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ATP，部位一是（ ），部位二是（ ）部位三是（ ）。每一部位产生（ ）分子ATP，所以NADH呼吸链产生（ ）分子ATP，而FADH2只在部位二、三产生（ ）分子ATP。
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（ ），（ ），（ ）。
14．黄嘌呤氧化酶从（ ）为辅基，并含有（ ）和（ ），属于金属黄素蛋白酶。
15．单加氧酶也称为（ ）或（ ），分布在细胞的（ ）上。
16．生物氧化过程中生产的二氧化碳是由于糖、脂类、蛋白质等物质转变为含羧基的化合物后发生直接（ ）或氧化（ ）产生，而不是氧与碳直接结合。
17．参与生物氧化的酶可分为（ ）、（ ）和（ ）三类。
18．细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则形成（ ）。
19．细胞内的呼吸链有（ ）、（ ）和（ ）三种，其中（ ）不产生ATP。
20．真核细胞的呼吸链主要存在于（ ），而原核细胞的呼吸链存在于（ ）。
21．呼吸链上流动的电子载体包括（ ）、（ ）和（ ）等几种。
22．线粒体内膜上能够产生跨膜的质子梯度的复合体是（ ）、（ ）和（ ）。
23．复合体Ⅱ的主要成分是（ ）。
24．P／O值是指（ ），NADH的P／O值是（ ），OAA的P／O值是（ ），还原性维生素C的P／O值是（ ），在DNP存在的情况下，琥珀酸的P／O值是（ ）。
25．跨膜的质子梯度除了可被用来合成ATP以外，还可以直接用来驱动（ ）过程。
26．H2S使人中毒的机理是（ ）。
27．在长期的进化过程中，复合体IV已具备同时将（ ）个电子交给1分子氧气的机制。
28．从线粒体内膜上纯化到的F1／F0－ATP合成酶在体外只能水解ATP是因为（ ）。
29．F1/F0-ATP合成酶合成一分子 ATP通常需要消耗（ ）个质子。
30,thermogenin（维生素）的生理功能是（ ）。
31．在呼吸链上位于细胞色素C1的前一个成分是（ ），后一个成分是（ ）。
32．可以使用（ ）学说很好地解释F1/F0-ATP合成酶的催化机理。
33．除了含有Fe以外，复合体IV还含有金属原子（ ）。
34．氧化态的细胞色素a1,a3上的血红素辅基上的Fe3+除了和氧气能够配位结合以外，还可以与（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等含有孤对电子的物质配位结合。
35．解释氧化磷酸化机制的学说主要有（ ）、（ ）和（ ）三种，基本正确的学说是其中的（ ）。
36．R．Q．（呼吸商）值为0.7的人，其能量主要来源于（ ）。
37．缬氨霉素（valinnomycin）是对（ ）专一的离子载体，而尼日利亚菌素（nigericin则是对（ ）专一的载体。
38．给小白鼠注射FCCP，会导致小白鼠体温的迅速升高，这是因为（ ）。
39．化学渗透学说最直接的证据是（ ）。
40．杀粉蝶菌素作为呼吸链上（ ）类似物，能够阻断呼吸链。
41．SOD即是（ ），它的生理功能是（ ）。
42．生物合成主要由（ ）提供还原能力。
43．线粒体呼吸链中电位跨度最大的一步是在（ ）。
44．（ ）被称为最小的分子马达。
45．生物氧化有3种方式（ ），（ ），（ ）。
46．生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有（ ），（ ），（ ）参与。
47．原核生物的呼吸链位于（ ）。
48．△G0/为负值是（ ）反应，可以（ ）进行。
49．△G0/与平衡常数的关系式为（ ） 当 Keq=1时，为△G0/ （ ） 。
50．生物分子的E0/值小，则电负性（ ），供出电子的倾向（ ）。
51．生物体内高能化合物有（ ），（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）等类。
52．细胞色素a的辅基是（ ）与蛋白质以（ ）键结合。
53．在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于（ ）状态。
54．NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是（ ）、（ ）、（ ）。
55．磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进人呼吸链氧化，其 P／O比分别为（ ）和（ ）。
56．举出三种氧化磷酸化解偶联剂（ ），（ ），（ ）。
57．NADH和琥珀酸经抗氰呼吸途径氧化时，其P/O比分别为（ ）和（ ）。
58．植物细胞的生物氧化途径除NADH和FNADH2途径外，还有（ ），（ ），（ ），（ ）。
59．举出细胞内可以直接分解H2O的4种酶（ ），（ ），（ ），（ ）。
60．举出4种生物体内的天然抗氧化剂（ ），（ ），（ ），（ ）。
61．在生物体内ADP磷酸化生成ATP的方式有3种即（ ），（ ），（ ）。
62．举出两例生物细胞中氧化脱羧反应（ ），（ ）。
63．细胞色素P450系统催化有机物羟化时所需氢来自（ ）。
三、选择题
1．二硝基苯酚能抑制下列哪种细胞功能（ ）
a．糖酵解
b．肝糖异生
c．氧化磷酸化
d．柠檬酸循环
e．以上都不是
2．肌肉中的能量主要储存形式是下列哪一种（ ）
a．ADP
b．磷酸烯醇式丙酮酸
c．cAMP
d．ATP
e．磷酸肌酸
3．氰化物引起的缺氧是由于（ ）
a．中枢性换气不良
b．干扰氧的运输
c．微循环障碍
d．细胞呼吸受抑制
e．以上都不对
4．活细胞不能利用下列哪一项能源来维持它们的代谢（ ）
a．ATP
b．脂肪
c．糖
d．周围的热能
e．阳光
5．正常状态下，下列哪一种物质是肌肉最理想的燃料（ ）
a．酮体
b．葡萄糖
c．氨基酸
d．游离脂肪酸
e．低密度脂蛋白
6．近年来关于氧化磷酸化的机制是通过下列哪一个学说被阐明的（ ）
a．巴士德反应
b．化学渗透学说
c．协同效应
d．华伯氏学说
e．共价催化机理
7．下列对线粒体呼吸链中的细胞色素b的描述，哪一项是正确的（ ）
a．标准氧化还原电位比细胞色素c和细胞色素a高。
b．容易从线粒体内膜上分开。
c．容易和细胞色素a反应。
d．低浓度的氰化物或一氧化碳对其活性无影响
e．不是蛋白质。
8．人体内各种能量的直接供给者是（ ）
a．葡萄糖
b．脂酸
c．ATP
d．GTP
e．乙酰辅酶A
9．线粒体呼吸链的磷酸化部位可能位于下列哪些物质之间（ ）
a．辅酶Q和细胞色素b
b．细胞色素b和细胞色素c
c．丙酮酸和NAD+
d．FAD和黄素蛋白
e．细胞色素c和细胞色素aa3
10．关于有氧条件下，NADH从胞液进入线粒体氧化的机制，下列哪一项描述是正确的（ ）
a．NADP直接穿过线粒体膜进入。
b．通过肉毒碱进行转运进入线粒体。
c．磷酸二羟丙酮被NADH还原成3-磷酸甘油进入线粒体，在内膜上又被氧化成磷酸二羟丙酮同时生成NADH。
d．草酰乙酸被还原成苹果酸进入线粒体，然后在被氧化成草酰乙酸，再通过转氨基作用生成天冬氨酸，最后转移到线粒体外。
e．草酰乙酸被还原成苹果酸，进入线粒体后再被氧化成草酰乙酸，停留于线粒体内。
11．关于高能磷酸键的叙述是错误的是（ ）
a．所有高能磷酸键都是高能磷酸键。
b．有ATP参与的反应都是不可逆的。
c．实际上并不存在“键能”特别高的高能键。
d．高能键只能在电子传递链中偶联产生。
e．高能磷酸键都是以核苷二磷酸或核苷三磷酸的形式存在的。
12．肌肉或神经组织细胞内NAD+进入线粒体的穿梭机制主要是（ ）
a．α-磷酸甘油穿梭机制。
b．柠檬酸穿梭机制。
c．肉毒碱穿梭机制
d．丙酮酸穿梭机制
e．苹果酸穿梭机制。
13．下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不正确的（ ）
a．呼吸链各组分特定的位置排列在线粒体内膜上。
b．各递氢体和递电子体都有质子泵的作用。
c．线粒体内膜外侧H+不能自由返回膜内。
d．ATP酶可以使膜外H+返回膜内。
e．H+返回膜内时可以推动ATP酶合成ATP。
14．下列关于营养素在体外燃烧和生物内氧化的叙述正确的是（ ）
a．都需要氧化剂。
b．都需要在温和条件下进行。
c．都是逐步释放。
d．生成终产物基本相同。
e．氧与碳原子直接化合生成二氧化碳。
15．生物氧化指（ ）
a．生物体内脱H反应
b．生物体内释放中子反应。
c．生物体内与氧结合的过程。
d．营养物氧化成水及二氧化碳的过程。
e．生物体内加氧反应。
16．米酵菌酸能够抑制氧化磷酸化是因为它直接作用（ ）
a．复合体I
b．复合体II
c．复合III
d．复合体IV
e．ADP/ATP交换体
17．F1/F0-ATPase的活性中心位于（ ）
a．α亚基
b．β亚基
c．γ亚基
d．δ亚基
e．ε亚基
18．下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？（ ）
a．Pi
b．苹果酸
c．柠檬酸
d．丙酮酸
e．NADH
19．可作为线粒体内膜标志酶的是（ ）
a．苹果酸脱氢酶
b．柠檬酸合成酶
c．琥珀酸脱氢酶
d．单胺氧化酶
e．顺乌头酸酶
20．将离体的线粒体放在无氧的环境中，经过一段时间以后，其内膜上的呼吸链的成分将会完全以还原形式存在，这时如果忽然通人氧气，试问最先被氧化的将是内膜上的哪一种复合体？（ ）
a．复合体I
b．复合体II
c．复合III
d．复合体IV
e．复合体V
21．如果质子不经过F1/F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生（ ）
a．氧化
b．还原
c．解偶联
d．紧密偶联
e．主动运输
22．在离体的完整的线粒体中，在有可氧化的底物的存在下，加人哪一种物质可提高电子传递和氧气摄入量？（ ）
a．更多的TCA循环的酶
b．ADP
c．FADH2
d．NADH
e．氰化物
23．下列氧化还原系统中标准氧化还原电位最高的是（ ）
a．延胡索酸/琥珀酸
b．CoQ/CoQH2
c．细胞色素a(Fe2+/Fe3+)
d．细胞色素b(Fe2+/Fe3+)
e．NAD+／NADH
24．下列化合物中，除了哪一种以外都含有高能磷酸键？（ ）
a．NAD+
b．ADP
c．NADPH
d．FMN
e．磷酸烯醇式丙酮酸
25．下列反应中哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应？（ ）
a．葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸
b．甘油酸一1，3－二磷酸 甘油酸-3-磷酸
c．柠檬酸 a-酮戊二酸
d．琥珀酸 延胡索酸
e．苹果酸 草酸乙酸
26．乙酸CoA彻底氧化过程中的P／O值是（ ）
a．2．0
b．2．5
c．3．0
d．3．5
e．4．0
27．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．ADP
b．磷酸烯醇式丙酮酸
c．ATP
d．cAMP
e．磷酸肌酸
28．下列化合物中除了哪种以外都含有高能磷酸键？（ ）
a．NAD+
b．NADP+
c．ADP
d．葡萄糖-6-磷酸
e．磷酸烯醇式丙酮酸
29．下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？（ ）
a．CoQ
b．细胞色素c
c．辅酶I
d．FAD
e．肉毒碱
30．关于生物氧化（ ）
a．生物氧化与体外燃烧的化学本质相同
b．厌氧生物不具有生物氧化功能
c．生物氧化不一定同磷酸化偶联
d．在细胞外也能进行生物氧化
e．生物氧化最本质的特征是有电子的得失
31．关于生化反应的自由能及氧化还原电势（ ）
a．分子中的自由能含量可以用标准氢电极测定
b．机体中的许多反应都是电势能推动的
c．任何氧化还原物质偶联在一起都有氧化还原电势产生
d．△G0/为正值时，是吸能反应，△G0/为负值时，是放能反应
