第五章 生物氧化
生物化学第五章生物氧化随堂练习与参考答案
生物化学（本科）第五章生物氧化随堂练习与参考答案第一节生物氧化的方式及二氧化碳的生成第二节ATP的生成与储备第三节氧化磷酸化体系第四节其他氧化体系与生物转化1. (单选题)关于生物氧化的描述，错误的是A．生物氧化是在正常体温，pH近中性的条件下进行的B．生物氧化过程是一系列酶促反应，并逐步氧化，逐步释放能量C．其具体表现为消耗氧和生成 CO2D，最终产物是H2O、CO2、能量E．所产生的能量均以 ADP磷酸化为 ATP形式生成和利用参考答案：E2. (单选题)研究呼吸链证明A. 两条呼吸链的会合点是 CytcB. 呼吸链都含有复合体ⅡC. 解偶联后，呼吸链就不能传递电子了D. 通过呼吸链传递 1 个氢原子都可生成 3 分子的ATPE. 辅酶 Q 是递氢体参考答案：E3. (单选题)细胞色素在电子传递链中的排列顺序是A．Cyt b→c1→c→aa3→O2B．Cyt b→c→c1→aa3→O2C．Cyt b→c1→aa3→c→O2D．Cyt c1 →c→b→aa3→O2E．Cyt c →c1→b→aa3→O2参考答案：A4. (单选题)决定氧化磷酸化速率的最主要因素是A．ADP浓度B．AMP浓度C．FMND．FADE．NADP+参考答案：A5. (单选题)肌肉中能量的主要贮存形式是A．ATPB．GTPC．磷酸肌酸D．CTPE．UTP参考答案：C6. (单选题)在呼吸链中，既可作为NADH脱氢酶的受氢体，又可作为琥珀酸脱氢酶的受氢体的是A．Cyt cB．Cyt bC．CoQD．FADE．铁硫蛋白参考答案：C7. (单选题)呼吸链各成分排列顺序的依据是A．各成分的结构B．各化合物的类型C．分子的结构与性质D．分子的大小E．按各成分的氧化还原电位的高低来排列参考答案：E8. (单选题)关于生物氧化时能量的释放，错误的是 A．生物氧化过程中总能量变化与反应途径无关 B．生物氧化是机体生成ATP的主要来源方式C．线粒体是生物氧化和产能的主要部位D．只能通过氧化磷酸化生成ATPE．生物氧化释放的部分能量用于ADP的磷酸化参考答案：D9. (单选题)线粒体氧化磷酸化解偶联，意味着A．线粒体氧化作用停止B．线粒体膜ATP酶被抑制C．线粒体三羧酸循环停止D．线粒体能利用氧，但不能生成ATPE．线粒体膜的钝化变性参考答案：D10. (单选题)细胞色素b，c1，c和P450均含辅基A．Fe3+B．血红素CC．血红素AD．原卟啉E．铁卟啉参考答案：E11. (单选题)ATP含有几个高能键A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个E. 0个参考答案：B12. (单选题)劳动或运动时ATP因消耗而大量减少，此时A．ADP相应增加，ATP/ADP下降，呼吸随之加快B．ADP相应减少，以维持ATP/ADP恢复正常C．ADP大量减少，ATP/ADP增高，呼吸随之加快D．ADP大量磷酸化以维持ATP/ADP不变E．以上都不对参考答案：A13. (单选题)肝细胞胞液中的NADH进入线粒体的机制是 A．肉碱穿梭B．柠檬酸-丙酮酸循环C．α-磷酸甘油穿梭D．苹果酸-天冬氨酸穿梭E．丙氨酸-葡萄糖循环参考答案：D14. (单选题)下列关于营养素在体外燃烧和生物体内氧化的叙述，正确的是A．都是逐步释放能量B．都需要催化剂C．都需要在温和条件下进行D．生成的终产物基本相同E．氧与碳原子直接化合生成CO2参考答案：D15. (单选题)氰化物引起的中毒是由于阻断了什么部位的电子传递A．Cyt aa3→O2B．Cyt b→c1C．Cyt c1→cD．Cyt c→aa3E．CoQ→Cyt b参考答案：A16. (单选题)肌肉组织中肌肉收缩所需要的大部分能量以哪种形式贮存A．ADPB．磷酸烯醇式丙酮酸C．ATPD．磷酸肌酸E．以上都不是参考答案：D17. (单选题)活细胞不能利用下列哪种能源来维持它们的代谢A．ATPB．糖C．脂肪D．周围的热能E．以上都不是参考答案：D18. (单选题)糖酵解途径生成的丙酮酸，如要进行彻底氧化，必须进入线粒体氧化，因为A．丙酮酸脱氢酶复合体在线粒体内B．NADH氧化呼吸链在线粒体内膜C．琥珀酸氧化呼吸链在线粒体内膜D．乳酸不能通过线粒体E．不需要氧参考答案：A19. (单选题)1mol NADH+H+经呼吸链将氢传给氧生成水的过程中产生 ATP的摩尔数是A．1B．C．2D．E．5参考答案：D20. (单选题)底物水平磷酸化是指A．底物因脱氢而进行的加磷酸作用B．直接由底物中的高能键转变成 ATP末端的高能磷酸键 C．体内生成 ATP的摩尔数D．生成含有高能磷酸键化合物的作用E．以上都不是参考答案：B21. (单选题)1摩尔 NADH+H+经苹果酸穿梭作用，进入氧化呼吸链产生ATP的摩尔数是A．1B．C．2D．E．3参考答案：D22. (单选题)胞浆内 NADH+H+进入线粒体，并氧化产生ATP 的途径是A．苹果酸→柠檬酸穿梭作用B．丙酮酸→乙酰CoA穿梭作用C．乳酸→丙酮酸穿酸作用D．