题目局部，〔卷面共有34题，200分，各大题标有题量和总分〕
一、问答题〔34小题，共200分〕
答案：有机分子在体内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程称为生物氧化。生物氧化的意义在于提供生物体所需能量：一局部用于生命活动(肌肉收缩、神经传导、生物合成、物质转运、信息传递、生长发育等)，一局部用于维持体温。 2、ATP构造上有哪些特点使得其水解时产生大量的自由能？
答案：(1) ATP分子上有、、三个磷酸基团，在、和、磷酸基团之间的酸酐键不同于磷酸与腺苷相连的磷酸酯键，它们是高能键，由于共振原因而使磷原子缺失两个电子，而两个磷原子之间的氧原子上的电子由于磷原子的争夺而使氧桥的稳定性降低。 (2)生理情况下，ATP分子可带有4个负电荷，由于在空间上相距很近，它们之间存在相互排斥，而使ATP的磷酸基团易于水解。
这些原因使得ATP水解释放出大量的自由能。
3、常见的呼吸链电子传递抑制剂解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂有哪些，其抑制部位以及它们的作用机制是什么？ 答案：①鱼藤酮(rotenone)、阿米妥(amytal)以及杀粉蝶菌素A (piericidin-A )，它们的作用是阻断电子由NADH向辅酶Q的传递。鱼藤酮是从热带植物(Derriselliptiee )的根中提取出来的化合物，它能和NADH脱氢酶结实结合，因而能阻断呼吸链的电子传递。鱼藤酮对黄素蛋白不起作用，所以鱼藤酮可以用来鉴别NADH呼吸链与呼吸链。阿米妥的作用与鱼藤酮相似，但作用较弱，可用作麻醉药。杀粉蝶菌素A是辅酶Q的构造类似物，由此可以与辅酶Q相竞争，从而抑制电子传递。
②抗霉素A(antimycin A)是从链霉菌别离出的抗菌素，它抑制电子从细胞素b到细胞素的传递作用。
③、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子由细胞素向氧的传递作用，这也就是及一氧化碳中毒的原因。
④解偶联剂2，4-二硝基苯酚不解抑制呼吸链中电子的传递，但能使线粒体内膜对的通透性增高，(呼吸链中的质子不经ATP合成酶系的质子通道回流)，降低或消除了的跨膜梯度，从而抑制ADP磷酸化生成ATP，由电化学能贮存的能量以热能形式释放。 ⑤氧化磷酸化抑制剂寡霉素与的结合而抑制使线粒体内膜外侧的质子不能返回膜内造成ATP不能合成，同时抑制氧的利用。
4、在正常的线粒体内，电子转移的速度是与ATP需求严密联系在一起的。如果ATP的利用率低，电子转移速度也低；ATP的利用率高，电子转移就加快。在正常情况下，当NADH作为电子供体时，每消耗一个氧原子产生的ATP数大约为3(P/O=3)。
(a)解偶联剂的浓度相对来说较低和较高时对电子转移和P/O比有什么样的影响？
(b)摄入解偶联剂会引起大量出汗和体温升高，解释这一现象，P/O比有什么变化？
(c)2，4-二硝基苯酚曾用作，其原理是什么？但现在已不再使用，因为服用它可能会引起生命危险，这又是什么道理？
答案：(a)电子转移速度需要满足ATP的需求，无论解偶联剂浓度低和高都会影响电子转移的效率，因此P∶O比降低。高浓度的解偶联剂使用P∶O比几乎为零。
(b)解偶联剂大局部是脂溶性物质，最早被发现的是2，4-二硝基苯酚(DNP)。它对电子传递链无抑制作用，但可使线粒体内膜对的通透性升高，影响了ADP + PiATP的进展，使产能过程与能量的贮存脱离，刺激线粒体对氧的需要，呼吸链的氧化作用加强，能量以热的形式释放。因此，摄入解偶联剂后会引起大量出汗、体温升高、氧耗增加、P/O比值下降、ATP的合成减少。
(c)在解偶联剂存在下，增加呼吸链的活性就需要更多额外燃料的降解。生成同样量的ATP，就要消耗包括脂肪在内的大量的燃料，这样可以到达减肥的目的。但由于这种消耗是失去控制的消耗，同时消耗过程中过分产热，这势必给机体带来强烈的副作用，当P∶O比接近零时，会导致生命危险。