e．△G0/与△E0/的关系是否△G0/=-—nF△E0/
32．关于电子传递链（ ）
a．NADPH中的氢也可以进人呼吸链氧化
b．1分子铁硫中心（2Fe－2S）每次传递2个电子
c．NADH脱氢酶是一种黄素蛋白
d．各种细胞色素的吸收光谱均不同
e．在某些情况下电子传递不一定与磷酸化偶联
33．关于氧化磷酸化（ ）
a．电子传递复合物Ⅱ不与磷酸化偶联
b．动力势是H+回到膜内的动力
c.解偶联剂不能阻抑电子传递
d．F1－ATP酶有合成及水解ATP双重功能
e.氧化是放能过程，磷酸化是吸能过程
34．关于线粒体穿梭系统（ ）
a．线粒体内膜上有两种NADH脱氢酶分别以FMN和FAD为辅基
b．每对氢经过磷酸甘油酸或苹果酸穿梭系统进人呼吸链均产生3个ATP
c．苹果酸进人线粒体内必须有膜上交换体协助
d．ATP或ADP穿越线粒体内膜需由腺着酸转位酶催化
e．Pi离子可与OH— 交换进入线粒体
35．关于氧化酶（ ）
a．抗氰氧化酶是一种末端氧化酶
b．制绿茶时，焙火杀青的目的是杀死抗坏血酸氧化酶活力
c．混合功能氧化酶需氧分子为电子的最终受体
d．过氧化氢酶和过氧化物酶均能分解H2O
e．抗坏血酸过氧化物酶与谷脱甘肽过氧化物酶亦能分解H2O
四、判断
1．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。
2．ATP是生物体能量的载体，不以热能释放。
3．NADH呼吸链产生2分子ATP，FADH2产生3分子ATP。
4．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。
5．超氧化物歧化酶有延缓人体衰老的作用。
6．在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行，在不含线粒体的原核生物，7。生物氧化在细胞膜上进性。
7．P：O比值的定义是每消耗一分子氧时，有多少mol无机磷被脂氧化为有机磷，即产生多少molATP。
8．物质在空气中燃烧核在体内生物氧化的本质是相同的。
9．生物界NADH呼吸链应用最广。
10．磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的储存库，因为磷酸肌酸只能以这唯一的形式转移其磷酸基团。
11．体内二氧化碳是由碳、氧直接结合产生的。
12．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。
13．呼吸链上各成分的摩尔比是1／1。
14．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。
15．细胞色素b和细胞色素c因处于呼吸链的中间，因此它们的血红素辅基不可能与CN—配位结合。
16．甘油-a-磷酸脱氢生成的FADH2经线粒体内膜上的复合体II进人呼吸链。
17．DNP可解除寡霉素对电子传递的抑制。
18．NADH脱氢酶是指以NAD+为辅酶的脱氢酶的总称。
19．NADH在340nm处有吸收峰，NAD+没有，利用这个性质可将NADH与NAD+区分开来。
20．琥珀酸脱氢酶的辅基FAD与酶蛋白之间以共价键结合。
21．在消耗ATP的情况下，电子可从复合体IV流动到复合体I。
22．细胞色素c是复合体III中一种单纯的电子传递体。
23．Fe-S蛋白是一类特殊的含有金属Fe和无机硫的蛋白质。
24．线粒体内膜上的复合体I、II、III和IV中均含有Fe-S蛋白。
25．呼吸作用和光合作用均能导致线粒体或叶绿体基质的pH值升高。
26．抗霉素A能阻断异柠檬酸氧化过程中ATP的形成，但不阻断琥珀酸氧化过程中ATP的形成。
27．生物氧化只有在氧气的存在下才能进行。
28．NADH和NADPH都可以直接进人呼吸链。
29．对于ATP水解成ADP的反应，△G0/大约等于△G0。
30．如果线粒体内ADP浓度较低，则加人DNP将减少电子传递的速率。
31．黄素蛋白的氧化还原电位随结合的蛋白不同而变化。
32．辅酶Q在呼吸链中也可用作单电子传递体起作用。
33．细胞色素c的卟啉以非共价键与蛋白结合。
34．寡霉素可以抑制 F1F0－ATP酶的活力，阻止 ATP合成。
35．抗氰氧化酶将电子传给氧后生成H2Q。
36．乙醇酸氧化酶将电子传给氧后生成H2O2。
37．多酚氧化酶系统是一种不产生ATP的呼吸电子传递途径。
38．高等生物中的磷酸原是肌酸。
39．甲状腺素能促进 F1F0－ATP酶合成 ATP。
40．E0/值越小，夺取电子的倾向越大。
41．呼吸链中的细胞色素系统均结合在内膜上，不能溶于水。
42．呼吸链中各电子传递体都和蛋白质结合在一起。
43．呼吸链中有递氢作用的维生素是B2和B3。
44．氰化物可抑制整个呼吸链氧化磷酸化。
45．呼吸链中的递氢体及递电子体都有质子泵作用。
46．高能化合物水解的自由能是正值。
47．单胺氧化酶以FMN为辅基催化5-羟色胺脱氨基。
48．非线粒体氧化体系在氧化过程中不产生ATP。
五 回答下列问题：
1．生物氧化的特点：
2．苹果酸穿梭过程：
3．磷酸甘油穿梭过程：
4．NADH和FADH2呼吸链ATP生成部位及各部位阻断剂：
5．简述化学渗透学说。
6．将新鲜制备的线粒体与β一羟丁酸，氧化型细胞色素c，ADP,Pi和KCN保温，然后测定产β一羟丁酸的氧化速率和ATP形成的速率。
（1）写出该系统的电子流动图。
（2）预期1分子B一羟丁酸该系统中氧化可产生多少分子ATP？
（3）能否用NADH代替B一羟丁酸？
（4）KCN的功能是什么？
（5）写出该系统电子传递的总平衡反应式。
（6）计算该系统净的自由能变化值（△G0/）。
（7）如在这个系统中加人鱼藤酮，结果会有什么不同？
7．以前有人曾经考虑过使用解偶联剂如 2，4－二硝基苯酚（DNP）作为减肥药，但不久即被放弃使用，为什么？
8．使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠可用来抢救氰化钾中毒者，为什么？
9．将完全还原的细胞色素（C），ADP，无机磷酸和抗霉素A一起加人新鲜制备的完整的线粒体中，然后通人氧气，这时细胞色素c将被氧化，ATP生成P／O值为1.0。
（1）写出该系统的电子流动示意图。
（2）为什么要加抗霉素A？
（3）这个实验能告诉你氧化磷酸化的偶联部位在哪里？
（4）写出平衡的总反应式。
（5）计算总反应的△G0/。
10．琥珀酸脱氢酶能否使用NAD+作为辅基？为什么？
11．由P．Mitchell提出的化学渗透学说的主要内容是什么？有哪些主要的证据支持化学渗透学说？
12．某些植物体内出现对氰化物呈抗性的呼吸形式，试提出一种可能的机制。
13．怎样证明琥珀酸脱氢酶的辅基是与酶蛋白之间与共价键相结合的？如何确定它与哪一个氨基酸残基相连？
14．在测定a一酮戊二酸的P／O值的时候，为什么通常需要在反应系统之中加人一些丙二酸？在这种条件下，预期测定出的P／O值是多少？
15．线粒体内的ATP浓度约为5 mmol／L，无机磷酸的浓度约为 10 mmol／L。如果ADP的浓度比AMP多5倍，计算在能荷为0．85的条件下，ADP和AMP的摩尔浓度。在以上条件下，ATP水解的△G/是多少？
16．已知有两种新的代谢抑制剂A和B：将离体的肝线粒体制剂与丙酮酸、氧气、ADP和无机磷酸一起保温，发现加人抑制剂A，电子传递和氧化磷酸化就被抑制；当既加人抑制剂A又加人抑制剂B的时候，电子传递恢复了，但氧化磷酸化仍然不能进行。
（1）抑制剂A和B属于电子传递抑制剂，氧化磷酸化抑制剂，还是解偶联剂？
（2）给出作用方式与抑制剂A和B类似的抑制剂。
17．有人发现一种新的好氧细菌，在它的细胞膜上含有5种以前并不知晓的电子传递体，分别以m，n，o,p,q用来表示。
（1）分离出此传递链，并以NADH作为电子供体，使用不同的呼吸链抑制剂处理，应用分光光度法分析各个成分是以还原形式（十表示）存在，还是以氧化形式存在（一表示），结果见下表：
根据上面的图表结果，指出各传递体在传递链上的排列次序、电子传递方向和抑制剂的作用部位
（2）如果以琥珀酸作为电子供体，则得到的结果见下表：
根据上表的结果，进一步指出各传递体在传递链上的排列次序。
18．当X作为惟一的碳源和氢源，Y 作为惟一的环境的电子受体时，如仅从能量上考虑，在下列情况下细菌是否能存活？为什么？（假定△E/=△E0/）
（1）x是β-羟丁酸，Y是硫元素。
（2）X是乙酸，Y是乙醛。
（3）X是乙醇，Y是SO42—。
（4）X是乙醇，Y是硫元素。
19．在一线粒体制剂中，在CoA，氧气，ADP和无机磷酸存在的情况下进行脂肪酸的氧化。
（1）每一个二碳单位转变成2分子CO2时，将产生多少分子ATP？
（2）如在体系中加人安米妥（amytal），则又能产生多少ATP？
（3）假如加人DNP（2，4一二硝基苯酚），情况又如何？
20．某些细菌能够生存在极高的pH值环境下PH值约为10），你认为这些细菌能够使用跨膜的质子梯度产生ATP吗？
21．60年代有人作了以下的实验，先将叶绿体悬浮在pH 4的酸性环境下，以使其基质和类囊体的 pH值呈酸性，然后再将叶绿体转移到 pH 8的碱性环境之中。这种迅速提高基质pH值（类囊体的pH值暂时维持在4）的做法可导致ATP的合成并使得类囊体和基质的pH值的差异消失。
（1）试解释ATP为什么能被合成。
（2）该实验需要光才能工作吗？
（3）如果是先将叶绿体悬浮在 pH 8的环境下，以使其基质和类囊体的 pH值呈碱性，然后在将其转移到 pH 4的酸性环境之中，则会发生什么变化？
（4）这个实验是支持化学渗透学说还是否定化学渗透学说？
22．有人声称获得了单个分子的 F1／F0－ATP合成酶，并使用机械的方法将其头部转动，在没有质子梯度的情况下合成出ATP。你认为这样的实验结果意味着什么？如将这样的实验结果撰写成论文并投给国际一流的杂志，你认为能发表吗？
23．什么是生物氧化？生物氧化有哪几种方式？有什么特点？
24．什么是标准自由能变化？如何根据反应平衡常数来计算？
25．什么是氧化还原电势？试根据氧化还原电势计算生化反应中的 △G0 ／？
26．什么是高能化合物？生物体内常见的高能化合物有哪些？
27．什么是磷酸原？在能量代谢中有什么作用？
28．什么是呼吸链？它由哪些复合物组成？
29．什么是铁硫蛋白？有什么生理功能？
30．呼吸链中各细胞色素有什么区别？
31．什么是底物水平的磷酸化？
32．什么是氧化磷酸化？它受哪些因素的影响？
33．什么是F1F0－ATP合酶？简述其结构。
34．生物氧化中重要的氧化酶有哪些？
35．生物氧化中重要的脱氢酶有哪些？
36．什么是抗氧化酶？什么是抗氧化剂？
37．什么是细胞色素P450氧还系统？
38．植物中电子传递途径有什么特点？
39．什么是磷氧比（P／O）？为什么P／O比值有大有小？
40．糖酵解中产生的NADH是怎样进入呼吸链氧化的？
41．腺苷酸是如何通过线粒体膜的？
42．什么是能荷？能荷与代谢调节有什么关系？
43．氧化作用和磷酸化作用是怎样偶联的？
习题答案：
四．名解
1．生物氧化：通常把摄取的糖、脂类、蛋白质在体内的氧化分解称为生物氧化。
2．呼吸链：底物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列的电子载体传递给氧而生成水，氢传递与氧结合的反应称~或电子传递链。
3．氧化磷酸化：NADH和FADH2带着转移潜势很高的电子，在呼吸链传递给氧的过程中，同时逐步释放出自由能，使ADP+Pi→ATP，这个过程称为氧化磷酸化。
4．磷氧比值：每消耗一原子氧时有多少mol原子无机磷被酯化为有机磷，通常用P：O来作为磷酸化的指标。
5．底物水平磷酸化：在底物被氧化的过程中，底物分子形成高能磷酸键。由此高能磷酸键提供能量使ADP磷酸化生成ATP的过程称为底物水平磷酸化。
6．在化学反应过程中，有电子从一种物质（还原剂）转移到另一物质（氧化剂）的反应，称氧化还原反应。失去电子后的物质转变成氧化型，获得电子的物质转变成还原型。
7．自由能是指一个体系的总能量中，在恒温、恒压条件下能够做功的那一部分能量，又称为吉布斯自由能。