α－磷酸甘油穿梭作用E．以上都不是参考答案：D23. (单选题)磷酸肌酸A．肾组织中能量的贮存形式B．所含～P可直接被机体利用C．由肌酸磷酸激酶(CPK)催化生成D．主要贮存在肝脏E．以上都不是参考答案：C24. (单选题)体内 CO2来自A．碳原于被氧分子氧化B．呼吸链的氧化还原过程C．有机酸的脱羧D．糖的无氧酵解E．以上都不是参考答案：C25. (单选题)下列不是呼吸链的组成部分的是 A．NADHB．NADPHC．FADH2D．FMNH2E．Cyt aa3参考答案：B26. (单选题)下列不属于高能化合物的是A．磷酸肌酸B．磷酸烯醇式丙酮酸C．3-磷酸甘油酸D．1，3-二磷酸甘油酸E．乙酰辅酶A参考答案：C27. (单选题)在胞液中乳酸脱氢生成的NADHA．可直接进入呼吸链氧化B．在线粒体内膜外侧使α-磷酸甘油转变成磷酸二羟丙酮后进入线粒体C．仅仅需要内膜外侧的磷酸甘油脱氢酶的催化后即可直接进入呼吸链D．经α-磷酸甘油穿梭作用后可进入琥珀酸氧化呼吸链E．上述各条都不能使胞液中NADH进入呼吸链氧化参考答案：D28. (单选题)关于胞液中还原当量NADH经过穿梭作用，错误的是A．NADH和NADPH都不能自由通过线粒体内膜B．在骨骼肌中NADH经穿梭后绝大多数生成分子的ATPC．苹果酸、Glu、Asp都可参与穿梭系统D．α-磷酸甘油脱氢酶，有的以NAD+为辅酶，有的以FAD 为辅酶（基）E．胞液中的ADP进线粒体不需经穿梭作用参考答案：B29. (单选题)氰化物(CN-)使人中毒致死的机制是A．与肌红蛋白中Fe3+结合，使之不能储O2B．与Cyt b中Fe3+结合，使之不能传递电子C．与血红蛋白中Fe3+结合，使之不能运输O2D．与Cyt aa中Fe3+结合，使之不能激活1/2O2E．与Cyt c中Fe3+结合，使之不能传递电子参考答案：E30. (单选题)氧化磷酸化的解偶联剂的物质是A．寡霉素B．甲状腺激素（T3）C．2，4-二硝基苯酚D．抗酶素AE．氰化物参考答案：C31. (单选题)电子传递过程的限速因素是A．ATP/ADPB．FADHC．Cyt aa3D．O2E．NADH+H+参考答案：A32. (单选题)下列伴随着底物水平磷酸化的反应是 A．苹果酸→草酰乙酸B．甘油酸-1,3-二磷酸→甘油酸-3-磷酸C．柠檬酸→α-酮戊二酸D．琥珀酸→延胡索酸E．以上都不是参考答案：B33. (单选题)体内参与各种供能反应最多的是 A．磷酸肌酸B．ATPC．PEPD．UTPE．GTP参考答案：B34. (单选题)不经 NADH氧化呼吸链的物质是 A．琥珀酸B．苹果酸C．β-羟丁酸D．谷氨酸E．异柠檬酸参考答案：A35. (单选题)能使氧化磷酸化加速的物质是A．ATPB．ADPC．电子传递链的数目D．维生素 CE．CoASH参考答案：B36. (单选题)能使氧化磷酸化减慢的物质是A．ATPB．ADPC．CoASHD．还原当量的来源是否充分E．底物进入电子传递链的部位参考答案：A37. (单选题)关于 P/O比值的叙述，正确的是A．P/O比值是指每消耗一摩尔氧所消耗无机磷的摩尔数 B．P/O比值是指每消耗一摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数C．测定 P/O比值不能反应物质氧化时生成ATP的数目D．每消耗一摩尔氧所合成 ATP的摩尔数E．以上叙述都不对参考答案：B38. (单选题)不属呼吸链抑制剂的物质是A．鱼藤酮B．阿米妥C．抗霉素 AD．氰化物E．寡霉素参考答案：E39. (单选题)关于 ATP在能量代谢中的作用，错误的是A．体内的合成反应所需的能量均由 ATP直接供给B．能量的生成、贮存、释放和利用都以 ATP为中心C．ATP是生物界普遍的直接供能物质；D．ATP的化学能可转变为机械能，渗透能、电能、热能等； E．ATP可通过对氧化磷酸化的作用调节其生成参考答案：A40. (单选题)当细胞耗能多时A．AMP含量较低B．ADP含量较低C．无机磷酸含量较低D．ATP/AMP(ADP)比值低E．ATP/ADP比值高参考答案：D41. (多选题)进行生物氧化的场所有A．细胞膜B．微粒体C．胞液D．线粒体E．核糖体参考答案：BD42. (多选题)下列物质属于高能化合物的是A. 乙酰辅酶AB. GTPC. 磷酸肌酸D. 磷酸二羟丙酮E. 磷酸烯醇式丙酮酸参考答案：ABCE43. (多选题)影响氧化磷酸化作用的因素有 A．COB．ATP/ADPC．体温D．阿米妥类药物E．甲状腺素参考答案：ABDE44. (多选题)高能磷酸键存在于A．磷酸烯醇式丙酮酸B．腺苷三磷酸C．肌酸磷酸D．腺苷二磷酸E．琥珀酰CoA参考答案：ABCD45. (多选题)下列每组内有两种物质，都能抑制呼吸链同一个传递步骤的是A．粉蝶霉素A和鱼藤酮B．BAL和寡霉素C．DNP和COD．H2S和KCNE．CO和KCN参考答案：ADE46. (多选题)苹果酸天冬氨酸穿梭作用A．生成个ATPB．将线粒体外NADH所带的氢转运入线粒体C．苹果酸和草酰乙酸可自由穿过线粒体内膜 D．