氧结合成H2OE．辅酶一定含有Fe-S21．调节氧化磷酸化最重要的激素为：A．肾上腺素B．甲状腺素C．肾上腺皮质的激素D．胰岛素E．生长素22．细胞色素含有：A．胆红素B．铁卟啉C．血红素D．FADE．NAD+23．在胞液中进行与能量生成有关的过程是：A．三羧酸循环B．电子传递C．糖酵解D．脂肪酸的β氧化E．糖原合成24．关于NAD+的性质说法错误的是：A．烟酰胺部分可进行可逆的加氢与脱氢B．与蛋白质等物质结合形成复合体C．不需氧脱氧酶的辅酶D．每次接受两个氢及两个电子E．其分子中含维生素PP25．阻断Cytaa3→O2的电子传递的物质不包括：A．CN－B．N3－C．COD．阿米妥E．NaCN26．关于非线粒体的生物氧化特点叙述错误的是：A．可产生氧自由基B．仅存在于肝C．参与药物、毒物及代谢物的生物转化D．不伴磷酸化E．包括微粒体氧化体系，过氧化物酶体系及SOD27．线粒体氧化磷酸化解偶联是指：A．线粒体内膜ATP酶被抑制B．线粒体能利用氧但不能生成ATPC．抑制电子传递D．CN—为解偶联剂E．甲状腺素亦为解偶联剂28．下列不是加单氧酶生理功能的是：A．参与某些激素的灭活B．参与维生素D的灭活C．参与胆汁酸的合成D．参与肝的生物转化E参与药物代谢29.符合高能磷酸键叙述的是：A．含高能键的化合物都含有高能磷酸键B．有高能磷酸键变化的反应都是不可逆的C．体内高能磷酸键产生主要是氧化磷酸化方式D．体内的高能磷酸键主要是CTP形式E．体内的高能磷酸键仅为ATP30．催化反应RH＋NADPH＋H＋＋O2→ROH＋NADP＋＋H２O的酶是：A.混合功能氧化酶B．过氧化物酶C．SODD．过氧化氢酶E．以上都不是B 型题：A．异咯嗪B．铁硫蛋白C．苯醌结构D．烟酰胺E．铁卟啉1．FAD传递氢的功能部分：2．NAD+能传递氢的功能部分：3．CoQ能传递氢的功能部分：4．细胞色素传递电子的功能部分：A.α-单纯脱羧B.β-单纯脱羧C.α-氧化脱羧D.β-氧化脱羧E.转氨基作用5．氨基酸脱羧：6．丙酮酸脱氢生成乙酰辅酶A：7．草酰乙酸脱羧生成丙酮酸：8．苹果酸脱羧生成为丙酮酸：A.丙酮酸B.磷酸烯醇式丙酮酸C.磷酸肌酸D.UTPE.ATPP的物质是：9．不含高～○10．高能磷酸键利用的主要形式是：11．糖原合成过程中能量的利用形式是：12．高能磷酸键的主要储存形式是：A．过氧化氢酶B．混合功能氧化酶C．CKD．LDHE．LPL13．细胞定位在微粒体的是：14．定位在过氧化物酶体的是：15．与H2O2有关的酶是：（三）问答题1．比较体内氧化与体外氧化的异同2．体内CO2的产生的方式有哪些？3．试述呼吸链的组成成分及功能？并写出体内两条主要呼吸链的传递链？4．影响氧化磷酸化的因素有哪些？5．如何理解生物体内的能量代谢是以ATP为中心的？五、参考答案（一）名词解释1．营养物质在体内氧化分解为CO2和H2O，并逐步释放能量的过程称生物氧化。
(整理)第6章生物氧化
生物氧化学习要求是如何生成的。
ATP的主要生成方式、氧化1.掌握生物氧化过程中体内水和CO2磷酸化的概念、呼吸链的组成及作用特点。
2.熟悉生物氧化的特点、反应方式及所需要的酶类。
氧化磷酸化的机制。
3.了解NADH及ATP的转运及非线粒体氧化体系的特点。
基本知识点物质在生物体内的氧化称生物氧化，主要指糖、脂肪、蛋白质在体内分解时逐步释放能量，以维持生命活动，并最终生成CO2和H2O的过程。
生物氧化主要在线粒体中进行，线粒体内膜存在多种有氧化还原功能的酶和辅酶排列组成的氧化呼吸链或称电子传递链，可将代谢物脱下的质子、电子逐步逐步传递给氧生成水，并释放物质氧化的能量。
组成呼吸链成分有四种复合体:NADH泛醌还原酶(复合体Ⅰ)、琥珀酸-泛醌还原酶(复合体Ⅱ)/ 泛醌细胞色素C还原酶（复合体Ⅲ）、细胞色素C氧化酶（复合体Ⅳ）。
通过测定呼吸链各组分的标准氧化还原电位等方法，可以推测出呼吸链各组分电子传递顺序。
根据传递顺序的不同体内存在两条呼吸链：NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链。