5、如果将放射性标记末端磷酸的少量，参加到酵母提取物中，在几分钟内大约有一半的Pi有活性，但是ATP的浓度依然不变。请解释之。如果用同样的在中间位置进展标记，并没有在那样短的时间内在磷酸中出现。为什么？
答案：ATP系统是一个动力稳定状态；[ATP]是恒定的，因为ATP的消耗速度等于它的合成速度。ATP的消耗涉及末端-磷酰基的释放；ATP从ADP的合成那么涉及这个磷酰基的替代。因此，末端磷酰基经历快速的周转。比拟而言，中间的-磷酰基那么周转比拟慢。
6、2，4-二硝基苯酚的解偶联机制是什么？
答案：解离状态的2，4-二硝基苯酚(不能透过膜)可以承受质子而成为易通过膜的脂溶状态，将质子带到质子浓度低的一方，这样破坏了质子跨膜梯度，解除了电子传递的氧化作用与ATP生成的磷酸化作用之间的偶联。
7、当乳酸充分时，参加抗霉素A，线粒体呼吸链中哪些组分呈复原态，哪些组分呈氧化态？
答案：乳酸经脱氢生成丙酮酸，丙酮酸氧化脱羧后生成的乙酰CoA进入TCA循环进展彻底氧化。1分子乳酸在整个氧化过程中共经过5次脱氢，分别生成4分子的NADH和1分子的，可分别进入NADH呼吸链和呼吸链进展氧化。
由于抗霉素A阻断了复合体Ⅲ细胞素b到细胞素。的电子传递，所以位于阻断点前方的电子传递体，包括、FMN、FAD、Fe-S、泛醌Cyt b处于复原状态，而位于阻断点前方的传递体包括Cyt c、Cyt 、Cyt、处于氧化状态。
8、简述底物水平磷酸化和氧化磷酸化的区别。
答案：底物水平磷酸化是有机物质在分解代谢过程中形成的高能中间产物促使ADP生成ATP的过程，与氧的存在与否无关。它也是厌氧生物获取能量的惟一方式。
电子传递体系磷酸化是电子经呼吸链传递到达氧而生成水时，所释放的能量偶联ADP磷酸化生成ATP过程，是需氧生物体生成ATP的主要方式。
9、化学渗透学说的实验证据有哪些？
答案：化学渗透学说是1961年由Peter Mitchell提出，有许多实验证据，主要有：
(1)线粒体通透性极差，一些简单的离子如、、、等均不能自由通过。
(2)氧化磷酸化的进展与内膜的完整性是分不开的。
(3)电子传递体相当于质子泵的作用，在传递电子的过程中能将从线粒体内膜内侧运至内膜外侧，形成浓度梯度。
(4)解偶联剂等破坏浓度梯度，必然破坏了氧化磷酸化作用。
10、NADH呼吸链由哪些复合物构成？简述它们的组成和各构成成分的作用特点。
答案：NADH呼吸链中以下三个复合体构成：①复合体Ⅰ: NADH-泛醌复原酶，将电子从NADH传递给泛醌，其中含有以FMN为辅基的黄素蛋白和以Fe-S为辅基的铁硫蛋白。FMN可承受电子从氧化型变为复原型，铁硫蛋白中的铁原子可将FMN的电子再传给泛醌。②复合体Ⅲ：泛醌-细胞素复原酶，将电子从泛醌传递给细胞素c，其含有2种细胞素b (Cyt 和Cyt )，细胞素c和铁硫蛋白。细胞素是一类以铁卟啉为辅基的催化电子传递的酶类，Cyt b中卟啉环上的乙烯侧链与蛋白质局部的半胱氨酸残基相连，通过其辅基上的Fe原子传递电子。③复合体Ⅳ：细胞素c氧化酶，将电子从细胞素。传递给氧，其含有Cyt a和Cyt，Cyt含有2个铁卟啉辅基和2个铜原子，铜原子与铁卟啉辅基相连，靠其中铜原子传递电子。
11、简述泛醌循环的过程。
答案：泛醌循环发生在复合体Ⅲ中，分两个阶段进展：
(1) 1分子的二氢泛醌脱去2个和2个电子，生成脱氢泛醌。2个被泵出膜外，在2个电子中，其中1个电子通过Fe-SCyt cCyt Cyt c，另1个电子通过Cyt Cyt 泛醌，生成半醌(抗坏血酸过氧化物酶)。
(2)另1分子的二氢泛醌脱去2个和2个电子，生成脱氢泛醌。2个被泵出膜外，在2个电子中，其中1个电子通过Fe-SCyt cCyt Cyt c，另1个电子通过Cyt Cyt 半醌，与膜内的2个结合生成1分子二氢泛醌。
泛醌循环的总结果：1分子二氢泛醌被氧化，2个Cyt c被复原，4个被泵出膜外。
12、1 mol琥珀酰CoA在鱼藤酮存在时，完全氧化将产生多少mol的ATP?