谷氨酸和天冬氨酸可自由穿过线粒体膜E．生成个ATP参考答案：ABD47. (多选题)ATP的生成方式包括A. 底物水平磷酸化B. 氧化磷酸化C. 甲基化D. 乙酰化E. 脱磷酸化参考答案：AB48. (多选题)能经过 NADH氧化呼吸链的物质有 A．苹果酸B．β-羟丁酸C．异柠檬酸D．α-磷酸甘油E．琥珀酸参考答案：ABC49. (多选题)关于胞质中NADH氧化的叙述正确的是A. 胞质中的NADH需进入线粒体才能被氧化B. 胞质NADH在胞质中氧化C. 每分子胞质NADH被氧化能生成3分子ATPD. 经a－磷酸甘油穿梭进入线粒体氧化的，每分子胞质NADH只产生2分子ATPE. a－磷酸甘油穿梭主要存在于肝和心肌中参考答案：AD50. (多选题)氧化磷酸化偶联部位是在A．NADH→CoQB．CoQ→Cyt cC．Cyt c→Cyt aa3D．Cyt aa3→O2E．FADH2→CoQ参考答案：ABD51. (多选题)抑制氧化磷酸进行的因素有A．COB．氰化物C．异戊巴比妥D．二硝基酚E．CO2参考答案：ABCD52. (多选题)相对于氧化磷酸化，底物水平磷酸化的特点是A. 直接性B. 间接性C. 能量来自高能底物D. 磷酸基来自高能底物E. 能量与磷酸基的转移通过一步反应完成参考答案：ACDE53. (多选题)下列关于解偶联剂的叙述，正确的是A．可抑制氧化反应B．使氧化反应和磷酸反应脱节C．使呼吸加快，耗氧增加D．使ATP减少E．可抑制电子传递链传递电子参考答案：BCD54. (多选题)抑制电子传递链传递电子的物质是 A．COB．氰化物C．CO2D．H2SE．2,4-二硝基苯酚参考答案：ABD55. (多选题)下列能加速ATP生成的有A. 氰化物B. ADPC. 甲状腺激素D. 2,4-二硝基苯酚E. 寡霉素参考答案：BC。
人卫版生物化学 第5章 生物氧化
目录
三、生物氧化过程中CO2的生成 生物氧化过程中CO
（一）α单纯脱羧 （二）α 氧化脱羧 （三）β单纯脱羧 （四）β 氧化脱羧
目录
第二节 生物氧化过程中水的生成
目录
*、呼吸链 、
定义 代谢物脱下的成对氢原子（ ） 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， 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， 最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶 称为呼吸链 又称电子传递链 在线粒体 呼吸链又称 电子传递链。 称为 呼吸链 又称 电子传递链 。 (在线粒体 内膜上为多酶体系) 内膜上为多酶体系
目录
(一) NAD+或NADP+为辅酶的脱氢酶类
H
氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。 氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
目录
（二）黄素蛋白：辅基分为FMN或FAD。 黄素蛋白：辅基分为 或 。 FMN与FAD结构中含核黄素，发挥功能的部位是 结构中含核黄素， 与 结构中含核黄素 异咯嗪环，可进行可逆的加氢或脱氢。 异咯嗪环，可进行可逆的加氢或脱氢。
目录
二、参与生物氧化的酶类
（一）、氧化酶类 ）、氧化酶类
催化代谢物脱氢，直接交给O 生成H 催化代谢物脱氢，直接交给O2生成H2O。亚基含有铁 铜离子。 铜离子。
（二）、需氧脱氢酶 ）、需氧脱氢酶
催化代谢物脱氢，直接交给O 生成H 催化代谢物脱氢，直接交给O2生成H2O2。辅基是 FMN、FAD。 FMN、FAD。
O2 CO2和H2O ADP+Pi
能量
ATP
热能
目录
* 生物氧化的一般过程
糖原 脂肪 蛋白质
葡萄糖
第五章 生物氧化
第五章生物氧化及答案一、名词解释：1．生物氧化2．呼吸链3．氧化磷酸化4．磷氧比值5．底物水平磷酸化6．氧化还原反应7．自由能8．生化标准自由能变化（△G0/）9．生化标准氧化还原电位（E0/）10．高能化合物11．解偶联剂12．解偶联蛋白13．混合功能氧化酶14．超氧化物歧化酶（SOD）二、填空：1．植物与一些微生物可以直接捕获能量称为（）；动物和人主要依赖于摄取糖、脂类、蛋白质的氧化分解而获得能量，称为（）。
2．食物分解释放的自由能转变为载体，这就是（），它是机体用以直接做功的形式。
（）在生物体能量交换中之所以起到核心作用是因为它在三磷酸基因中含（）成为高能分子。
3．ATP由ADP+Pi形成，这个过程称为（），磷酸化在体内分（）和（）。
4．生物氧化是在（）内进行的，氧化方式是（），真核生物细胞内的（）进行。
5．在NADH呼吸链中（）是呼吸链中底物脱氧氧化作用中主要电子受体，（）是呼吸链中唯一不与蛋白质结合的电子载体，又称（）。
6．（）置于线粒体表面，是呼吸链中唯一溶于水，可被分离出来的独立的蛋白质成分，其辅基为血红素与（）相同。