8．是指温度为25℃，参加反应的物质的浓度为lmol／L（若其中有气体则为1大气压），pH为7的标准条件下，测得的自由能变化叫标准自由能变化用上△G0/表示。
9．是指在pH 7，25℃，氧化态与还原态物质浓度（近似活动）为 lmol/L表示准条件下，与标准氢电极组成原电池，测得的氧化还原电位叫标准气体还原电位。
10．在标准条件下（pH=7，25t，1mol／L）分子发生水解时，释放的自由能达到 20．92kJ／mol以上的，称为高能化合物。
11．解偶联剂是指不抑制呼吸链上的电子传递体，但阻抑 ATP合成的物质如 2，4一二硝基苯酚，这种物质呈脂溶性，能透过线粒体内膜，将膜外质子转移至膜内，消除质子浓度梯度，破坏ATP合成的条件。
12．解偶联蛋白是天然存在于某些生物线粒体内膜上的蛋白，这种蛋白能在膜上构成质子通道，让膜外质子回流到膜内，消除跨膜质子浓度梯度，破坏了ATP合成条件，其能量以热的形式散发，增加了体温。
13．是一种存在于内质网膜上的酶，它催化的反应是将分子氧中的一个氧原子加到上，使底物羟化，另一个氧原子被还原为水，这种酶称混合功能氧化酶。又称羟化酶或单加氧酶。这种加氧作用（羟化作用）可表示如下：
14．超氧化物歧化酶是一种含金属酶，简称SOD，根据所含金属的种类可分为Cu，Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD三类，它们催化超氧阴离子自由基（O2-）发生歧化反应，消除自由基的毒害作用，因此SOD是一种抗氧化酶，催化的反应表示如下：
所产生的H2O2随后即被过氧化氢酶或过氧化物酶清除。
二、填空题
1．光能营养生物 化能营养生物
2．ATP ATP 两个磷酸酐键
3．磷酸化 底物磷酸化 氧化磷酸化
4．细胞 脱氢 线粒体
5．NAD+ 辅酶Q 泛酸
6．细胞色素c c1
7．细胞内进行 温和条件 酶催化
8．NADH FADH2 初始受体
9．FAD FAD
10．氧化磷酸化
11．NADH-还原酶复合体 QH2-细胞色素c还原酶复合体 细胞色素c氧化酶复合体 1 3 2
12．鱼藤酮 抗霉素A 氰化物（叠氮化物、一氧化碳）
13．氧化磷酸化 光合磷酸化 底物水平磷酸化
14．FAD Mo Fe
15．羟化酶 混合功能酶 内质网膜
16．脱羧 脱羧
17．氧化酶 脱氢酶 加氧酶
18．过氧化氢
19．NADH FADH2 细胞色素P450 细胞色素P450
20．线粒体内膜 细胞膜
21．NAD+ CoQ 细胞色素c
22．复合体I 复合体III 复合体IV
23．琥珀酸脱氢酶
24．氧化磷酸化过程中，每消耗lmol氧原子所消耗的无机磷酸的摩尔值 3 0 1 0
25．主动运输
26．与氧化态的细胞色素aa3结合，阻断呼吸链
27．4
28．纯化过程中丢失了抑制ATP水解的蛋白质因子
29．2
30．在棕色脂肪组织里作为天然的解偶联剂产热
31．细胞色素b 细胞色素C
32．结合变化（bindig change）
33．CuA和 CuB
34．CO CN— H2S 叠氮化物
35．结构偶联 构象偶联 化学渗透 化学渗透
36．脂肪
37．K+ K+和H+
38．FCCP与DNP一样作为解偶联剂使质子梯度转变成热能
39．纯化得到 F1／F0－ATP合成酶
40．泛醌
41．超氧化物歧化酶 破坏超氧阴离子
42．NADPH
43．细胞色素aa3一O2
44．F1／F0－ATP合成酶
45．脱氢 脱电子 与氧结合
46．酶 辅酶 电子传递体
47．细胞质膜上
48．放能 自发
49．△G0 ／= -RTlnKeq/ 0
50．大、大
51．焦磷酸化合物 酸基磷酸化合物 烯醇磷酸化合物 胍基磷酸化合物 硫酯化合物 甲硫键化合物
52．血红素A 非共价
53．还原
54．复合物Ⅰ 复合物Ⅲ 复合物IV
55．2 3
56．2，4一二硝基苯酚 氯霉素 解偶联蛋白
57．1 0
58．抗氰氧化酶 多酚氧化酶 抗坏血酸氧化酶 乙醇酸氧化酶
59．过氧化氢酶 过氧化物酶 抗坏血酸过氧化物酶 谷胱甘肽过氧化物酶
60．维生素E 维生素C GSH β-胡萝卜素
61．光合磷酸化 氧化磷酸化 底物水平磷酸化
62．丙酮酸脱氢脱竣 异柠檬酸脱氢脱较
63．NADPH十H+
三、选择题
1、C 2、E 3、D 4、D 5、A
6、B 7、C 8、C 9、B 10、D
11、C 12、A 13、B 14、D 15、D
16、A 17、B 18、E 19、C 20、D
21、E 22、B 23、C 24、D 25、B
26、C 27、E 28、D 29、E 30、B
31、A 32、B 33、D 34、B 35、B
四、判断
1．√ 2．× 3．√ 4．× 5．√
6．√ 7．× 8．√ 9．√ 10．√
11．√ 12．√ 13．× 14．× 15．×
16．× 17．√ 18．× 19．√ 20．√
21．√ 22．× 23．× 24．× 25．√
26．× 27．× 28．× 29．× 30．×
31．√ 32．√ 33．× 34．√ 35．√
36．√ 37．√ 38．× 39．× 40．×
41．× 42．√ 43．√ 44．√ 45．×
46．× 47．× 48．√
五、问答题答案
1．答：生物氧化的特点如下：在细胞内内进行，即在酶的催化下，在体温（37度）和PH近于中性的有水环境逐步缓慢的进行；物质的氧化方式是脱氢，脱下的氢经过一系列传递才与氧结合成水；在氢传递给氧的过程中，逐步释放自由能，推动合成ATP以提供生命能量活动的需要；生物氧化的过成中生成 的 2氧化碳是由与糖，脂类，蛋白质等物质转变成含羧基的化合物后发生直接脱羧或氧化脱羧产生的，而不是氧和碳直接生成的。
2．答：这类穿梭主要在肝脏和心肌等组织。胞液中的NADH在苹果酸脱氢酶的作用催化下使草酰乙酸还原成苹果酸，NADH变为NAD+，苹果酸可进入线粒体并受线粒体内苹果酸脱氢酶的作用使线粒体内的NAD+还原成NADH，然后进入呼吸链。生成的草酰乙酸不能 出线粒体进入胞液，只能在谷草转氨酶作用下，生成天冬氨酸才能 出线粒体。天冬氨酸进入胞液后再经GOT作用，转变成草酰乙酸再继续穿梭。穿梭的总结果是使一分子胞液中的NADH变为NAD+的同时，线粒体内NAD+变成NADH，达到氧化胞液中NADH的目的。
3．答：再某些肌肉组织和大脑里，胞液中的NADH是由a-磷酸甘油脱氢酶催化，还原磷酸二羟丙酮为a-磷酸甘油。后者可扩散到线粒体内。线粒体内侧有另一种a-磷酸甘油脱氢酶，它催化进入的a-磷酸甘油脱氢，使FAD还原为FADH2。这样使胞液中的NADH间接的把线粒体内的FAD还原为FADH2，后者再通过呼吸链氧化产生ATP。这种穿梭的代价是每转运2个电子损失1分子ATP。
4．答：当电子从NADH或FADH2经过呼吸链而传递到氧时，再呼吸链的三个部位产生ATP。部位Ⅰ是NADH-Q还原酶复合体；部位Ⅱ是QH2-细胞色素C还原酶复合体；部位Ⅲ是细胞色素C氧化酶复合体。抑制剂鱼滕酮等可以抑制NADH电子传递给辅酶Q，因此部位Ⅰ不能生成ATP，但不能抑制FADH2的电子传递，因此FADH2呼吸链仍可获得ATP。抗霉素A抑制细胞b电子传递给c1，因此部位Ⅱ形成不了ATP。氰化物（CN），叠氮化物和一氧化碳抑制细胞色素氧化酶电子传递给氧，所以部位Ⅲ不产生ATP。
5．答：电子沿呼吸链传递时，把H+由线粒体的间基穿过内膜泵到线粒体内膜和外膜之间的膜间腔中，因而使膜间腔中的H+浓度高于间基中的H+浓度，于是产生了膜电势，线粒体的内膜外侧为正，内侧为负，就是说，质子（H+）跨越线粒体内膜运动时，已经形成储藏能量的质子梯度。于是此膜电势梯度推动H+由膜间又穿过内膜上的ATP酶复合体返回到间基中，此时发生ATP酶催化ADP磷酸化为ATP的反应。
6．答：（1）
（2）2，因为细胞色素氧化酶（Cyt aa3）被抑制。
（3）不能，因为NADH不能自由地通过线粒体内膜。
（4）抑制细胞色素氧化酶，使得电子从Cyt C离开呼吸链。
（5）B-羟丁酸十2Cyt c－Fe3+＋2ADp＋2Pi＋4H+ 乙酰乙酸＋2Cyt c-Fe3+＋2ATP＋2H2O。
（6）-35.8vkJ/mol。
（7）鱼藤酮是一种电子传递的抑制剂，它的抑制部位为复合体Ⅰ，因此当在体系中加人鱼藤酮以后，电子传递和氧化磷酸化均受到抑制。
7．答：DNP作为一种解偶联剂，能够破坏线粒体内膜两侧的质子梯度，使质子梯度转变为热能，而不是ATP。在解偶联状态下，电子传递过程完全是自由进行的，底物失去控制地被快速氧化，细胞的代谢速率将大幅度提高。这些将导致机体组织消耗其存在的能源形式，如糖原和脂肪，因此有减肥的功效。但是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，这势必会给机体带来强烈的副作用。
8．答：氰化钾的毒性是因为它在细胞内阻断了呼吸链。氰化钾中的N原子含有孤对电子能够与呼吸链中的细胞色素aa3的氧化形式，即高价铁形式（Fe3+）以配位键结合，而阻止了电子传递给O2。亚硝酸在体内可以将血红蛋白的血红素辅基上的Fe2+氧化为Fe3+。当血红蛋白的血红素辅基上的 Fe2+转变为 Fe3+以后，它也可以和氰化钾结合，这就竞争性抑制了氰化钾与细胞色素aa3的结合。如果在服用亚硝酸的同时，服用硫代硫酸钠，则CN—可被转变为无毒的SCN—。
9．答：（1）Cytc Cyt a Cyta3 O2。
（2）阻止外源底物的氧化。
（3）有一个位点与细胞色素氧化酶相联系。
（4）2Cyt c－Fe3+＋ 1/2O2 ＋2ADP＋2Pi＋4H+ 2Cyt c－Fe3+＋2ATP＋2H2O
（5）70kJ/mol
10．答：琥珀酸脱氢酶不能使用NAD+作为辅基，这是因为 NADH＋H+ 的标准氧化还原电位不同于 FAD／FADH2的标准氧化还原电位：E0/（NAD+／NAD·H+）=－0．32V，E0/（FAD/FADH2）=-0．22V。而E0/（反丁烯二酸/ 琥珀酸）＝ 0．03V。一种物质的E0/越大，越容易得到电子，所以琥珀酸很难将电子交给NAD+。
11．答：P．Mitchell提出的化学渗透学说的主要内容是：电子沿着呼吸链传递的时候，释放出自由能转变为跨膜（跨线粒体内膜或细菌质膜）的质子梯度。当质子通过F1/F0-ATP合成酶回到线粒体基质或细菌细胞质的时候，ATP被合成了。
化学渗透学说的主要证据包括：（1）氧化磷酸化需要完整的线粒体内膜；（2）随着细胞呼吸的进行，线粒体外室的PH值降低；（3）人为建立的PH梯度可驱动ATP的合成；（4）破坏线粒体内膜的电化学梯度的解偶联剂（uncoupler）或离子载体（ionphore）能够抑制氧化磷酸化。相反能够提高线粒体外室PH值的化合物能刺激ATP的合成；（5）分离纯化到F1/F0-ATP合成酶。将该酶在体外与一种来源于嗜盐菌紫膜的细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，在光照下，能够形成跨膜的质子梯度）重组到脂质体上，可催化ATP的合成。
12．答：某些植物体内现对氰化物呈抗性的呼吸形式，这种呼吸形式可能并不需要细胞色素氧化酶，而是通过其他的对氰化物不敏感的电子传递体将电子传递给氧气。
13．答：先分离纯化出琥珀酸脱氢酶，然后使用蛋白酶或者无机酸，将琥珀酸脱氢酶完全水解，水解的产物进行氨基酸分析，如纸电泳。将电泳的指纹图与标准电泳图谱进行比较，找出异常的条带，回收该条带的样品，进行进一步的分析。最终可确定FAD是不是与酶蛋白以共价键相连，并且能够弄清楚它与哪一个氨基酸残基相连。
14．答：反应系统之中加入一些丙二酸是为了抑制系统中的流浪酸脱氢酶的活性，这样系统中生成的 ATP仅仅是由 a一酮戊二酸经脱氢反应产生的。P／O值为 3十1=4，其中 3分子ATP是由a一酮戊二酸经脱氢产生的NADH经过呼吸链氧化形成的，二分子ATP在琥珀酰CoA 琥珀酸的反应中生成。
15．答：［ADP］＝1．44mol/L
［AMP］=0.29mol/L
△G'=△G0'+2．3RTIOg「ADP」「Pi」／［ATP卜=41．2KJ／mol
16．答：（1）抑制剂A和B分别是氧化磷酸化抑制剂和解偶联剂。
（2）与A相似的抑制剂有：寡霉素和二环己基碳二亚胺；与B相似的抑制剂有：FCCP和 thermogenin.