答案：1 mol琥珀酰CoA完全氧化所走的路径为：
琥珀酰CoA琥珀酸(底物水平磷酸化，生成1 mol GTP)延胡索酸(1 mol放出)苹果酸草酚乙酸(释放1 mol NADH)PEP(消耗1 mol GTP)丙酮酸(底物水平磷酸化，生成1 mol ATP)乙酰CoA(1 mol NADH释放)TCA循环完全氧化(共生成3 mol NADH，1 mol，1 mol GTP)
鱼藤酮抑制复合体Ⅰ，生成的NADH不能进入呼吸链进展氧化。
整个反响共生成2 mol的，进入呼吸链生成ATP的数量：1.52=3mo1
底物水平磷酸化生成：2 mol GTP、1 mol ATP
消耗：1 mol GTP
净生成：4 mol ATP、1 mol GTP 相当于5 mol ATP
13、由一个抑制剂抑制完整线粒体的-或琥珀酸的氧化，但不抑制(维生素C+四甲基对苯二胺)的氧化，这个抑制剂的抑制部位应该在电子传递链的什么部位？为什么？
答案：抗坏血酸(维生素c)是一种强的复原剂，电子载体。过氧化物酶是含铁卟啉的结合酶，它可催化胺类物质脱氢。既然此抑制剂不抑制上述二物质的氧化，那么就说明该抑制剂不阻挠电子体的传递。但该抑制剂抑制完整线粒体-羟丁酸或琥珀酸的氧化，而-羟丁酸是NADH氧化呼吸链的底物，琥珀酸是氧化呼吸链的底物，因此说明该抑制剂既是NADH氧化呼吸链的抑制剂又是氧化呼吸链的抑制剂。综上所述可推测该抑制剂的作用部位是黄素蛋白辅酶Q的部位。
14、试述ATP合酶的构造特点，结合-变化学说的主要内容是什么？
答案：ATP合酶是由突出于线粒体内膜内侧的和嵌于膜内的两局部组成，又称为ATP合酶。局部由5种亚基组成，为，3个亚基与3个亚基交替排列，形成一个对称的橘瓣状构造，其中3个亚基为催化部位，催化ATP的合成或水解。是一个疏水蛋白复合体，由3种亚基组成，为，a亚基和b亚基二聚体排列在10~14个c亚基形成的环的外侧。
1993年由Boyer提出了ATP合酶的催化学说-结合变化机制(binding change mechanism)。其过程是：
①随着酶的构象变化，在催化位点上疏松结合的ADP和Pi与酶的结合变得严密；
②严密结合的ADP和Pi被转化成ATP；
③ATP的释放。
该机制的中心是构象改变。由于构象改变是严密相连的，在任何时间，酶的3个催化位点都处在不同的构象状态，而每一个催化位点要经过3次构象改变才催化合成一个ATP。
15、在体内ATP有哪些生理作用。
答案：ATP在体内有许多重要的生理作用：
(1)是机体能量的暂时贮存形式：在生物氧化中ADP能将呼吸链上电子传递过程中所释放的电化学能以磷酸化生成ATP的方式贮存起来，因此ATP是生物氧化中能量的暂时贮存形式。
(2)是机体其他能量形式的来源：ATP分子内所含有的高能键可转化成其他能量形式，以维持机体的正常生理机能，例如可转化成机械能、生理电能、热能、渗透能、化学合成能等。体内某些合成反响不一定都直接利用ATP供能，而以其他三磷酸核苷作为能量的直接来源。如糖原合成需UTP供能；磷脂合成需CTP供能；蛋白质合成需GTP供能。这些三磷酸核苷分子中的高能磷酸键并不是在生物氧化过程中直接生成的，而是来源于ATP。
(3)可生成cAMP参与激素作用:ATP在细胞膜上的腺苷酸环化酶催化下，可生成cAMP，作为许多肽类激素在细胞内表达生理效应的第二信使。
16、异柠檬酸脱氢酶只在线粒体中发现，但苹果酸脱氢酶却在线粒体中和胞质溶胶中均有发现，胞质溶胶中的苹果酸脱氢酶有什么作用？
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