7．代谢物在细胞内的氧化与在体外燃烧的主要区别是（），（），（）。
8．典型的呼吸链包括（），（）两种，这是根据代谢物产物脱下氢的（）不同而区别的。
9．琥珀酸脱氢酶的辅基是（），动物体内磷酸甘油脱氢酶和脂酰辅酶A脱氢酶的辅基也是（）。
10．通常用P：O比值作为（）的指标。
11．当电子从NADH或FADH2经过呼吸链而传递到氧时，在呼吸链的三个部位产生A TP，部位一是（），部位二是（）部位三是（）。
每一部位产生（）分子A TP，所以NADH呼吸链产生（）分子ATP，而FADH2只在部位二、三产生（）分子A TP。
12．抑制剂（）可以抑制NADH电子传递经辅酶Q；（）可抑制细胞色素b传递给细胞色素c；（）可抑制细胞色素氧化酶电子传递给氧。
13．绿色植物生成ATP三种方式是（），（），（）。
生物化学第五章 生物氧化
2、氧化磷酸化：代谢物脱下的氢经电
子传递链与氧结合成水的同时，逐步 释放出能量，使ADP磷酸化为ATP的
过程。
氧化磷酸化偶联部位
ATP
ATP
ATP
40
α-磷酸甘油穿梭：
胞液
CH2OH
线粒体膜
基质
1 O 2 2
NADH + +H
C O CH2O P CH2OH
CoQH 2 FAD CoQ
2~ P H2O
*通过苹果酸穿梭系统，一对氢原子可产生3分 子ATP
三、氧化磷酸化中ATP生成的基础
ATP合酶的分子结构
线粒体膜间隙 线粒体内膜
线粒体基粒
四、 氧化磷酸化的偶联机理 1、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。
功能：递氢体
（三）铁硫蛋白 辅基：铁硫簇(Fe-S)
Fe-S含有等量铁原子和硫原子 ，其中铁原子可进行
Fe2+ Fe3++e 反应传递电子。
功能：电子传递体
Ⓢ 表示无机硫
铁硫蛋白
S
无机硫
S
半胱氨酸硫
（四）泛醌（CoQ）
O H3CO CH3 CH3 H3CO O (CH2 CH C CH2)nH
76
Cyt的功能： 电子传递体
参与铁硫蛋白 的电子传递过程
在呼吸链的NAD+、FMN、CoQ和
Fe-S几种电子传递体中不与蛋白质 结合的电子载体是CoQ。
四种具有传递电子功能的酶复合体 人线粒体呼吸链复合体
第五章 生物氧化(含答案)
20. 过氧化氢酶催化_____ 与_____ 反应，生成和_____ 。
21. 黄嘌呤氧化酶以 _____为辅基，并含有_____ 和 _____，属于金属黄素蛋白酶。它能催化和生成尿酸。
15 .以亚铁原卟啉为辅基的细胞色素有 _____、_____ 、_____ 。以血红素 A 为辅基的细胞色素是 _____。
16. 惟有细胞色素_____ 和_____ 辅基中的铁原子有 _____个结合配位键，它还留_____ 个游离配位
键，所以能和 _____结合，还能和 _____、 _____结合而受到抑制。
（ ） （ ） （ ）
7. 解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是 _____，它是英国生物化学家 _____于 1961呼吸链组分定位于膜上。其递氢体有_____ 作用，因而造成膜
两侧的_____ 差，同时被膜上 _____合成酶所利用，促使 ADP ＋ Pi → ATP 。
1) Pro-Gly-Lys 3) Lys-Gly-Pro
2) Lys-Pro-Gly 4) Pro-Lys-Gly
3. 下列哪一个氨基酸不能使偏振光旋转？
1) 亮氨酸 2) 甘氨酸 3) 丙氨酸 4) 丝氨酸
4. 下列哪组氨基酸只含有非必需氨基酸？
1) 赖氨酸和丙氨酸 2) 碱性氨基酸
3) 具分支的氨基酸 4) 酸性氨基酸
9 .呼吸链中氧化磷酸化生成 ATP 的偶联部位是 _____、_____ 和 _____。
10 .绿色植物生成 ATP 的三种方式是_____ 、 _____和_____ 。
11 .细胞色素 P 450 是由于它与 结合后，在处出现_____ 峰而命名的，它存在于 _____中，通常
第五章 生物氧化
结构中的异咯嗪环，在该环上可 以进行可逆地加氢或脱氢反应。
NADH脱氢酶
酶蛋白 FMN
琥珀酸脱氢酶 酶蛋白 FAD 脂肪酰COA 酶蛋白 FAD
特点
1、FMN与FAD的异咯嗪环第1位、第10位 两个N原子能够可逆的进行加氢还原， 脱氢氧化。 2、呼吸链中第二个递氢体。 3、传递了两个 氢原子。
A
BH2还原型
（二）生物氧化的特点
体内的生物氧化与体外的物质燃烧，在本 质上都属于氧化过程，都消耗O2，产生CO2 同时放出能量。但由于生物氧化是在生物 体内进行，氧化还原反应进行的环境、条 件、方式等都具有与体外燃烧不同的特点。
物
体内的生物氧化有H2O参加
（1）提供生物氧化的环境
琥珀酸- 泛醌还原酶
该复合物是将电子从琥珀酸
铁硫蛋白
FAD
泛醌
NADH-泛醌还原酶
复合体Ⅱ的功能
琥珀酸- 泛醌还原酶
3、复合体Ⅲ 泛醌细胞色素C还原酶 该复合物是将电子从 泛醌 Cytb Cytc1 Cytc 4、复合体Ⅳ 细胞色素氧化酶
