4.三羧酸循环:亦称柠檬酸循环。指从乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬酸,再经过一系列氧化、脱羧作用,重新产生草酰乙酸的循环过程。lmol乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化可产生12molATP。
5.限速反应:指在一个代谢途径的系列反应中,如果其中一个反应进行的较慢,后续的反应也会随之减慢,那么前面的这一较慢的反应便成为整个过程的限速步骤或限速反应。 6.代谢中间产物被补充的反应叫回补反应。如PEP在PEP羧激酶的作用下生成草酰乙酸,就是保证供给三羧酸循环有适量草酸乙酸的一种回补反应。
7.磷酸戊糖途径:以葡萄糖-6-磷酸为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸己糖支路。 四、计算题 1.18mol或17mol
2.(1)Pi为反应的限制因素。 (2)葡萄糖=190mM,乙醇=20mM;
(3)至少需再加入380mM的Pi到反应体系中。 3.2个
生物氧化与氧化磷酸化
要点解答
1.生物氧化的概念和特点是什么?
概念:有机物在生物体内氧化分解成二氧化碳和水并释放和贮存能量的过程。 葡萄糖→6 C02+6 H2O+能量(2870.22 KJ/mol)
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特点:
(1)条件温和。生物氧化是在常温常压、生理pH及有水的环境下进行的。 (2)多步酶促反应。
(3)能量逐步释放。生物氧化时,有机分子的能量是逐步释放的。这种逐步分次的放能方式,不会引起体温的突然升高,而且有利于放出的能量的捕获、转化。
(4)释放的能量贮存于高能化台物中。生物氧化过程产生的能量一般都要贮存于特殊化合物中。
2.生物氧化的方式?
生物氧化有各种各样的反应,但从原则上讲都属于氧化还原反应,其本质都是电子的得失,所以生物氧化主要有以下几种方式:
3.CO2和H2O的生成方式?
(1)CO2生成方式:生物氧化过程中,有机分子分解,碳原子以二氧化碳的形式释放出来,但生成的二氧化碳并不是碳和氧直接结合的结果,而是来源于有机酸的脱羧。脱羧有以下两种方式:
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(2)H20的生成方式:生物氧化中生成的水是代谢物中的氢经生物氧化作用和氧结合而成的。代谢物中的氢一般不活泼,必须经脱氢酶作用后才能脱落;氧也必须在氧化酶作用下才可接受氢。所以生物体内主要以脱氢酶、传递体、氧化酶组成的生物氧化体系催化水的生成,这种体系称为水生成的多酶体系。在生物体中水也可在一种酶的催化下完成,这种称为水生成的一酶体系。
4.什么是高能化合物,最主要的高能化合物是什么?
所谓高能化合物是指水解自由能在20.92KJ/mol以上的化合物。高能化合物中被水解的基团称为“高能基团”,被水解的键称为“高能键”用“~”表示。以磷酸作为高能基团的高能化合物称为“高能磷酸化合物”,最主要的高能化合物是ATP。
5.ATP作为能量通货的原因是什么?
在生物体内,绝大多数的需能反应需要ATP,所以人们称ATP为“能量通货”。ATP作为能量通货的原因是:
(1)ATP的水解自由能居中。在生物体的磷酸化合物中,ATP的水解自由能属于中等,
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这样ATP就处于能量转运站的位置,它可以接受其他高能化合物的能量,也可以将这些能量转移给自由能比较低的需能反应。
(2)生物体内的产能反应产生的能量物质中主要是ATP。
(3)各种催化需能反应的酶绝大多数以ATP作为能量供体。
6.什么是呼吸链?论述呼吸链的组成、存在状态和作用机理。
呼吸链:生物氧化过程中,代谢物上脱下的氢经过一系列的按一定顺序排列的氢传递体和电子传递体的传递,最后传递给氧并生成水,这种氢和电子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。
组分:NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、Fe-S蛋白、CoQ、Cytb、Cytc1、Cytc、Cytaa3。 这些组分在线粒休内膜以四个复合体和两个游离载体的状态存在。
复合体Ⅰ:NADH脱氢酶、Fe-s蛋白;复合体Ⅱ:琥珀酸脱氢酶、Fe-S蛋白,复合体Ⅲ:Cytb、Cytc1、Fe-S蛋白;复合体Ⅳ:Cytaa3。两个游离载体是CoQ、Cytc。
这些复合体和游离载体组成了两条呼吸链.即NADH呼吸链和FADH2呼吸链。各呼吸链的组成以及电子供体、受体如下。
NADH呼吸链:复合体I、Ⅲ、Ⅳ、CoQ、Cytc。电子供体:NADH,电子受体:O2。 FADH2呼吸链:复合体Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、CoQ、Cytc。电子供体:琥珀酸,电子受体:02。 呼吸链的工作机理如下图:
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7.指出作用于呼吸链的电子传递抑制剂的名称及作用位点。
电子传递抑制剂是指能抑制呼吸链组分的电子传递体功能的物质。常见的电子传递抑制剂及其作用位点如下:
(1)鱼藤酮、阿米妥以及杀粉蝶菌素A,它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮能和NADH脱氢酶牢固结合,因而能阻断呼吸链的电子传递。阿米妥的作用与鱼藤酮的作用相似,但作用较弱。杀粉蝶菌素A是辅酶Q的结构类似物,因此可以与辅酶Q相竞争,从而抑制电于传递。
(2)抗霉素A是从链霉菌分离出的抗菌素,它抑制电子向细胞色素c1的传递作用。
(3)氰化物、一氧化碳、叠氮化合物可以阻断电子由细胞色素aa3向氧的传递作用。
8.什么是氧化磷酸化作用?有哪些类型?呼吸链与氧化磷酸化的偶联组分是什么?偶联位点的实际功能是什么?
概念:伴随生物氧化放能反应的由ADP与Pi合成ATP的过程称为氧化磷酸化。 生物体内氧化磷酸化类型共有三种,即电子传递链氧化磷酸化、光合磷酸化和底物水平磷酸化。电子传递链氧化磷酸化有时也称为氧化磷酸化,是指呼吸链电子传递释放能量用来合成ATP的过程,这是生物体能量的主要来源。光合磷酸化是指在进行光合作用的生物体内,光驱动电子在光合链中传递释放的能量使ADP磷酸化形成ATP。底物水平磷酸化是指高能化合物分解释放能量推动合成ATP的过程。
现已知,呼吸链的偶联部位是复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ。这些复合体并不直接催化合成ATP,而是这些部位具有质子泵功能,电子传递释放的自由能可以将质子泵出线粒体内膜,形成质子电化学梯度,这个梯度可以推动ATP的合成。
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