17．答：（1）各成分在传递链中的排列次序以及几种抑制剂的作用位点应该是：
18．答：为了提供细菌能量，电子从X转移给Y至少必须释放足够的自由能以驱使ATP的合成。根据自由能的计算公式可以得出（2）和（3）两种情况下能够生成ATP，因此在这种情况下细菌能存活；相反（1）和（4）则不适于细菌存活。
19．答：（1）每一个M碳单位可转变成一分子乙酸CoA和一分子 NADH以及一分子 FADH2，
三者彻底氧化可产生 12＋3＋2＝17分子的 ATP。
（2）5分子ATP。
（3）1分子ATP。
20．答：这样的细菌不能够使用跨膜的质子梯度产生ATP，这是因为如果要求它们与一般的细菌一样使用质子梯度产生ATP，则需要其细胞质具有更高的pH值，在这种情况下细胞是不能生存的。当然，这些细菌可使用其他的离子梯度，比如钠离子梯度驱动ATP的合成。
21．答：（1）这种转换造成了人为的质子梯度，类囊体膜上的F1／F0－ATP合成酶可利用这种梯度合成ATP。
（2）该实验不需要光就能工作，这是因为不需要光驱动的光合链产生质子梯 度。
（3）不会合成ATP，因为生成的质子梯度方向不对。
（4）这个实验说明单靠质子梯度就可以驱动ATP合成，因而它是化学渗透学说的一个有力的证据。
22．答：如果真有这样的实验结果，那么它可用来支持 F1/F0－ATP合成酶催化合成ATP的两步模型：按照此模型，质子通过 F1／F0－ATP合成酶底部的流动而驱动了酶分子头部的转动，酶分子头部的转动直接推动了ATP的合成。显而易见，此实验成功地将两步分开来，在没有质子梯度的情况下，单凭机械的手段使酶分子头部转动而合成了ATP。F1／F0－ATP合成俨然是一个分子马达。如将这样的实验结果撰写成论文并投给国际一流的杂志无疑将会产生轰动。
23．答：生物氧化又称细胞氧化或细胞呼吸，是有机化合物在活细胞中进行氧化分解，生成CO2和水，并放出能量的过程。
生物氧化包含的内容主要有三方面：
（1）细胞是如何在酶作用下将有机化合物中的碳变成CO2的。
（2）细胞是如何利用分子氧将有机化合物中的氢氧化成H2O的。
（3）当有机物被氧化成CO2和 H2O时，释放的能量是怎样贮存于ATP中的。
生物氧化进行的方式通常有三种：
（1）加氧：在一种物质分子上直接加人氧。
（2）脱氢：有加水脱氢和直接脱氢两种方式。
加水脱氢
②直接脱氢
（3）脱电子
细胞中的反应，凡符合这三种方式中的一种，都属于生物氧化作用。生物氧化的特点（与非生物氧化相比）是：
（1）在常温、常压、中性pH及有H2O环境中进行，氧化条件缓和。
（2）是在一系列酶催化下进行的，能量的释放是逐步的，一部分是以ATP形式贮存起来，一部分则以热或光的形式放出。
24．在生物化学反应中，反应物(A)的自由能含量是不能用实验方法测定的，但可以测定当A转化为B时（A =B）的自由能变化 △G。
如果反应物 A的自由能GA大于产物 B的自由能GB，即 GB—GA ＜ 0，l为负值，该反应是放能反应,可自发地进行。
若GA＜GB，则GB—GA＞0，l为正值，该反应是吸能反应，不能自发地进行。
根据热力学原理，自由能的变化面△G，可用下式表示：
式G表示标准自由能变化，即在标准状况(1个大气压，25℃，单位活度，pH=0)下测得的自由能变化。R为气体常数。T为绝对温度。［A]及[B]分别为浓度。在生物体内，当A及B浓度很低时，单位浓度和单位活度相等。
当反应（A==B）达到平衡时，A、B间的净变化为零，因此自由能的变化△G＝0，而此时｛B｝/｛A｝的比值即为反应平衡常数Keq 。将这些数值代人式（1）得：
0=△G0+RTlnKeq
所以
△G0= -RTlnKeq
生物化学反应是酶催化的反应，其反应的PH值不可能为0，应以7为标准才适合实际情况，故（2）式应改写为 △G0 ／= -RTlnKeq
如果一个生物化学反应的平衡常数为已知，则可利用（2）式来计算反应的标准自由能变化。
例：试计算由ATP：磷酸甘油酸转磷酸酶所催化的反应的标准自由能变化，反应式如下：
已知Keq [3-磷酸甘油酸][ATP]/[1，3-二磷酸甘油酸][ATP]=1000，反应在25℃进行。
解：根据△G0 ／=-RTlnKeq
R=8．314 J／mol T=25＋273= 298K
InKeq=In1000＝2．303lg1000
所以 △G0 ／= 8．314 X 298 X 2．303hi000＝5706 X 3—17118 J／mol
25．在氧化还原反应中，失去电子的物质称为还原剂，得到电子的物质称为氧化剂。还原剂失掉电子的倾向（或氧化剂得到电子的倾向）的大小，则称为氧化还原电势。将任何的一对氧化一还原物质连在一起，都有氧化一还原电势产生。
如果将氧化一还原物质与标准氢电极组成原电池，即可测出其氧化--还原电势。通常把 pH＝0，溶质为 lmol／L时的氧化一还原电势，称为标准氧化一还原电势，用符号 E0表示。当pH不等于0时（通常pH＝7），其标准氧化--还原电势则用E0/表示。因此E0/的含义是：成对的氧化／还原物质（如 A／AH2，O2／H2O等，简称氧化还原对）的浓度为 lmol／L，在 PH=7，25℃条件下，组成半电池，以标准氢电极为参比电极(H+浓度为lmol/L，和1大气压的H2平衡，其电位为0伏特)所测得的电位。如 E0/为负值，表示此氧化还原对容易释出电子，而使氢电极中的 H+还原。E0/为正值时，则表示此氧化还原对易从氢电极中的 H2获得电子而被还原。因此，E0/值愈大，即意味着获得电子的倾向愈大；E0/值愈小，即意味失去电子的倾向愈大。
标准自由能的变化△G0/与氧化还原电势差△E0'的关系如下：
△G0/＝-nF △E0/
式中：n为转移的电子数,F为法拉第常数96．496kJ／V·mol，△G0/的单位为kJ／mol。
举例如下：
(1)试计算丙酮酸在乳酸脱氢酶催化作用下转化为乳酸时的△G0'。
丙酮酸十NADH＋H+＝乳酸十NAD+
从标准氧化还原电位表中查得：
两酮酸/乳酸氧还对的△E0/= -0．19V
NAD+／NADH＋H氧还对的△E0/=-0．32V
△E0/＝E0/（电子受体）一E0/（电子供体）
E0/=-0．19一（一0．32）=十0．13
电子转移数n＝2
△G0/= -nF△E0/= - 2X96．496X0．13= -25．08kJ／mol
△G0/＜0，该反应为放能反应。
（2）试计算NADH＋H+经过呼吸链氧化生成H2O时的△G0/。
从标准氧化还原电位表知：
l／2O2/H2O氧还对的E0/＝＋0．82V
NAD／NADH＋H+氧还对的广E0/=-0．32V
所以E0/=0．82一(-0．32)＝1．14V
电子转移数n=2
△G0/＝ -nF△E0/＝2X96．496X1．14＝ -220kJ／mol
△G0/＜0，该反应为放能反应。
26．答：在生物体内，一般将含有能释放20．92 kJ／mol以上键能的物质，称为高能化合物。该化合物中含高能的键称为高能键，常用"～"符号表示。在生物化学反应中，由于高能键的水解或基团的转移，高能键可释放出大量的自由能。
生物体内常见的高能化合物有以下几种类型：
1．磷氧键型（一O～P）
（1）酰基磷酸化合物：属于这类的有1，3－二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、酸酰基腺苷酸、氨酰腺苷酸等。结构如下：
（2）焦磷酸化合物：有无机焦磷酸、ATP、ADP及其他各种二磷酸、三磷酸核苷酸。
（3）烯醇式磷酸化合物：如磷酸烯醇式丙酮酸。
2．氮磷键型（一NH～P）
例如胍基磷酸化合物、磷酸肌酸和磷酸精氨酸。
3．硫脂键型
有3’一磷酸腺苷一5’一磷酰硫酸和酰基辅酶A（如乙酸COA，脂酰CoA等）。
4．甲硫键型有S一腺苷蛋氨酸。
27．答：在生物体内具有能量贮藏作用的物质称为磷酸原，在生物氧化中，由于物质的氧化分解，逐步放出了大量的能量，这些能量首先由ADP接受并转变为ATP，但是ATP并不是化学能量的永久贮存库，它只是一个能量的携带者或传递者。细胞内的能量贮存主要是由磷酸原担负。在脊椎动物中，贮存能量的磷酸原是磷酸肌酸，它由肌酸与ATP作用生成。
当细胞中ATP浓度高时，ATP即将其高能磷酸基转给肌酸形成磷酸肌酸。当ATP浓度降低后，磷酸肌酸又将其高能磷酸基转给ADP形成ATP，供给需能代谢用。磷酸肌酸不能直接将能量供给需能反应。
在无脊椎动物中，作为贮存能量的磷酸原物质不是磷酸肌酸，而是磷酸精氨酸，它由精氨酸与ATP作用生成。
28．答：呼吸链是指在生物氧化中，基质脱下的氢经过一系列传递体传递，最后与氧结合生成水的电子传递系统。此传递系统又叫电子传递链。
在具有线粒体的生物中，典型的呼吸链有两种即NADN呼吸链与FADH2呼吸链。
这两种呼吸链的区别，仅在于最初的受氢体不同。在NADH呼吸链中，最初的受氢体是NAD，在FADH2呼吸链中是FAD，除此之外，其他成员基本一致。NADH呼吸链的功能最广泛，在糖、脂肪、蛋白质的分解代谢中，绝大部分脱氢氧化反应都是通过NADH呼吸链来完成的，只有少部分是通过FADH2呼吸链完成。
在生物体内，呼吸链还有其他形式，差别在于组成呼吸链的中间传递体不同。例如有的细菌中，不存在铺酶Q，代之以维生素K，有的细菌没有完整的细胞色素系统。植物中存在有抗氰呼吸途径，该途径中不存在细胞色素c和aa3等成员。
在分离NADH及FADH2呼吸链各组分时，从线粒体内膜中分离到四个不同的传递体的复合物，另外还得到未组成复合物的辅酶Q和细胞色素c两个成员，如果在体外进行人工重组实验时，它们可以恢复呼吸链的活力。复合物Ⅰ称NANH一辅酶Q还原酶，又称NADH脱氢酶，含有FMN一黄素蛋白和铁硫蛋白，功能是催化NADH脱氢并将电子传递给辅酶Q。复合物Ⅱ称琥珀酸一辅酶Q还原酶，又称琥珀酸脱氢酶，含有FAD一黄素蛋白和铁硫蛋白，功能是催化琥珀酸脱氢并将电子传递给辅酶Q。复合物皿称辅酶Q一细胞色素c还原酶，又称细胞色素c还原酶，含有细胞色b,铁硫蛋白和细胞色素c1，功能是催化电子由辅酶Q传递给细胞色素c。复合物IV称细胞色素氧化酶，又称细胞色素c氧化酶，其作用是将细胞色素c上的电子传递给氧。四种复合物中，Ⅰ、Ⅲ、IV及CoQ和Cytc组成NADH电子传递链，Ⅱ、Ⅲ、IV及CoQ和 Cytc组成 FADH2呼吸链。
29．答：铁硫蛋白是一种非血红素铁蛋白，其活性部位含有非血红素铁原子和对酸不稳定的硫原子，此活性部位被称之为铁硫中心。铁硫蛋白是一种存在于线粒体内膜上的与电子传递有关的蛋白质。铁硫蛋白中的铁原子与硫原子通常以等摩尔量存在，铁原子与蛋白质的四个半胱氨酸残基结合。根据铁硫蛋白中所含铁原子和硫原子的数量不同可分为三类：FeS中心、Fe2-S2中心和Fe4－S4中心。在线粒体内膜上，铁硫蛋白和递氢体或递电子体结合为蛋白复合体，已经证明在呼吸链的复合物Ⅰ、复合物 Ⅱ、复合物Ⅲ中均结合有铁硫蛋白，其功能是通过铁离子的变价而作为电子的传递体。并且每次只传递一个电子，是一种单电子传递体。
30．答：在生物细胞中，已发现的细胞色素有30多种，呼吸链中有5种，b、c、c1、a、a3即，它们都具有传递电子的功能，但其结构和性质具有一定的差别。
1．结构
细胞色素都是含铁叶琳（血红素）为辅基的蛋白质。但细胞色素b含的是铁原卟啉IX，辅基与蛋白质非共价结合，细胞色素c含的辅基也是铁原叶琳IX，但辅基与蛋白质的二个半眺氨酸残基形成硫醚键而共价结合。细胞色素a类的辅基是血红素A，血红素A与蛋白质为非共价结合。血红素A是一种被修饰的血红素，与铁原外的差别在铁卟啉环的2号位有一个聚异成二烯长链，第8位有一个甲酸基代替了甲基。
另外，在结构方面的差别是细胞色素b、c中的铁原子均与卟啉环和蛋白质形成6个配位键，而细胞色素a、a3 的铁原子只形成5个配位键，还保留了一个配位键可与O2、N3、CO、CN-等结合。第三个差别是a、a3 中含有Cu2+，其他细胞色素不含铜离子。
2．理化特性
（1）吸收光谱不同。吸收光谱是鉴定多种细胞色素的重要手段，细胞色素a、b、c、c1的α、β、γ 最大吸收光带（nm）均不同。以a光带看，a为605，b为564，c为550，c1为554。
（2）氧化还原电位不同。根据测定其标准氧化还原电位E0按分别为 a=+0．29、b= 0．04、c= 0．26、c1= 0．25。
（3）颜色有差别。a、a3一为绿色，b、c、c1为红色。
（4）功能上的差别。细胞色素a3向可将电子直接传递给O2，其他的细胞色素均不能。
31．答：底物水平磷酸化是指在代谢过程中，由于底物分子内部能量重新分布产生的高能磷酸键（或高能硫酯键）转移给ADP（或GDP）而产生ATP或（或GTP）的反应。例如在糖酵解的过程中，3一磷酸甘油醛脱氢后产生的1，3磷酸甘油酸，在磷酸甘油激酶催化下形成ATP的反应，以及在2一磷酸甘油酸脱水后产生的磷酸烯醇式丙酮酸，在丙酮酸激酶催化形成ATP的反应均属底物水平的磷酸化反应。
另外，在三羧酸环中，也有一步反应属底物水平磷酸化反应，如a一酮戊二酸经氧化脱羧后生成高能化合物琥珀酰～CoA，其高能硫脂键在琥珀酰CoA合成酶的催化下转移给GDP生成GTP。然后在核着二磷酸激酶作用下，GTP又将末端的高能磷酸根转给ADP生成ATP。
32．答：电子在呼吸链上的传递过程中释放的能量，在ATP合成酶催化下，促使ADP磷酸化生成ATP，这是氧化与磷酸化相偶联的反应，称为氧化磷酸化。氧化磷酸化反应是生物体合成ATP的主要方式。生物体内糖、脂肪、蛋白质在氧化分解过程中，除以底物水平磷酸化方式产生少量ATP外，绝大部分的ATP都是通过氧化磷酸化方式产生。