该复合物是将电子从 Cytc Cytaa3
（3）不需氧脱氢酶 以NAD或NADP为辅酶脱氢酶
以FMN或FAD为辅基脱氢酶 以NAD或NADP为辅酶脱氢酶 乳酸脱氢酶 苹果酸脱氢酶 柠檬酸脱氢酶 6- 磷酸葡萄糖脱氢酶
以FMN或FAD为辅基脱氢酶
琥珀酸脱氢酶 NADH脱氢酶
2、作用方式：SH2
2H (四）其它酶类 1、加氧酶 加单氧酶 加双氧酶 2、过氧化氢酶 3、过氧化物酶
生物氧化的场所 线粒体 生物氧化 微粒体 生物氧化
第五章生物氧化优秀课件
铁硫蛋白（铁硫中心）
铁硫蛋白在电子传递链中，虽然起到传电子的作 用，但不是传递链中一个单独的组分，往往是与 其它组分结合在一起共同起传递电子的作用。
辅酶Q（Coenzyme Q，CoQ）
• 脂溶性醌类化合物，有一个长的异戊二烯侧链， 因广泛存在得名，又称泛醌(Ubiquinone) 。位于 线粒体内膜。
[功能] 为生命活动提供能源与碳源。 生物氧化主要在线粒体中完成。
5.1 生物氧化的特点和方式 5.2 线粒体生物氧化体系 5.3 生物氧化过程中能量的转变 5.4 非线粒体生物氧化体系
5.1 生物氧化的特点和方式
生物氧化的特点 二氧化碳的生成方式 生物氧化过程中水的生成 参与生物氧化的酶类 同化作用与异化作用
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线粒体呼吸链的主要功能
线粒体的主要功能是将代谢物脱下的氢通过多种酶及辅酶 所组成的传递体系的传递，最后与氧结合生成水。包括代 谢物的脱氢、氢及电子的传递以及受氢体的激活。 由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶系统所组成的这 种代谢途径一般称为生物氧化还原链。如果受氢体是氧， 则称为呼吸链（respiratatory chain） 。
同化作用
生物体从环境中获取相对小分子的物质，转化为体内的各种 生物高分子，是耗能过程。
异化作用
由生物高分子降解为低分子化合物，从而使营养物质被代谢， 这一过程产生能量。
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放能和吸能反应偶联的两种形式：
A.氢载体循环
B.磷酸循环
节首
章首
5.2 线粒体生物氧化体系
线粒体的膜相结构
线粒体的结构 线粒体的功能
直接脱羧基作用（oxidative decarboxylation） α-直接脱羧：氨基酸的脱羧 β-直接脱羧：草酰乙酸脱羧
生物化学(生物氧化)
程为:
E′=Eº′+
RT
C氧化态
nF In C还原态
(三)氧化还原电位与自由能的关系
△Gº’=-nF △Eº’
三. 高能磷酸化合物
(一)高能磷酸化合物的概念
高能磷酸化合物：一般将水解时释放20.9KJ/mol以上自由 能的化合物称之，含有高能量的键称为高能键，常 用” ～” 符号表示，典型的代表是三磷酸腺苷(ATP)含有 两个高能键。
二、三羧酸循环生成的ATP
乙酰CoA＋3NAD+＋FAD ＋ GDP＋Pi＋2H2O→
CO2＋3NADH＋FADH2＋GTP＋2H+＋CoASH 每个分子G彻底氧化为H2O和CO2，共能产生： 5（或7）＋12.5×2＝30（或32）分子ATP
三、三羧酸循环的回补反应
草酰乙酸的回补反应
1、丙酮酸的羧化 图6-25 丙酮酸的羧化
(二)呼吸链 呼吸链(respiratory chain,电子传递链ETC):指代谢物上
脱下的氢(质子和电子)经一系列递氢体或电子传递体按对电 子亲和力渐渐升高的顺序依次传递，最后传给分子氧而生 成水的全部体系。
NADH呼吸链
呼吸链
FADH2呼吸链
图5-17 NADH呼吸链（A）和FADH2呼吸链（B）
第五章 生物氧化
第一节 生物氧化概述 一.生物氧化 (一)生物氧化(biological oxidation)：糖、脂、蛋白质等有机 物质在活细胞内氧化分解，产生CO2和H2O并放出能量的 作用称生物氧化。
特点：一系列酶引起的,在活细胞内发生氧化还原反应。 反应部位：真核线粒体、原核细胞膜
(二)生物氧化的方式 1.CO2的生成 脱羧作用：α 脱羧和β 脱羧两种类型 脱羧过程：氧化脱羧 直接脱羧 (1) α 直接脱羧 丙酮酸脱羧反应 (2) β 直接脱羧 草酰乙酸脱羧反应 (3) α 氧化脱羧 丙酮酸氧化脱羧反应 (4) β 氧化脱羧 苹果酸氧化脱羧反应
《生物化学教学》第五章 生物氧化
例如，哺乳动物细胞内的泛醌中有10个 异戊二烯单位，故该泛醌又被叫做CoQ10。 至于其它细胞，则或为6个，或为8个。
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CoQ能可逆地还原为氢醌，据此而传 递质子和电子。
CoQ在线粒体内膜上未与蛋白质结合 ，又具脂溶性，故可在膜脂中自由泳动。
它不仅是呼吸链中的传递体，而且可以 在膜的内外两侧之间同时传递质子和电子 。