排列顺序为：NADH氧化呼吸链：NADH→FMN→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→1/2O2琥珀酸氧化呼吸链琥珀酸→FAD→CoQ→Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3→1/2O2体内ATP生成的主要方式是氧化磷酸化作用。
营养物质分解途径产生的NADPH+H+和FADH2提供的氢经4种复合体组分的电子传递链，最后与O2结合生成H2O，复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ有质子泵功能，可同时将H+从线粒体内膜基质侧转移到胞液侧，形成跨线粒体内膜的H+电化学梯度储存氧化释放的能量。
ATP 合酶利用顺梯度回流时释放出的势能，驱动F0-F1复合体旋转β亚基构象次序改变，催化ADP和Pi合成、释放ATP。
计算结果表明，每对氢经NADH氧化呼吸链传递产生约2.5个ATP，每对氢经琥珀酸氧化呼吸链传递产生约1.5个ATP。
氧化磷酸化抑制剂包括呼吸链抑制剂、解偶联剂和ATP合酶抑制剂。
第六章生物氧化(本科第七版)
FADH2或FMNH2
2)铁硫蛋白（铁硫中心）及其辅基铁硫簇（Fe-S）：在 生物氧化中起递电子的作用。
5、复合体Ⅲ
复合体Ⅲ又叫泛醌-细胞色素C还原酶，细胞色素 b-c1复合体，含有细胞色素b(b562, b566)、细胞 色素c1和一种可移动的铁硫蛋白(Rieske protein)。
电子传递过程：CoQH2→(Cyt b566(L)→Cyt
NADH氧化呼吸链
FADH2氧化呼吸链
琥珀酸
FAD (Fe-S) NADH FMN (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c1→Cyt c Cyt aa3 O2
二、 ATP的生成
底物水平磷酸化
ATP生成方式 氧化磷酸化
底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation ): 底 物脱氢使分子内部能量重新分布，生成的高能键， 直接转给ADP磷酸化生成ATP的过程。
F
+
-
Ⅰ
NAD+
Ⅱ
NADH+H+
延胡索酸 琥珀酸
-
Ⅲ -
- 1/2O2+2H+
- H2 O
Ⅳ
0
F1
基质侧
ADP+Pi ATP H+
2、ATP合酶（ATP synthase）：复合体Ⅴ
F0（疏水部分）：由a1b2c9～12亚基组成，是镶嵌
在线粒体内膜中的质子通道
ATP合酶
F1（亲水部分）：由33亚基组成，其功能是
能量，当质子顺浓度梯度回流时驱动ADP与Pi生成ATP。
简 单 示 意 图
线 粒 体 内 外 膜 间 隙
线粒体内膜 线粒体基质
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ATP分解 UCP合成 ATP合成
ADP 产热量 耗氧量
四、ATP在能量的生成、利用、转移 和储存中起核心作用
高能磷酸键
水解时释放的能量大于21kJ/mol的磷酸酯
键，常表示为P。
高能磷酸化合物 含有高能磷酸键的化合物
ATP是人体内能量的直接供给者。
NH 2 N O O O β γ α O P O P O P O CH2 O
-
N N O 1' H H 2' OH 9 N
O
-
O
-
H
H OH
一磷酸腺苷（AMP） 二磷酸腺苷（ADP） 三磷酸腺苷（ATP）
核苷二磷酸激酶的作用
ATP + UDP ATP + CDP ATP + GDP ADP + UTP ADP + CTP ADP + GTP
习题
D
从低等的单细胞生物到高等的人类,能量的释 放、贮存和利用都以下列哪一种为中心? A GTP B UTP C TTP D ATP E CTP
D
下列物质中哪种是呼吸链抑制剂? A ATP B 寡酶素 C 2,4-二硝基苯酚 D 氰化物 E 二氧化碳 D
D
能直接以氧作为电子接受体的是: A 细胞色素b B 细胞色素C C 细胞色素b1 D 细胞色素a3 E 细胞色素C1
B
氢原子经过呼吸链氧化的终产物是: A H2O2 B H2O D CO2
C H+ EO
D
下列物质中哪一种称为细胞色素氧化酶? A CytP450 B Cytc C Cytb D Cytaa3 E Cyta
C