生物体内的氧化磷酸化可受内外因素的影响。
1．ADP/ATP的影响
氧化磷酸化的速率受细胞内能量水平的调节，当ADP含量高时，可加速氧化磷酸的进行，外加 ADP到反应体系中也能起到加速氧化磷酸化的效果，当 ADP／ATP比值低时，则抑制氧化磷酸化速率。
2．甲状腺素的影响
甲状腺素能促进细胞膜上Na+、K+－ATP酶的合成，加速了ATP的分解为ADP，ADP增多可促进氧化磷酸化。
3．氧化磷酸化抑制剂的影响外加某些药物和毒物可影响电子传递和氧化磷酸化进行。
（1）呼吸链抑制剂。如鱼藤酮、阿米妥可阻断电子由NADH向CoQ传递。抗酶素A阻抑电子从细胞色素氧化酶将电子传给氧。
（2）解偶联剂。能使氧化过程和磷酸化过程脱离的物质称解偶联剂，如2，4一硝基酚，它不抑制电子传递，但抑制ADP磷酸化生成ATP过程。
（3）磷酸化抑制剂。如寡霉素可与ATP合酶OSCp亚基结合，阻止H＋回流到线粒体内，使磷酸过程受阻，从而抑制了氧化磷酸化。
4．离子载体的抑制如颉氨霉素能结合K+，使K+容易通过膜，短杆菌肽可使K+、Na+及其他一些阳离子穿过膜，这类物质由于增加了线粒体内膜对一价阳离子的透性，消耗了电子传递过程中产生的自由能，从而破坏了氧化磷酸化过程。
33．答：线粒体内膜上合成ATP的酶称ATP合酶。ATP合酶由F1和F0及柄三部分组成的复合体，因此又称为F1F0ATP合酶。用电镜观察线粒体内膜，可见内膜和脊面向基质一侧的表面有许多带柄的球状小体，称为基粒。这就是ATP合酶复合体，它由头部F1、柄部及基部F0组成。
头部简称F1，由α、β、γ、δ、ε五种亚基和9条多肽（α3、β3、γ、δ、ε）组成。分子质量371kDa上。β及α亚基上有ATP结合部位小亚基是催化亚基，但只有与α亚基结合时，才有催化活性。γ亚基可能有闸门作用，控制质子通过。α亚基是F1与膜相连通的质子通道。ε亚基是酶的调节亚基。基部简称F0，具有质子通道作用，传送质子过膜达到F0部位，含a、b,c三类亚基，按ab2cn结合组成，c亚基数目不明。
柄部是连接F1和F0的部位，含寡霉素敏感因子（OSCP），有控制质子流的作用。F1F0和柄部三部分组成ATP合酶复合体，又称F1F0一ATP合酶或ATP合酶，是氧化磷酸化作用的关键装置，单独的F1；不能催化ATP合成，但能催化ATP水解，所以又称它为F1－ATP酶。
ATP合酶分布很广泛，除线粒体内膜中存在外，也存在于叶绿体的类囊体膜和原核生物的内膜上。
34．答：氧化酶为含铜或铁的蛋白，不能从底物上脱氢，只接收来自底物上的电子，用以激活分子氧，促进氧对代谢底物进行氧化。氧化酶只能以分子氧为受氢体，同时产生 H2O，在无氧条件下不能发挥催化功能。氰化物及硫化氢对氧化酶均能抑制。重要的氧化酶有以下几种：
（1）细胞色素氧化酶 广泛分布于动植物及微生物中，是一类合血红素的蛋白,是呼吸链的重要成员，处于呼吸链的末端，因此，又称为末端氧化酶。
（2）酚氧化酶 较重要的酚氧化酶有多酚氧化酶、酪氨酸氧化酶、儿茶酚氧化酶等，这些酶在能量代谢中无重要作用，但与生产实践关系密切。它们催化酚类氧化，产生褐黑色醌类，影响产品品质。多酚氧化酶广泛分布于真菌及高等植物中，是以二价铜离子为辅基的蛋白，催化多酚类（对苯二酚、邻苯二酚、邻苯三酚）氧化，将氢转移给氧分子生成H2O。
酪氨酸氧化酶亦含铜，催化酪氨酸、肾上腺素、3，4一二羟苯丙氨酸氧化为相应的醌类。
（3）抗坏血酸氧化酶 为含铜的酶，广泛分布于植物中，在有氧条件下，可催化L一抗坏血酸氧化为L一脱氢抗坏血酸和水。
35．答：参与生物氧化的重要的脱氢酶可分为需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶两类。
（1）需氧脱氢酶 可激活代谢底物分子中的氢，并催化氢与分子氧结合生成H2O2，需氧脱氢酶是一类以FMN或FAD为辅基的黄素蛋白酶，亦称为黄酶。所催化的反应可用下式表示：
以FMN作为辅基的酶有L一氨基酸氧化酶、乙醇酸氧化酶，以FAD为辅基的有黄瞟吟氧化酶D一氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、醛氧化酶、胺氧化酶等。
（2）不需氧脱氢酶 催化代谢物氧化脱氢，但不以氧为直接受氢体，而是以NAD+或NADP+辅酶为受氢体，这类酶的数量很多，如：醇脱氢酶、磷酸甘油脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、a一酮戊酸脱氢酶、葡萄糖一6一磷酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶等20余种，与呼吸链关系密切，在能量代谢方面也是很重要的一类酶，它们催化的反应可表示如下：
还有些不需氧脱氢酶以FMN或FAD为辅基如琥珀脱氢酶（FAD）、NADH脱氢酶（FMN），脂酰CoA脱氢酶（FAD）等。它们催化的反应可表示如下：
36．答：抗氧化酶和抗氧化剂是生物细胞中天然存在的清除自由基的两个系统。细胞中常见的自由基有：超氧阴离子自由基（O2—）、羟自由基（OH）、烷氧自由基（RO）、过氧自由基（ROO）、氢过氧自由基（HO2）、活性氮自由基（NO或 NO2）等。自由基十分活泼，极易与周围分子发生反应，能使脂质过氧化，损伤生物膜的结构，能使蛋白质（酶）核酸链断裂，使其丧失生物活性，能使细胞萎缩、死亡，还能引起生物许多病变（包括癌变），是一种危害严重的活性物质。自由基在代谢中不断产生，同时也不断被抗氧化酶和抗氧化剂清除消失。
抗氧化酶类有如下几种：
（1）超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶是清除超氧阴离子自由基（O2—）的酶，催化反应如下：
2O2—+H+ H2O2 + O2
所产生的H2O2随后即被过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶等分解。
在生物细胞中有3种SOD，均是含金属的酶，真核生物细胞有Cu·Zn-SOD和Mn -SOD，原核生物细胞中有Fe -SOD和Mn -SOD。
（2）过氧化氢酶和过氧化物酶 能清除O2—的歧化产物H2O2。
H2O2 +.H2O2 H2O +O2
以谷胱甘肽过氧化物酶 是一种含硒的酶，可清除H2O2和脂质过氧化物
（LOOH），从而控制了H2O2转化为羟自由基（OH）。
（4）谷胱甘肽硫转移酶（GST） 谷脱甘肽硫转移酶可清除脂质过氧化物。
LOOH + 2GSH LOG + H2O + GSSG
（5）磷脂氢过氧化物谷既甘肽过氧化物酶 该酶是一种含硒的酶，能清除细胞膜中磷脂氢过氧化物，防止生物膜的破坏。
（6）抗坏血酸过氧化物酶 H2O2 有清除的作用。
H2O2＋L-抗坏血酸 H2O2十脱氢抗坏血酸
细胞中存在的天然抗氧化剂有如下一些：
（1）维生素E 存在于膜内，能清除O2、OH、LOO及单线态氧（O2）防止自由基引发的脂质过氧化。
（2）维生素C 能与OH,O2—和O2作用、是细胞中很重要的自由基清除剂。维生素C和维生素E在清除自由基方面具有协同作用。这种作用加强了抗氧化的功能。
（3）谷胱甘肽（GSH） 是一种很重要的活性氧清除剂，催化反应如下：
GSSG可在谷眺甘肽还原酶催化下还原为GSH，继续用于抗氧化反应。
另外一胡萝卜素、血浆铜蓝蛋白、尿酸等也是重要的抗氧化剂，均可防止脂质过氧化。
37．答：细胞色素P450氧还系统是指由细胞色素P450、黄素蛋白、铁硫蛋白组成的一个氧化还原系统，存在于动植物内质网膜上的一种非线粒体电子传递链，这个电子传递链不与ADP磷酸化相偶联，不能生成ATP。
细胞色素P450是含铁卟啉辅基的蛋白，属b族细胞色素，还原型的细胞色素P450。氧化碳配位的复合物P450-CO在450nm有一个强吸收峰，故命名细胞色素P450，它能与氧直接作用，属于单加氧酶类，在所催化的反应中将分子氧中的一个氧原子加到底物上使底物羟化，另一个氧原子被还原为H2O，因此又被称为双功能氧化酶（或混合功能氧化酶）。
细胞色素P450。系统有催化底物的加氧（羟化）作用，因此动植物细胞中有重要的生理功能，如胆酸生成时环核羟化、维生素D活化、药物及致癌毒物的氧化解毒等。细胞色素P450。系统以NADPH为电子的最初供体，以氧分子为最终电子受体，其电子传递过程可表示如下：
38．答：植物体中，生物氧化的电子传递途径仍以细胞色素系统为主，即以 NADH和 FADH2电子传递链为主，但还存在其他一些途径，这是植物生物氧化的特点之一。
（1）抗氰呼吸途径 试验指出，抑制细胞色素aa活性的抑制剂CN 和CO，对某些植物并不发生抑制作用。这说明可能还存在有其他的电子传递途径。近年的研究指出。此途径确实存在，可能如下：
在此途径中，电子不经过细胞色素 c和aa3阶段，而是直接由 Cytb传给 O2。抗氰呼吸链末端的抗氰氧化酶将电子传递给氧后，生成H2O2而不是 H2O，由CoQ 至抗氰呼吸链末端也不产生ATP，NADH经抗氰呼吸链的P／O值为1，即产生1个ATP，电子传递所释放的自由能完全以热的形式散发。天南星科海芋属植物具有抗氰呼吸。
（2）多酚氧化酶途径 多酚氧化酶是一种末端氧化酶，它催化的反应与细胞内其它底物的氧化相偶联。反应如下：
这条途径与植物的伤呼吸，木质素的合成，以及某些与酚有关的化学组分合成有关。多酚氧化酶系统不与磷酸化偶联，不产生ATP。
（3）抗坏血酸氧化酶途径 抗坏血酸氧化酶也是一种末端氧化酶，催化如下的反应：
该酶催化的抗坏血酸的氧化还原反应，可与谷胱甘肽（GSSG或GSH）、NADP+的氧化原反应偶联起来，参与细胞内氨基酸氧化脱校和糖氧化成酸等反应。
（4）乙醇酸氧化酶途径 该酶催化的反应也可与某些底物的氧化相偶联。例如：
乙醇酸氧化酶也是一个末端氧化酶，除在上述反应中起作用外，还参与植物的光呼吸和甘氨酸代谢。
39．答：P／O比（或ADP／O）是指在生物氧化中，当吸收1原子氧时，有几分子的无机磷变成了有机磷，或者说有几分子的ADP变成了ATP。不同反应的 P／O值不完全一样，有大有小。例如。
上述反应中，a-酮戊二酸转变为琥珀酸时的 P／O值最大，这是因为在该反应中，生成1分子 NADH＋H+经过 NADH呼吸链可产生3分子ATP，另外在底物磷酸化水平上还产生1分子ATP。
此外成琥珀酸转变为延胡索酸时，P/O值最小。原因在于该反应脱下的氢不是形成NADH＋H+，而是形成FADH2，FADH2经过呼吸链时，只产生2分子ATP。其余反应的 P／O值均是 3，因为它们都是经过 NADH呼吸链氧化的。
40．答：在胞液中，由于糖酵解中的3一磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶等酶的作用，NADH时有产生。而NADH是不能透过线粒体膜的，那么它是怎样进人呼吸链氧化的呢？据研究，有两种方式进人。
第一种方式是通过磷酸甘油的穿梭作用。胞液中的NADH＋H+可在a-磷酸甘油脱氢酶的作用下和磷酸二羟丙酮作用下，生成a一磷酸甘油。a一磷酸甘油可以透人线粒体中，进人线粒体后，在线粒体内膜上的a一磷酸甘油脱氢酶（一种以FAD为辅基
的黄素酶）作用下，生成磷酸二羟丙酮和 FADH2，前者可透出线粒体，继续作氢的载体，后者则将氢传递给CoQ而进人呼吸链氧化，同时产生2分子ATP。这种穿梭作用存在于肌肉组织和神经细胞中。
第二种方式是通过苹果酸的穿梭作用。在苹果酸脱氢酶作用下，NADH＋H+和草酸乙酸反应，生成苹果酸。苹果酸可透入线粒体中，进人线粒体内以后，再由线粒体内的苹果酸脱氢酶作用，生成 NADH＋H+和草酸乙酸。NADH＋H+进人呼吸链氧化，同时产生3分子ATP。所生成的草酸乙酸则经谷草转氨酶的作用，生成天冬氨酸。天冬氨酸可逸出线粒体，然后再经转氨作用生成草酸乙酸，继续用作氢的载体。苹果酸穿梭作用存在于肝脏和心肌等组织中。
41．答：线粒体的内膜有严格的选择透性，ATP、ADP和无机磷等都不能自由通过。那么，线粒体内部进行氧化磷酸化时，所产生的大量ATP是怎样运送出来的呢？而外部的ADP和无机磷等又是怎样运进去的呢？
据研究，这些物质进出线粒体是通过膜上某些转位酶的作用，通过交换方式出人的。ATP的运出，可通过内膜上的腺苷酸转位酶的作用和胞液中的ADP进行交换，而无机磷的进人可通过特异的磷酸转位酶或苹果酸--磷酸转位酶分别和OH—及苹果酸进行交换。
42．答：细胞内存在着三种经常参与能量代谢的腺着酸，即ATP、ADP和AMP。这三种腺苷酸的总量虽然很少，但与细胞的分解代谢和合成代谢紧密相联。三种腺昔酸在细胞中各自的含量也随时在变动。当充满能量时，大多数腺着酸以ATP形式存在。为了从量上表示细胞内ATP－ADP－AMP的能量状况，1968年Alkin。提出了能荷概念。
能荷=【（｛TAP｝+1/2｛ADP｝）/（｛ATP｝+｛ADP｝+｛AMP｝）】*100%
由上式可知，能荷的大小与细胞中ATP、ADP和AMP的相对含量有关。当细胞中全部腺着酸均以 ATP形式存在时，则能荷最大，为 100％，即能荷为满载。当全部以 AMP形式存在时，则能荷最小，为零。当全部以 ADP形式存在时，能荷居中，为 50％。若三者并存时，能荷则随三者含量的比例不同而表现不同的百分值。通常情况下细胞处于 80％的能荷状态。