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NADH泛醌还原酶
简写为NADHQ还原酶, 即复合物I， 它的作用是催化NADH的氧化脱氢以及 Q的还原。所以它既是一种脱氢酶，也是 一种还原酶。 NADHQ还原酶最少含有16
个多肽亚基。它的活性部分含有辅基FMN和 铁硫蛋白。
FMN的作用是接受脱氢酶脱下来的电子和质 子，形成还原型FMNH2。还原型FMNH2可以 进一步将电子转移给Q。
２. 电子传递抑制剂
能在某一部位阻断呼吸链中电子传递的物质 即是电子传递抑制剂。
NADH → FMN→ FeS →CoQ → Cytb→ FeS→ Cytc1
I
II
→ Cytc → Cytaa3 →O2 III
例如，位点I处的鱼藤酮、安密妥； 位点II处的抗霉素A； 位点III处的氰化物、CO等．
QH2-cyt. c 还原酶 QH2 + 2 Cyt. c (Fe3+) ==== Q + 2 Cyt. c (Fe2+) + 2H+
QH2-Cyt. c还原酶由9个多肽亚基组成。活性 部分主要包括细胞色素b 和c1，以及铁硫蛋白（ 2Fe-2S）。
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线粒体呼吸链
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一般以NADH 呼吸链为最多，存在最为广泛 。
生物化学第五章生物氧化知识题
第五章生物氧化学习题(一)名词解释1．生物氧化(biologicaloxidation)2．呼吸链(respiratorychain)3．氧化磷酸化(oxidativephospho叮1ation)4．磷氧比(P／O)5．底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)6．高能化合物(highenergycompound)7．呼吸电子传递链(respiratoryelectron–transportchain)(二)填空题1．生物氧化有3种方式：、和。
2．生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有、和参与。
3．原核生物的呼吸链位于。
4，生物体内高能化合物有等类。
5．细胞色素a的辅基是与蛋白质以键结合。
6．在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于状态。
7．NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是、、。
8．磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进入呼吸链氧化，其P/O比分别为和。
9．举出3种氧化磷酸化解偶联剂、、。
10．生物氧化是在细胞中，同时产生的过程。
11．高能磷酸化合物通常指水解时的化合物，其中最重要的是，被称为能量代谢的。
12．真核细胞生物氧化的主要场所是，呼吸链和氧化磷酸化偶联因子都定位于。
13．以NADH为辅酶的脱氢酶类主要是参与作用，即参与从到的电子传递作用；以NADPH为辅酶的脱氢酶类主要是将分解代谢中间产物上的转移到反应中需电子的中间物上。
14．在呼吸链中，氢或电子从氧化还原电势的载体依次向氧化还原电势的载体传递。
15．线粒体氧化磷酸化的重组实验证实了线粒体内膜含有，内膜小瘤含有。
16．典型的呼吸链包括和两种，这是根据接受代谢物脱下的氢的不同而区别的。
17．解释氧化磷酸化作用机制被公认的学说是，它是英国生物化学家米切尔(Mitchell) 于1961年首先提出的。
18．每对电子从FADH2转移到必然释放出2个H‘进入线粒体基质中。
19．体内CO2的生成不是碳与氧的直接结合，而是。
20．动物体内高能磷酸化合物的生成方式有和两种。
生物化学课件(杨洋)6-生物氧化-lg
包括跨膜区和 延伸到基质中的长 臂。NADH在臂中 被氧化，电子传递 给膜中的CoQ。
14
1、NAD+和NADP+的结构 R=H: NAD+; R=H2PO3: NADP+
NAD+（NADP+）和NADH（NADPH）相互转变 氧化还原反应时变化发生在五价氮和三价氮之间。
• 一对电子经琥珀酸氧化呼吸链传递，P/O比值约 为，即生成分子的ATP。
（2）自由能变化
根据热力学公式，时标准自由能变化(△G0′)与 还原电位变化(△E0′)之间有以下关系：
△G0′ = -nF△E0′ n为传递电子数；F为法拉第常数(96.5kJ/mol·V)
电子传递链自由能变化
①在NADH和CoQ之间： ②在CoQ和Cyt c之间： ③在Cyt aa3和O2之间：
0.21 V 40.5
0.53 V 102.3 kJ/mol
G 0’ = -nF E 0’ n: 传递电子数 F: 法拉第常数 = 96.5 kJ/mol•V = 23 kcal/mol •V ATP高能键 = 30.5 kJ/mol = 7.3 、利用和储存