氰化物能与下列哪种物质结合从而阻断呼吸链 的生物氧化? A 细胞色素C B 细胞色素b C 细胞色素aa3 D 细胞色素b1 E 细胞色素b5
腺苷酸激酶的作用 ADP + ADP ATP + AMP
肌酸激酶的作用
磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。
ATP的生成和利用
ATP
肌酸 磷酸 肌酸 氧化磷酸化 底物水平磷酸化
~P
~P
ADP
生物体内能量的储存和 利用都以ATP为中心。
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)
（一）氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、 Ⅳ内
氧化磷酸化偶联部位：复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
呼 吸 链
AH2
2H(2H++2e)
1 O 2 2 H2O
氧化
A ADP+Pi
能量 ATP 磷酸化
偶 联
氧化磷酸化偶联部位：复合体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ H+
胞液侧
Cyt c 解偶联 蛋白 F Ⅲ
热能
Q
Ⅰ Ⅱ
Ⅳ
0
基质侧
ADP+Pi
萎锈灵
×
抗霉素A 二巯基丙醇
CO、CN-、 N3-及H2S
琥珀酸 FAD (Fe-S)
× ×
NADH
FMN (Fe-S)
×
CoQ
Cyt b→Cyt c→Cyt c
Cyt aa3
O2
鱼藤酮 粉蝶霉素A 异戊巴比妥
2、解偶联剂破坏电子传递建立的跨膜质子电化学梯度 解偶联剂 (uncoupler) 可使氧化与磷酸化的偶 联相互分离 使电化学梯度储存的能量以热能形式释放 如：二硝基苯酚 (dinitrophenol, DNP) ；解偶 联蛋白(uncoupling protein，UCP1)。
解偶联蛋白作用机制（棕色脂肪组织线粒体） H+
胞液侧
Cyt c 解偶联 蛋白 F Ⅲ
热能
Q
Ⅰ Ⅱ
Ⅳ
0
基质侧
ADP+Pi
F1 ATP
H+
（二）ADP 是调节正常人体氧化磷酸化速率 的主要因素。
1 + NADH + H + O2 2
氧化磷酸化
H2O + NAD+
ADP+Pi
ATP
（三）甲状腺激素刺激机体耗氧量和产热都增加
二、氧化磷酸化将氧化呼吸链释能与 ADP磷酸化生成ATP偶联
ATP生成方式
氧化磷酸化 (oxidative phosphorylation)是指在呼 吸链电子传递过程中偶联 ADP磷酸化，生成ATP， 又称为偶联磷酸化。 底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 与脱氢反应偶联，生成底物分子的高能键，使 ADP(GDP) 磷酸化生成 ATP(GTP) 的过程。不经 电子传递。
延胡索酸 NAD+
琥珀酸
基质侧
1/2O2+2H+
4H+
4H+
2H+
1、NADH氧化呼吸链
NADH →复合体Ⅰ→Q →复合体Ⅲ→Cyt c →
复合体Ⅳ→O2
2、琥珀酸氧化呼吸链
琥珀酸 →复合体Ⅱ →Q →复合体Ⅲ→Cyt c →
复合体Ⅳ→O2
NADH氧化呼吸链 FADH2氧化呼吸链
琥珀酸 FAD (Fe-S) NADH FMN (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2
F1 ATP
H+
氧化磷酸化偶联部位
琥珀酸
FAD (Fe-S) NADH FMN (Fe-S) CoQ Cyt b→Cyt c→Cyt c Cyt aa3 O2
ATP ATP
ATP
三、氧化磷酸化作用可受某些内外源 因素影响
（一） 氧化磷酸化抑制剂
1、呼吸链抑制剂阻断氧化磷酸化的电子传递过程
各种呼吸链抑制剂的阻断位点
第6章
生物氧化
Biological Oxidation
1
目录
生物氧化的一般过程
糖原 三酯酰甘油 蛋白质 氨基酸
葡萄糖
脂酸+甘油
乙酰CoA
TAC
CO2 2H
ADP+Pi 呼吸链
ATP H2O
线粒体的结构
基质 嵴
4H+
4H+
Cytc
2H+
e胞液侧
eⅠ NADH+H+ Ⅱ
e-
Q eⅢ
eⅣ
H2O
线粒体内膜