能荷与代谢有什么关系呢？研究证明，细胞中能荷高时，抑制了ATP的生成，但促进了ATP的利用，也就是说，高能荷可促进分解代谢，并抑制合成代谢。相反，低能荷则促进合成代谢，抑制分解代谢。
能荷调节是通过ATP、ADP和AMP分子对某些酶分子进行变构调节进行的。例如糖酵解中，磷酸果糖激酶是一个关键酶，它受ATP的强烈抑制，但受ADP和AMP促进。丙酮酸激酶也是如此。在三坡酸环中，丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和a一酮戊M酸脱氢酶等，都受ATP的抑制和ADP的促进。呼吸链的氧化磷酸化速度同样受ATP抑制和ADP促进。
43．答：目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个，即化学倡联假说、结构偶联假说与化学渗透假说。其中以化学渗透假说得到较多人的支持。该假说的主要内容是：
（1）线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。
（2）电子传递链中的氢传递体和电子传递体是交叉排列的，氢传递体有质子（H+）泵的作用，在电子传递过程中不断地将质子（H+）从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。
（3）质子泵出后，不能自由地通过内膜回到内膜内侧，这就形成了内膜外侧质子（H+）浓度高于内侧，膜内带负电荷，膜外带正电荷，因而也就形成了两侧质子浓度梯度和跨膜电位梯度。这两种跨膜梯度是电子传递所产生的电化学电势，是质子回到膜内的动力，称质子移动力或质子动力势。
（4）一对电子（2e—）从NADH传递到OZ的过程中共有3对H+从膜内转移到膜外。复合物I、Ⅲ、Ⅳ起着质子泵的作用，这与氧化磷酸化的三个偶联部位一致，每次泵出2个H+。
（5）质子移动力是质子返回膜内的动力，是ADP磷酸化成ATP的能量所在，在质子移动力驱使下，质子（H+）通过F1F0—ATP合酶回到膜内，同时ADP磷酸化合成ATP。
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ATP，部位一是（ ），部位二是（ ）部位三是（ ）。每一部位产生（ ）分子ATP，所以NADH呼吸链产生（ ）分子ATP，而FADH2只在部位二、三产生（ ）分子ATP。
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（ ），（ ），（ ）。
14．黄嘌呤氧化酶从（ ）为辅基，并含有（ ）和（ ），属于金属黄素蛋白酶。
15．单加氧酶也称为（ ）或（ ），分布在细胞的（ ）上。
16．生物氧化过程中生产的二氧化碳是由于糖、脂类、蛋白质等物质转变为含羧基的化合物后发生直接（ ）或氧化（ ）产生，而不是氧与碳直接结合。
17．参与生物氧化的酶可分为（ ）、（ ）和（ ）三类。
18．细胞内代谢物上脱下来的氢如果直接与氧气结合则形成（ ）。
19．细胞内的呼吸链有（ ）、（ ）和（ ）三种，其中（ ）不产生ATP。
20．真核细胞的呼吸链主要存在于（ ），而原核细胞的呼吸链存在于（ ）。
21．呼吸链上流动的电子载体包括（ ）、（ ）和（ ）等几种。
22．线粒体内膜上能够产生跨膜的质子梯度的复合体是（ ）、（ ）和（ ）。
23．复合体Ⅱ的主要成分是（ ）。
24．P／O值是指（ ），NADH的P／O值是（ ），OAA的P／O值是（ ），还原性维生素C的P／O值是（ ），在DNP存在的情况下，琥珀酸的P／O值是（ ）。
25．跨膜的质子梯度除了可被用来合成ATP以外，还可以直接用来驱动（ ）过程。
26．H2S使人中毒的机理是（ ）。
27．在长期的进化过程中，复合体IV已具备同时将（ ）个电子交给1分子氧气的机制。
28．从线粒体内膜上纯化到的F1／F0－ATP合成酶在体外只能水解ATP是因为（ ）。
29．F1/F0-ATP合成酶合成一分子 ATP通常需要消耗（ ）个质子。
30,thermogenin（维生素）的生理功能是（ ）。
31．在呼吸链上位于细胞色素C1的前一个成分是（ ），后一个成分是（ ）。
32．可以使用（ ）学说很好地解释F1/F0-ATP合成酶的催化机理。
33．除了含有Fe以外，复合体IV还含有金属原子（ ）。
34．氧化态的细胞色素a1,a3上的血红素辅基上的Fe3+除了和氧气能够配位结合以外，还可以与（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等含有孤对电子的物质配位结合。
35．解释氧化磷酸化机制的学说主要有（ ）、（ ）和（ ）三种，基本正确的学说是其中的（ ）。
36．R．Q．（呼吸商）值为0.7的人，其能量主要来源于（ ）。
37．缬氨霉素（valinnomycin）是对（ ）专一的离子载体，而尼日利亚菌素（nigericin则是对（ ）专一的载体。
38．给小白鼠注射FCCP，会导致小白鼠体温的迅速升高，这是因为（ ）。
39．化学渗透学说最直接的证据是（ ）。
40．杀粉蝶菌素作为呼吸链上（ ）类似物，能够阻断呼吸链。
41．SOD即是（ ），它的生理功能是（ ）。
42．生物合成主要由（ ）提供还原能力。
43．线粒体呼吸链中电位跨度最大的一步是在（ ）。
44．（ ）被称为最小的分子马达。
45．生物氧化有3种方式（ ），（ ），（ ）。
46．生物氧化是氧化还原过程，在此过程中有（ ），（ ），（ ）参与。
47．原核生物的呼吸链位于（ ）。
48．△G0/为负值是（ ）反应，可以（ ）进行。
49．△G0/与平衡常数的关系式为（ ） 当 Keq=1时，为△G0/ （ ） 。
50．生物分子的E0/值小，则电负性（ ），供出电子的倾向（ ）。
51．生物体内高能化合物有（ ），（ ），（ ），（ ），（ ），（ ）等类。
52．细胞色素a的辅基是（ ）与蛋白质以（ ）键结合。
53．在无氧条件下，呼吸链各传递体都处于（ ）状态。
54．NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是（ ）、（ ）、（ ）。
55．磷酸甘油与苹果酸经穿梭后进人呼吸链氧化，其 P／O比分别为（ ）和（ ）。
56．举出三种氧化磷酸化解偶联剂（ ），（ ），（ ）。
57．NADH和琥珀酸经抗氰呼吸途径氧化时，其P/O比分别为（ ）和（ ）。
58．植物细胞的生物氧化途径除NADH和FNADH2途径外，还有（ ），（ ），（ ），（ ）。
59．举出细胞内可以直接分解H2O的4种酶（ ），（ ），（ ），（ ）。
60．举出4种生物体内的天然抗氧化剂（ ），（ ），（ ），（ ）。
61．在生物体内ADP磷酸化生成ATP的方式有3种即（ ），（ ），（ ）。
62．举出两例生物细胞中氧化脱羧反应（ ），（ ）。
63．细胞色素P450系统催化有机物羟化时所需氢来自（ ）。
三、选择题
1．二硝基苯酚能抑制下列哪种细胞功能（ ）
a．糖酵解
b．肝糖异生
c．氧化磷酸化
d．柠檬酸循环
e．以上都不是
2．肌肉中的能量主要储存形式是下列哪一种（ ）
a．ADP
b．磷酸烯醇式丙酮酸
c．cAMP
d．ATP
e．磷酸肌酸
3．氰化物引起的缺氧是由于（ ）
a．中枢性换气不良
b．干扰氧的运输
c．微循环障碍
d．细胞呼吸受抑制
e．以上都不对
4．活细胞不能利用下列哪一项能源来维持它们的代谢（ ）
a．ATP
b．脂肪
c．糖
d．周围的热能
e．阳光
5．正常状态下，下列哪一种物质是肌肉最理想的燃料（ ）
a．酮体
b．葡萄糖
c．氨基酸
d．游离脂肪酸
e．低密度脂蛋白
6．近年来关于氧化磷酸化的机制是通过下列哪一个学说被阐明的（ ）
a．巴士德反应
b．化学渗透学说
c．协同效应
d．华伯氏学说
e．共价催化机理
7．下列对线粒体呼吸链中的细胞色素b的描述，哪一项是正确的（ ）
a．标准氧化还原电位比细胞色素c和细胞色素a高。
b．容易从线粒体内膜上分开。
c．容易和细胞色素a反应。
d．低浓度的氰化物或一氧化碳对其活性无影响
e．不是蛋白质。
8．人体内各种能量的直接供给者是（ ）
a．葡萄糖
b．脂酸
c．ATP
d．GTP
e．乙酰辅酶A
9．线粒体呼吸链的磷酸化部位可能位于下列哪些物质之间（ ）
a．辅酶Q和细胞色素b
b．细胞色素b和细胞色素c
c．丙酮酸和NAD+
d．FAD和黄素蛋白
e．细胞色素c和细胞色素aa3
10．关于有氧条件下，NADH从胞液进入线粒体氧化的机制，下列哪一项描述是正确的（ ）
a．NADP直接穿过线粒体膜进入。
b．通过肉毒碱进行转运进入线粒体。
c．磷酸二羟丙酮被NADH还原成3-磷酸甘油进入线粒体，在内膜上又被氧化成磷酸二羟丙酮同时生成NADH。
d．草酰乙酸被还原成苹果酸进入线粒体，然后在被氧化成草酰乙酸，再通过转氨基作用生成天冬氨酸，最后转移到线粒体外。
e．草酰乙酸被还原成苹果酸，进入线粒体后再被氧化成草酰乙酸，停留于线粒体内。
11．关于高能磷酸键的叙述是错误的是（ ）
a．所有高能磷酸键都是高能磷酸键。
b．有ATP参与的反应都是不可逆的。
c．实际上并不存在“键能”特别高的高能键。
d．高能键只能在电子传递链中偶联产生。
e．高能磷酸键都是以核苷二磷酸或核苷三磷酸的形式存在的。
12．肌肉或神经组织细胞内NAD+进入线粒体的穿梭机制主要是（ ）
a．α-磷酸甘油穿梭机制。
b．柠檬酸穿梭机制。
c．肉毒碱穿梭机制
d．丙酮酸穿梭机制
e．苹果酸穿梭机制。
13．下列关于化学渗透学说的叙述哪一条是不正确的（ ）
a．呼吸链各组分特定的位置排列在线粒体内膜上。
b．各递氢体和递电子体都有质子泵的作用。
c．线粒体内膜外侧H+不能自由返回膜内。
d．ATP酶可以使膜外H+返回膜内。
e．H+返回膜内时可以推动ATP酶合成ATP。
14．下列关于营养素在体外燃烧和生物内氧化的叙述正确的是（ ）
a．都需要氧化剂。
b．都需要在温和条件下进行。
c．都是逐步释放。
d．生成终产物基本相同。
e．氧与碳原子直接化合生成二氧化碳。
15．生物氧化指（ ）
a．生物体内脱H反应
b．生物体内释放中子反应。
c．生物体内与氧结合的过程。
d．营养物氧化成水及二氧化碳的过程。
e．生物体内加氧反应。
16．米酵菌酸能够抑制氧化磷酸化是因为它直接作用（ ）
a．复合体I
b．复合体II
c．复合III
d．复合体IV
e．ADP/ATP交换体
17．F1/F0-ATPase的活性中心位于（ ）
a．α亚基
b．β亚基
c．γ亚基
d．δ亚基
e．ε亚基
18．下列哪一种物质最不可能通过线粒体内膜？（ ）
a．Pi
b．苹果酸
c．柠檬酸
d．丙酮酸
e．NADH
19．可作为线粒体内膜标志酶的是（ ）
a．苹果酸脱氢酶
b．柠檬酸合成酶
c．琥珀酸脱氢酶
d．单胺氧化酶
e．顺乌头酸酶
20．将离体的线粒体放在无氧的环境中，经过一段时间以后，其内膜上的呼吸链的成分将会完全以还原形式存在，这时如果忽然通人氧气，试问最先被氧化的将是内膜上的哪一种复合体？（ ）
a．复合体I
b．复合体II
c．复合III
d．复合体IV
e．复合体V
21．如果质子不经过F1/F0-ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生（ ）
a．氧化
b．还原
c．解偶联
d．紧密偶联
e．主动运输
22．在离体的完整的线粒体中，在有可氧化的底物的存在下，加人哪一种物质可提高电子传递和氧气摄入量？（ ）
a．更多的TCA循环的酶
b．ADP
c．FADH2
d．NADH
e．氰化物
23．下列氧化还原系统中标准氧化还原电位最高的是（ ）
a．延胡索酸/琥珀酸
b．CoQ/CoQH2
c．细胞色素a(Fe2+/Fe3+)
d．细胞色素b(Fe2+/Fe3+)
e．NAD+／NADH
24．下列化合物中，除了哪一种以外都含有高能磷酸键？（ ）
a．NAD+
b．ADP
c．NADPH
d．FMN
e．磷酸烯醇式丙酮酸
25．下列反应中哪一步伴随着底物水平的磷酸化反应？（ ）
a．葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸
b．甘油酸一1，3－二磷酸 甘油酸-3-磷酸
c．柠檬酸 a-酮戊二酸
d．琥珀酸 延胡索酸
e．苹果酸 草酸乙酸
26．乙酸CoA彻底氧化过程中的P／O值是（ ）
a．2．0
b．2．5
c．3．0
d．3．5
e．4．0
27．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．ADP
b．磷酸烯醇式丙酮酸
c．ATP
d．cAMP
e．磷酸肌酸
28．下列化合物中除了哪种以外都含有高能磷酸键？（ ）
a．NAD+
b．NADP+
c．ADP
d．葡萄糖-6-磷酸
e．磷酸烯醇式丙酮酸
29．下列化合物中哪一个不是呼吸链的成员？（ ）
a．CoQ
b．细胞色素c
c．辅酶I
d．FAD
e．肉毒碱
30．关于生物氧化（ ）
a．生物氧化与体外燃烧的化学本质相同
b．厌氧生物不具有生物氧化功能
c．生物氧化不一定同磷酸化偶联
d．在细胞外也能进行生物氧化
e．生物氧化最本质的特征是有电子的得失
31．关于生化反应的自由能及氧化还原电势（ ）
a．分子中的自由能含量可以用标准氢电极测定
b．机体中的许多反应都是电势能推动的