第一节 概述
• 一、生物氧化的概念和意义
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
ADP+Pi
能量
ATP
热能
概念：物质在生物体内氧化成二氧化碳和 水并逐步释放能量的过程称为生物氧化 （biological oxidation）。
意义: 为机体提供生命活动所需的能量。
产能
1%
多糖
葡萄糖
1/3
2H
2/3
2H
13
FMN，Fe-S FAD，Fe-S 铁卟啉，Fe-S 铁卟啉，Cu
第五章 生物氧化
第二节
氧化还原酶类
1、脱氢酶 使代谢物的氢活化、脱落 Nhomakorabea 传递给受氢体或中间传递体 显著特点：体外实验中以甲烯蓝为受氢体 氧化型甲烯蓝：兰色 还原型甲烯蓝：无色
高能基团的传递
高能化合物的种类
烯醇式磷酸化合物 △Go Kcal/mol (-C=C-O~P(O)) -14.8 酰基磷酸化合物 (-C-O~P(O)) -10.1 O 焦磷酸化合物 ((O)P-O~P(O)) -7.3
磷氧型 -O~P 磷酸化合物
磷氮型 HN =C-N~P(O)
O
-10.3 -7.5
磷酸烯醇式丙酮酸 (PEP)
CH2OH
2-磷酸甘油酸
二、呼吸链生成水
（1）代谢脱下的氢原子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）酶和辅酶有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）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，称 电子传递链。
乙酰CoA
共同中间物进入 三羧酸循环,氧化 脱下的氢由电子 传递链传递生成 H2O，释放出大 量能量-ATP。
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
• 生物氧化主要的内容 • （1） CO2如何生成？脱羧反应
• （2） H2O如何生成?电子传递链 • (3)能量如何生成?ATP的生成
生物氧化的特点
O R C O～ P O O
CH2
生物氧化PPT教学课件
琥珀酸等
黄素蛋白 （F AD）
铁硫蛋白 （Fe-S）
NADH
黄素蛋白 （FMN） 铁硫蛋白 （Fe-S）
辅酶Q （CoQ）
Cyt b
Fe-S 细胞色素类 Cyt c1
Cyt c
Cyt aa3 O2
烟酰胺脱氢酶类
特点：以NAD+ 或NADP+为辅酶，存 在于线粒体、基质或细胞质基质中。
能够可逆的加氢还原、脱氢氧化，可作为递氢体。 只能接受一个氢原子和一个电子。
Ⅳ
NADH+H+ NAD+
延胡索酸 琥珀酸
基质侧 H2O 1/2O2+2H+
四、人体内两条主要呼吸链
FADH2 呼吸链
琥珀酸等 FAD
Fe-S
复合物 II
琥珀酸-辅酶Q 还原酶
NADH
FMN Fe-S CoQ
复合体 I
NADH 脱氢酶
Cyt b Fe-S Cyt c1
复合物 III
细胞色素 还原酶
二、电子呼吸链的概念
➢定义 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，这一系列酶和辅酶称为呼吸链 (respiratory chain) 又 称 电 子 传 递 链 (electron transfer chain)。
➢组成 递氢体和电子传递体（2H 2H+ + 2e）
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
生物氧化的三个阶段
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生物氧化
一、名词解释：
1．生物氧化
2．呼吸链
3．氧化磷酸化和底物水平磷酸化
4.解偶联作用
5.高能化合物
二、填空：
1.体内CO2的生成不是碳和氧的直接化合，而是通过生成的。
2.胞液中的NADH+H+可通过和穿梭作用进入线粒体进行。
3.体内ATP生成的方式有和两种，以为主。
4.人体各种生命活动所需能量的直接供应者是，而是能量的贮存形式。
5.生物氧化中物质氧化的方式包括、和。
6.代谢物脱下的氢通过NADH氧化呼吸链氧化时，其P/O比值是，通过FADH2呼吸链氧化时，其P/O比值是。
7.细胞色素是传递体，其辅基中的能进行可逆的氧化还原反应。
答案:
1.有机酸脱羧
2. α-磷酸甘油苹果酸氧化磷酸化
3.底物水平磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化
4.ATP 磷酸肌酸
5.加氧脱氢失电子
6.2.5 1.5
7.电子铁离子
三、选择题
1.体内CO2的生成是由
A.代谢物脱氢产生
B.碳原子与氧原子直接化合产生
C.有机酸脱羧产生
D.碳原子由呼吸链传递给氧生成
2.不是呼吸链中的递氢体和递电子体的是
A.FAD