c．任何氧化还原物质偶联在一起都有氧化还原电势产生
d．△G0/为正值时，是吸能反应，△G0/为负值时，是放能反应
e．△G0/与△E0/的关系是否△G0/=-—nF△E0/
32．关于电子传递链（ ）
a．NADPH中的氢也可以进人呼吸链氧化
b．1分子铁硫中心（2Fe－2S）每次传递2个电子
c．NADH脱氢酶是一种黄素蛋白
d．各种细胞色素的吸收光谱均不同
e．在某些情况下电子传递不一定与磷酸化偶联
33．关于氧化磷酸化（ ）
a．电子传递复合物Ⅱ不与磷酸化偶联
b．动力势是H+回到膜内的动力
c.解偶联剂不能阻抑电子传递
d．F1－ATP酶有合成及水解ATP双重功能
e.氧化是放能过程，磷酸化是吸能过程
34．关于线粒体穿梭系统（ ）
a．线粒体内膜上有两种NADH脱氢酶分别以FMN和FAD为辅基
b．每对氢经过磷酸甘油酸或苹果酸穿梭系统进人呼吸链均产生3个ATP
c．苹果酸进人线粒体内必须有膜上交换体协助
d．ATP或ADP穿越线粒体内膜需由腺着酸转位酶催化
e．Pi离子可与OH— 交换进入线粒体
35．关于氧化酶（ ）
a．抗氰氧化酶是一种末端氧化酶
b．制绿茶时，焙火杀青的目的是杀死抗坏血酸氧化酶活力
c．混合功能氧化酶需氧分子为电子的最终受体
d．过氧化氢酶和过氧化物酶均能分解H2O
e．抗坏血酸过氧化物酶与谷脱甘肽过氧化物酶亦能分解H2O
四、判断
1．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。
2．ATP是生物体能量的载体，不以热能释放。
3．NADH呼吸链产生2分子ATP，FADH2产生3分子ATP。
4．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。
5．超氧化物歧化酶有延缓人体衰老的作用。
6．在真核生物细胞内，生物氧化都在线粒体内进行，在不含线粒体的原核生物，7。生物氧化在细胞膜上进性。
7．P：O比值的定义是每消耗一分子氧时，有多少mol无机磷被脂氧化为有机磷，即产生多少molATP。
8．物质在空气中燃烧核在体内生物氧化的本质是相同的。
9．生物界NADH呼吸链应用最广。
10．磷酸肌酸是ATP高能磷酸基的储存库，因为磷酸肌酸只能以这唯一的形式转移其磷酸基团。
11．体内二氧化碳是由碳、氧直接结合产生的。
12．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。
13．呼吸链上各成分的摩尔比是1／1。
14．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。
15．细胞色素b和细胞色素c因处于呼吸链的中间，因此它们的血红素辅基不可能与CN—配位结合。
16．甘油-a-磷酸脱氢生成的FADH2经线粒体内膜上的复合体II进人呼吸链。
17．DNP可解除寡霉素对电子传递的抑制。
18．NADH脱氢酶是指以NAD+为辅酶的脱氢酶的总称。
19．NADH在340nm处有吸收峰，NAD+没有，利用这个性质可将NADH与NAD+区分开来。
20．琥珀酸脱氢酶的辅基FAD与酶蛋白之间以共价键结合。
21．在消耗ATP的情况下，电子可从复合体IV流动到复合体I。
22．细胞色素c是复合体III中一种单纯的电子传递体。
23．Fe-S蛋白是一类特殊的含有金属Fe和无机硫的蛋白质。
24．线粒体内膜上的复合体I、II、III和IV中均含有Fe-S蛋白。
25．呼吸作用和光合作用均能导致线粒体或叶绿体基质的pH值升高。
26．抗霉素A能阻断异柠檬酸氧化过程中ATP的形成，但不阻断琥珀酸氧化过程中ATP的形成。
27．生物氧化只有在氧气的存在下才能进行。
28．NADH和NADPH都可以直接进人呼吸链。
29．对于ATP水解成ADP的反应，△G0/大约等于△G0。
30．如果线粒体内ADP浓度较低，则加人DNP将减少电子传递的速率。
31．黄素蛋白的氧化还原电位随结合的蛋白不同而变化。
32．辅酶Q在呼吸链中也可用作单电子传递体起作用。
33．细胞色素c的卟啉以非共价键与蛋白结合。
34．寡霉素可以抑制 F1F0－ATP酶的活力，阻止 ATP合成。
35．抗氰氧化酶将电子传给氧后生成H2Q。
36．乙醇酸氧化酶将电子传给氧后生成H2O2。
37．多酚氧化酶系统是一种不产生ATP的呼吸电子传递途径。
38．高等生物中的磷酸原是肌酸。
39．甲状腺素能促进 F1F0－ATP酶合成 ATP。
40．E0/值越小，夺取电子的倾向越大。
41．呼吸链中的细胞色素系统均结合在内膜上，不能溶于水。
42．呼吸链中各电子传递体都和蛋白质结合在一起。
43．呼吸链中有递氢作用的维生素是B2和B3。
44．氰化物可抑制整个呼吸链氧化磷酸化。
45．呼吸链中的递氢体及递电子体都有质子泵作用。
46．高能化合物水解的自由能是正值。
47．单胺氧化酶以FMN为辅基催化5-羟色胺脱氨基。
48．非线粒体氧化体系在氧化过程中不产生ATP。
五 回答下列问题：
1．生物氧化的特点：
2．苹果酸穿梭过程：
3．磷酸甘油穿梭过程：
4．NADH和FADH2呼吸链ATP生成部位及各部位阻断剂：
5．简述化学渗透学说。
6．将新鲜制备的线粒体与β一羟丁酸，氧化型细胞色素c，ADP,Pi和KCN保温，然后测定产β一羟丁酸的氧化速率和ATP形成的速率。
（1）写出该系统的电子流动图。
（2）预期1分子B一羟丁酸该系统中氧化可产生多少分子ATP？
（3）能否用NADH代替B一羟丁酸？
（4）KCN的功能是什么？
（5）写出该系统电子传递的总平衡反应式。
（6）计算该系统净的自由能变化值（△G0/）。
（7）如在这个系统中加人鱼藤酮，结果会有什么不同？
7．以前有人曾经考虑过使用解偶联剂如 2，4－二硝基苯酚（DNP）作为减肥药，但不久即被放弃使用，为什么？
8．使用亚硝酸盐并结合硫代硫酸钠可用来抢救氰化钾中毒者，为什么？
9．将完全还原的细胞色素（C），ADP，无机磷酸和抗霉素A一起加人新鲜制备的完整的线粒体中，然后通人氧气，这时细胞色素c将被氧化，ATP生成P／O值为1.0。
（1）写出该系统的电子流动示意图。
（2）为什么要加抗霉素A？
（3）这个实验能告诉你氧化磷酸化的偶联部位在哪里？
（4）写出平衡的总反应式。
（5）计算总反应的△G0/。
10．琥珀酸脱氢酶能否使用NAD+作为辅基？为什么？
11．由P．Mitchell提出的化学渗透学说的主要内容是什么？有哪些主要的证据支持化学渗透学说？
12．某些植物体内出现对氰化物呈抗性的呼吸形式，试提出一种可能的机制。
13．怎样证明琥珀酸脱氢酶的辅基是与酶蛋白之间与共价键相结合的？如何确定它与哪一个氨基酸残基相连？
14．在测定a一酮戊二酸的P／O值的时候，为什么通常需要在反应系统之中加人一些丙二酸？在这种条件下，预期测定出的P／O值是多少？
15．线粒体内的ATP浓度约为5 mmol／L，无机磷酸的浓度约为 10 mmol／L。如果ADP的浓度比AMP多5倍，计算在能荷为0．85的条件下，ADP和AMP的摩尔浓度。在以上条件下，ATP水解的△G/是多少？
16．已知有两种新的代谢抑制剂A和B：将离体的肝线粒体制剂与丙酮酸、氧气、ADP和无机磷酸一起保温，发现加人抑制剂A，电子传递和氧化磷酸化就被抑制；当既加人抑制剂A又加人抑制剂B的时候，电子传递恢复了，但氧化磷酸化仍然不能进行。
（1）抑制剂A和B属于电子传递抑制剂，氧化磷酸化抑制剂，还是解偶联剂？
（2）给出作用方式与抑制剂A和B类似的抑制剂。
17．有人发现一种新的好氧细菌，在它的细胞膜上含有5种以前并不知晓的电子传递体，分别以m，n，o,p,q用来表示。
（1）分离出此传递链，并以NADH作为电子供体，使用不同的呼吸链抑制剂处理，应用分光光度法分析各个成分是以还原形式（十表示）存在，还是以氧化形式存在（一表示），结果见下表：
根据上面的图表结果，指出各传递体在传递链上的排列次序、电子传递方向和抑制剂的作用部位
（2）如果以琥珀酸作为电子供体，则得到的结果见下表：
根据上表的结果，进一步指出各传递体在传递链上的排列次序。
18．当X作为惟一的碳源和氢源，Y 作为惟一的环境的电子受体时，如仅从能量上考虑，在下列情况下细菌是否能存活？为什么？（假定△E/=△E0/）
（1）x是β-羟丁酸，Y是硫元素。
（2）X是乙酸，Y是乙醛。
（3）X是乙醇，Y是SO42—。
（4）X是乙醇，Y是硫元素。
19．在一线粒体制剂中，在CoA，氧气，ADP和无机磷酸存在的情况下进行脂肪酸的氧化。
（1）每一个二碳单位转变成2分子CO2时，将产生多少分子ATP？
（2）如在体系中加人安米妥（amytal），则又能产生多少ATP？
（3）假如加人DNP（2，4一二硝基苯酚），情况又如何？
20．某些细菌能够生存在极高的pH值环境下PH值约为10），你认为这些细菌能够使用跨膜的质子梯度产生ATP吗？
21．60年代有人作了以下的实验，先将叶绿体悬浮在pH 4的酸性环境下，以使其基质和类囊体的 pH值呈酸性，然后再将叶绿体转移到 pH 8的碱性环境之中。这种迅速提高基质pH值（类囊体的pH值暂时维持在4）的做法可导致ATP的合成并使得类囊体和基质的pH值的差异消失。
（1）试解释ATP为什么能被合成。
（2）该实验需要光才能工作吗？
（3）如果是先将叶绿体悬浮在 pH 8的环境下，以使其基质和类囊体的 pH值呈碱性，然后在将其转移到 pH 4的酸性环境之中，则会发生什么变化？
（4）这个实验是支持化学渗透学说还是否定化学渗透学说？
22．有人声称获得了单个分子的 F1／F0－ATP合成酶，并使用机械的方法将其头部转动，在没有质子梯度的情况下合成出ATP。你认为这样的实验结果意味着什么？如将这样的实验结果撰写成论文并投给国际一流的杂志，你认为能发表吗？
23．什么是生物氧化？生物氧化有哪几种方式？有什么特点？
24．什么是标准自由能变化？如何根据反应平衡常数来计算？
25．什么是氧化还原电势？试根据氧化还原电势计算生化反应中的 △G0 ／？
26．什么是高能化合物？生物体内常见的高能化合物有哪些？
27．什么是磷酸原？在能量代谢中有什么作用？
28．什么是呼吸链？它由哪些复合物组成？
29．什么是铁硫蛋白？有什么生理功能？
30．呼吸链中各细胞色素有什么区别？
31．什么是底物水平的磷酸化？
32．什么是氧化磷酸化？它受哪些因素的影响？
33．什么是F1F0－ATP合酶？简述其结构。
34．生物氧化中重要的氧化酶有哪些？
35．生物氧化中重要的脱氢酶有哪些？
36．什么是抗氧化酶？什么是抗氧化剂？
37．什么是细胞色素P450氧还系统？
38．植物中电子传递途径有什么特点？
39．什么是磷氧比（P／O）？为什么P／O比值有大有小？
40．糖酵解中产生的NADH是怎样进入呼吸链氧化的？
41．腺苷酸是如何通过线粒体膜的？
42．什么是能荷？能荷与代谢调节有什么关系？
43．氧化作用和磷酸化作用是怎样偶联的？
习题答案：
四．名解
1．生物氧化：通常把摄取的糖、脂类、蛋白质在体内的氧化分解称为生物氧化。
2．呼吸链：底物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列的电子载体传递给氧而生成水，氢传递与氧结合的反应称~或电子传递链。
3．氧化磷酸化：NADH和FADH2带着转移潜势很高的电子，在呼吸链传递给氧的过程中，同时逐步释放出自由能，使ADP+Pi→ATP，这个过程称为氧化磷酸化。
4．磷氧比值：每消耗一原子氧时有多少mol原子无机磷被酯化为有机磷，通常用P：O来作为磷酸化的指标。
5．底物水平磷酸化：在底物被氧化的过程中，底物分子形成高能磷酸键。由此高能磷酸键提供能量使ADP磷酸化生成ATP的过程称为底物水平磷酸化。
6．在化学反应过程中，有电子从一种物质（还原剂）转移到另一物质（氧化剂）的反应，称氧化还原反应。失去电子后的物质转变成氧化型，获得电子的物质转变成还原型。
7．自由能是指一个体系的总能量中，在恒温、恒压条件下能够做功的那一部分能量，又称为吉布斯自由能。
8．是指温度为25℃，参加反应的物质的浓度为lmol／L（若其中有气体则为1大气压），pH为7的标准条件下，测得的自由能变化叫标准自由能变化用上△G0/表示。
9．是指在pH 7，25℃，氧化态与还原态物质浓度（近似活动）为 lmol/L表示准条件下，与标准氢电极组成原电池，测得的氧化还原电位叫标准气体还原电位。
10．在标准条件下（pH=7，25t，1mol／L）分子发生水解时，释放的自由能达到 20．92kJ／mol以上的，称为高能化合物。
11．解偶联剂是指不抑制呼吸链上的电子传递体，但阻抑 ATP合成的物质如 2，4一二硝基苯酚，这种物质呈脂溶性，能透过线粒体内膜，将膜外质子转移至膜内，消除质子浓度梯度，破坏ATP合成的条件。
12．解偶联蛋白是天然存在于某些生物线粒体内膜上的蛋白，这种蛋白能在膜上构成质子通道，让膜外质子回流到膜内，消除跨膜质子浓度梯度，破坏了ATP合成条件，其能量以热的形式散发，增加了体温。
13．是一种存在于内质网膜上的酶，它催化的反应是将分子氧中的一个氧原子加到上，使底物羟化，另一个氧原子被还原为水，这种酶称混合功能氧化酶。又称羟化酶或单加氧酶。这种加氧作用（羟化作用）可表示如下：
14．超氧化物歧化酶是一种含金属酶，简称SOD，根据所含金属的种类可分为Cu，Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD三类，它们催化超氧阴离子自由基（O2-）发生歧化反应，消除自由基的毒害作用，因此SOD是一种抗氧化酶，催化的反应表示如下：