B.肉碱
C.Cyt b
D.CoQ
3.下列物质中不属于高能化合物的是
A.ATP
B.AMP
C.磷酸肌酸
D. 1，3-二磷酸甘油酸
4.呼吸链中能直接将电子传给氧的物质是
A.CoQ
B.Cyt b
C. Cyt c
D.Cyt aa3
5.NADH氧化呼吸链中不包括
A．复合体I B.复合体Ⅱ C.复合体Ⅲ D．复合体Ⅳ
6.各种细胞色素在呼吸链中的排列顺序是
A.C→C1→b→aa3→O2
B.C→b1→C1→aa3→O2
C.b→C1→C→aa3→O2
D.b→C→C1→aa3→O2
7.下列含有高能磷酸键的化合物是
A.1，6-二磷酸果糖
B.1，3-二磷酸甘油酸
C. 6-磷酸果糖
D.烯醇式丙酮酸
-、CO中毒是由于
A.使体内ATP生成量增加
B.解偶联作用
C.使Cytaa3丧失传递电子的能力，呼吸链中断
D.使ATP水解为ADP和Pi的速度加快
9.人体内各种生命活动所需能量的直接供应体是
A.葡萄糖
B.脂酸
C.ATP
D.磷酸肌酸
10.氧化磷酸化进行的部位是
A.内质网
B.线粒体
C.溶酶体
D.过氧化物酶体
11.下列哪种细胞不能进行氧化磷酸化
A.成熟红细胞
B.白细胞
C.肝细胞
D.肌细胞
12.肌肉中能量贮存的形式是
A.肌酸
B.磷酸肌酸
C.ATP
D.GTP
13.下列哪个反应无ATP(或GTP)生成
A.1，3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸
B.琥珀酰CoA→琥珀酸
C.磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸
D.6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖
14.1 mol NADH+H=经呼吸链电子传递可生成的ATP数为
A.1
B.2
C.3
D.2.5
15.在有氧的条件下，哺乳动物骨骼肌细胞液中产生的NADH进入线粒体内经呼吸链氧化成水，同时产生1.5分子ATP，是通过下列哪种穿梭作用
A. 苹果酸穿梭
B. α-磷酸甘油穿梭
C.柠檬酸-丙酮酸穿梭
D.丙酮酸穿梭
16.CO是煤气中的毒性成分，当向离体完整的线粒体中加入CO后，在有底物存在的条件下无氧的消耗，CO可能是与下列哪种物质结合而阻断呼吸链
A. CoQ
B.Cyt b
C.Cyt aa3
D.Cyt c
17.两条呼吸链的汇合点是
A.NADH
B. Cyt aa3
C.CoQ
D. Cyt b
18.氧化磷酸化的解偶联剂是
A.二硝基苯酚
B.鱼藤酮
C.CO
D.寡霉素
19.下列反应中没有底物水平磷酸化的反应是
A.磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸
B.琥珀酸→苹果酸
C.琥珀酰辅酶A→琥珀酸
D.
E.1，3-二磷酸甘油酸→3磷酸甘油酸
20.参与呼吸链递氢作用的维生素为
A.维生素B1
B.维生素B2
C.维生素B6
D. 维生素C
四、判断
（√）1.物质在体外燃烧和生物氧化生成的终产物基本相同。
（×）2.肌肉收缩时能量的直接来源是磷酸肌酸。
（×）3.人体生命活动的直接供能物质是糖、脂肪和氨基酸。
（√）4.体内二氧化碳的生成是有机酸脱羧产生的。
（√）5.代谢物在生物体内的氧化方式以脱氢为主。
（×）6.线粒体外的NADH可直接进入线粒体进行氧化磷酸化。
（√）7.体内生成ATP的主要方式是氧化磷酸化。
（×）8.氧化磷酸化为机体提供了大量的能源，故可代替底物水平磷酸化。
（×）9.ATP增多时，可促进线粒体中的氧化磷酸化。
（×）10.解偶联剂能特异阻断呼吸链中某些部位的电子传递，使呼吸链中断。
（×）11.胞液中产生的HADH经α-磷酸甘油穿梭作用进入线粒体进行氧化磷酸化可产
生2.5分子ATP。
12．从低等单细胞生物到最高等的人类，能量的释放、储存利用都以ATP为中心。
√13．抗霉素A抑制NADH电子传递给辅酶Q而鱼藤酮抑制细胞色素氧化酶电子传递给氧气。
×
14．物质在空气中燃烧和在体内生物氧化的本质是相同的。
√
15．生物界NADH呼吸链应用最广。
√
16．ATP如同货币一样可以在体内往复使用，因此是自由能直接供应体而不是储存方式。
√
17．呼吸链上电子流动的方向是从高标准氧化还原电位到低标准氧化还原电位。
×18．NADH和NADPH都可以直接进人呼吸链。
×
五回答下列问题：
1、体内产生ATP的两种方式是什么？哪种是主要的？
2、生物氧化有什么特点？有哪几种方式？
3、何谓高能化合物？体内ATP 有那些生理功能
4、2，4-二硝基苯酚的解偶联机制是什么？
5、呼吸链存在的生物学意义。
4答: 2，4-二硝基苯酚是一个质子载体，它可以将质子从线粒体内膜外侧转移至内膜内侧基质，从而破坏了跨膜质子梯度，膜外的质子不能通过ATP合酶的质子通道而到膜内侧基质，这样ATP不能合成，由呼吸链形成的电化学梯度所蕴藏的能量以热的形式释放出去。