所产生的H2O2随后即被过氧化氢酶或过氧化物酶清除。
二、填空题
1．光能营养生物 化能营养生物
2．ATP ATP 两个磷酸酐键
3．磷酸化 底物磷酸化 氧化磷酸化
4．细胞 脱氢 线粒体
5．NAD+ 辅酶Q 泛酸
6．细胞色素c c1
7．细胞内进行 温和条件 酶催化
8．NADH FADH2 初始受体
9．FAD FAD
10．氧化磷酸化
11．NADH-还原酶复合体 QH2-细胞色素c还原酶复合体 细胞色素c氧化酶复合体 1 3 2
12．鱼藤酮 抗霉素A 氰化物（叠氮化物、一氧化碳）
13．氧化磷酸化 光合磷酸化 底物水平磷酸化
14．FAD Mo Fe
15．羟化酶 混合功能酶 内质网膜
16．脱羧 脱羧
17．氧化酶 脱氢酶 加氧酶
18．过氧化氢
19．NADH FADH2 细胞色素P450 细胞色素P450
20．线粒体内膜 细胞膜
21．NAD+ CoQ 细胞色素c
22．复合体I 复合体III 复合体IV
23．琥珀酸脱氢酶
24．氧化磷酸化过程中，每消耗lmol氧原子所消耗的无机磷酸的摩尔值 3 0 1 0
25．主动运输
26．与氧化态的细胞色素aa3结合，阻断呼吸链
27．4
28．纯化过程中丢失了抑制ATP水解的蛋白质因子
29．2
30．在棕色脂肪组织里作为天然的解偶联剂产热
31．细胞色素b 细胞色素C
32．结合变化（bindig change）
33．CuA和 CuB
34．CO CN— H2S 叠氮化物
35．结构偶联 构象偶联 化学渗透 化学渗透
36．脂肪
37．K+ K+和H+
38．FCCP与DNP一样作为解偶联剂使质子梯度转变成热能
39．纯化得到 F1／F0－ATP合成酶
40．泛醌
41．超氧化物歧化酶 破坏超氧阴离子
42．NADPH
43．细胞色素aa3一O2
44．F1／F0－ATP合成酶
45．脱氢 脱电子 与氧结合
46．酶 辅酶 电子传递体
47．细胞质膜上
48．放能 自发
49．△G0 ／= -RTlnKeq/ 0
50．大、大
51．焦磷酸化合物 酸基磷酸化合物 烯醇磷酸化合物 胍基磷酸化合物 硫酯化合物 甲硫键化合物
52．血红素A 非共价
53．还原
54．复合物Ⅰ 复合物Ⅲ 复合物IV
55．2 3
56．2，4一二硝基苯酚 氯霉素 解偶联蛋白
57．1 0
58．抗氰氧化酶 多酚氧化酶 抗坏血酸氧化酶 乙醇酸氧化酶
59．过氧化氢酶 过氧化物酶 抗坏血酸过氧化物酶 谷胱甘肽过氧化物酶
60．维生素E 维生素C GSH β-胡萝卜素
61．光合磷酸化 氧化磷酸化 底物水平磷酸化
62．丙酮酸脱氢脱竣 异柠檬酸脱氢脱较
63．NADPH十H+
三、选择题
1、C 2、E 3、D 4、D 5、A
6、B 7、C 8、C 9、B 10、D
11、C 12、A 13、B 14、D 15、D
16、A 17、B 18、E 19、C 20、D
21、E 22、B 23、C 24、D 25、B
26、C 27、E 28、D 29、E 30、B
31、A 32、B 33、D 34、B 35、B
四、判断
1．√ 2．× 3．√ 4．× 5．√
6．√ 7．× 8．√ 9．√ 10．√
11．√ 12．√ 13．× 14．× 15．×
16．× 17．√ 18．× 19．√ 20．√
21．√ 22．× 23．× 24．× 25．√
26．× 27．× 28．× 29．× 30．×
31．√ 32．√ 33．× 34．√ 35．√
36．√ 37．√ 38．× 39．× 40．×
41．× 42．√ 43．√ 44．√ 45．×
46．× 47．× 48．√
五、问答题答案
1．答：生物氧化的特点如下：在细胞内内进行，即在酶的催化下，在体温（37度）和PH近于中性的有水环境逐步缓慢的进行；物质的氧化方式是脱氢，脱下的氢经过一系列传递才与氧结合成水；在氢传递给氧的过程中，逐步释放自由能，推动合成ATP以提供生命能量活动的需要；生物氧化的过成中生成 的 2氧化碳是由与糖，脂类，蛋白质等物质转变成含羧基的化合物后发生直接脱羧或氧化脱羧产生的，而不是氧和碳直接生成的。
2．答：这类穿梭主要在肝脏和心肌等组织。胞液中的NADH在苹果酸脱氢酶的作用催化下使草酰乙酸还原成苹果酸，NADH变为NAD+，苹果酸可进入线粒体并受线粒体内苹果酸脱氢酶的作用使线粒体内的NAD+还原成NADH，然后进入呼吸链。生成的草酰乙酸不能 出线粒体进入胞液，只能在谷草转氨酶作用下，生成天冬氨酸才能 出线粒体。天冬氨酸进入胞液后再经GOT作用，转变成草酰乙酸再继续穿梭。穿梭的总结果是使一分子胞液中的NADH变为NAD+的同时，线粒体内NAD+变成NADH，达到氧化胞液中NADH的目的。
3．答：再某些肌肉组织和大脑里，胞液中的NADH是由a-磷酸甘油脱氢酶催化，还原磷酸二羟丙酮为a-磷酸甘油。后者可扩散到线粒体内。线粒体内侧有另一种a-磷酸甘油脱氢酶，它催化进入的a-磷酸甘油脱氢，使FAD还原为FADH2。这样使胞液中的NADH间接的把线粒体内的FAD还原为FADH2，后者再通过呼吸链氧化产生ATP。这种穿梭的代价是每转运2个电子损失1分子ATP。
4．答：当电子从NADH或FADH2经过呼吸链而传递到氧时，再呼吸链的三个部位产生ATP。部位Ⅰ是NADH-Q还原酶复合体；部位Ⅱ是QH2-细胞色素C还原酶复合体；部位Ⅲ是细胞色素C氧化酶复合体。抑制剂鱼滕酮等可以抑制NADH电子传递给辅酶Q，因此部位Ⅰ不能生成ATP，但不能抑制FADH2的电子传递，因此FADH2呼吸链仍可获得ATP。抗霉素A抑制细胞b电子传递给c1，因此部位Ⅱ形成不了ATP。氰化物（CN），叠氮化物和一氧化碳抑制细胞色素氧化酶电子传递给氧，所以部位Ⅲ不产生ATP。
5．答：电子沿呼吸链传递时，把H+由线粒体的间基穿过内膜泵到线粒体内膜和外膜之间的膜间腔中，因而使膜间腔中的H+浓度高于间基中的H+浓度，于是产生了膜电势，线粒体的内膜外侧为正，内侧为负，就是说，质子（H+）跨越线粒体内膜运动时，已经形成储藏能量的质子梯度。于是此膜电势梯度推动H+由膜间又穿过内膜上的ATP酶复合体返回到间基中，此时发生ATP酶催化ADP磷酸化为ATP的反应。
6．答：（1）
（2）2，因为细胞色素氧化酶（Cyt aa3）被抑制。
（3）不能，因为NADH不能自由地通过线粒体内膜。
（4）抑制细胞色素氧化酶，使得电子从Cyt C离开呼吸链。
（5）B-羟丁酸十2Cyt c－Fe3+＋2ADp＋2Pi＋4H+ 乙酰乙酸＋2Cyt c-Fe3+＋2ATP＋2H2O。
（6）-35.8vkJ/mol。
（7）鱼藤酮是一种电子传递的抑制剂，它的抑制部位为复合体Ⅰ，因此当在体系中加人鱼藤酮以后，电子传递和氧化磷酸化均受到抑制。
7．答：DNP作为一种解偶联剂，能够破坏线粒体内膜两侧的质子梯度，使质子梯度转变为热能，而不是ATP。在解偶联状态下，电子传递过程完全是自由进行的，底物失去控制地被快速氧化，细胞的代谢速率将大幅度提高。这些将导致机体组织消耗其存在的能源形式，如糖原和脂肪，因此有减肥的功效。但是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，这势必会给机体带来强烈的副作用。
8．答：氰化钾的毒性是因为它在细胞内阻断了呼吸链。氰化钾中的N原子含有孤对电子能够与呼吸链中的细胞色素aa3的氧化形式，即高价铁形式（Fe3+）以配位键结合，而阻止了电子传递给O2。亚硝酸在体内可以将血红蛋白的血红素辅基上的Fe2+氧化为Fe3+。当血红蛋白的血红素辅基上的 Fe2+转变为 Fe3+以后，它也可以和氰化钾结合，这就竞争性抑制了氰化钾与细胞色素aa3的结合。如果在服用亚硝酸的同时，服用硫代硫酸钠，则CN—可被转变为无毒的SCN—。
9．答：（1）Cytc Cyt a Cyta3 O2。
（2）阻止外源底物的氧化。
（3）有一个位点与细胞色素氧化酶相联系。
（4）2Cyt c－Fe3+＋ 1/2O2 ＋2ADP＋2Pi＋4H+ 2Cyt c－Fe3+＋2ATP＋2H2O
（5）70kJ/mol
10．答：琥珀酸脱氢酶不能使用NAD+作为辅基，这是因为 NADH＋H+ 的标准氧化还原电位不同于 FAD／FADH2的标准氧化还原电位：E0/（NAD+／NAD·H+）=－0．32V，E0/（FAD/FADH2）=-0．22V。而E0/（反丁烯二酸/ 琥珀酸）＝ 0．03V。一种物质的E0/越大，越容易得到电子，所以琥珀酸很难将电子交给NAD+。
11．答：P．Mitchell提出的化学渗透学说的主要内容是：电子沿着呼吸链传递的时候，释放出自由能转变为跨膜（跨线粒体内膜或细菌质膜）的质子梯度。当质子通过F1/F0-ATP合成酶回到线粒体基质或细菌细胞质的时候，ATP被合成了。
化学渗透学说的主要证据包括：（1）氧化磷酸化需要完整的线粒体内膜；（2）随着细胞呼吸的进行，线粒体外室的PH值降低；（3）人为建立的PH梯度可驱动ATP的合成；（4）破坏线粒体内膜的电化学梯度的解偶联剂（uncoupler）或离子载体（ionphore）能够抑制氧化磷酸化。相反能够提高线粒体外室PH值的化合物能刺激ATP的合成；（5）分离纯化到F1/F0-ATP合成酶。将该酶在体外与一种来源于嗜盐菌紫膜的细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，在光照下，能够形成跨膜的质子梯度）重组到脂质体上，可催化ATP的合成。
12．答：某些植物体内现对氰化物呈抗性的呼吸形式，这种呼吸形式可能并不需要细胞色素氧化酶，而是通过其他的对氰化物不敏感的电子传递体将电子传递给氧气。
13．答：先分离纯化出琥珀酸脱氢酶，然后使用蛋白酶或者无机酸，将琥珀酸脱氢酶完全水解，水解的产物进行氨基酸分析，如纸电泳。将电泳的指纹图与标准电泳图谱进行比较，找出异常的条带，回收该条带的样品，进行进一步的分析。最终可确定FAD是不是与酶蛋白以共价键相连，并且能够弄清楚它与哪一个氨基酸残基相连。
14．答：反应系统之中加入一些丙二酸是为了抑制系统中的流浪酸脱氢酶的活性，这样系统中生成的 ATP仅仅是由 a一酮戊二酸经脱氢反应产生的。P／O值为 3十1=4，其中 3分子ATP是由a一酮戊二酸经脱氢产生的NADH经过呼吸链氧化形成的，二分子ATP在琥珀酰CoA 琥珀酸的反应中生成。
15．答：［ADP］＝1．44mol/L
［AMP］=0.29mol/L
△G'=△G0'+2．3RTIOg「ADP」「Pi」／［ATP卜=41．2KJ／mol
16．答：（1）抑制剂A和B分别是氧化磷酸化抑制剂和解偶联剂。
（2）与A相似的抑制剂有：寡霉素和二环己基碳二亚胺；与B相似的抑制剂有：FCCP和 thermogenin.
17．答：（1）各成分在传递链中的排列次序以及几种抑制剂的作用位点应该是：
18．答：为了提供细菌能量，电子从X转移给Y至少必须释放足够的自由能以驱使ATP的合成。根据自由能的计算公式可以得出（2）和（3）两种情况下能够生成ATP，因此在这种情况下细菌能存活；相反（1）和（4）则不适于细菌存活。
19．答：（1）每一个M碳单位可转变成一分子乙酸CoA和一分子 NADH以及一分子 FADH2，
三者彻底氧化可产生 12＋3＋2＝17分子的 ATP。
（2）5分子ATP。
（3）1分子ATP。
20．答：这样的细菌不能够使用跨膜的质子梯度产生ATP，这是因为如果要求它们与一般的细菌一样使用质子梯度产生ATP，则需要其细胞质具有更高的pH值，在这种情况下细胞是不能生存的。当然，这些细菌可使用其他的离子梯度，比如钠离子梯度驱动ATP的合成。
21．答：（1）这种转换造成了人为的质子梯度，类囊体膜上的F1／F0－ATP合成酶可利用这种梯度合成ATP。
（2）该实验不需要光就能工作，这是因为不需要光驱动的光合链产生质子梯 度。
（3）不会合成ATP，因为生成的质子梯度方向不对。
（4）这个实验说明单靠质子梯度就可以驱动ATP合成，因而它是化学渗透学说的一个有力的证据。
22．答：如果真有这样的实验结果，那么它可用来支持 F1/F0－ATP合成酶催化合成ATP的两步模型：按照此模型，质子通过 F1／F0－ATP合成酶底部的流动而驱动了酶分子头部的转动，酶分子头部的转动直接推动了ATP的合成。显而易见，此实验成功地将两步分开来，在没有质子梯度的情况下，单凭机械的手段使酶分子头部转动而合成了ATP。F1／F0－ATP合成俨然是一个分子马达。如将这样的实验结果撰写成论文并投给国际一流的杂志无疑将会产生轰动。
23．答：生物氧化又称细胞氧化或细胞呼吸，是有机化合物在活细胞中进行氧化分解，生成CO2和水，并放出能量的过程。
生物氧化包含的内容主要有三方面：
（1）细胞是如何在酶作用下将有机化合物中的碳变成CO2的。
（2）细胞是如何利用分子氧将有机化合物中的氢氧化成H2O的。
（3）当有机物被氧化成CO2和 H2O时，释放的能量是怎样贮存于ATP中的。
生物氧化进行的方式通常有三种：
（1）加氧：在一种物质分子上直接加人氧。
（2）脱氢：有加水脱氢和直接脱氢两种方式。
加水脱氢
②直接脱氢
（3）脱电子
细胞中的反应，凡符合这三种方式中的一种，都属于生物氧化作用。生物氧化的特点（与非生物氧化相比）是：
（1）在常温、常压、中性pH及有H2O环境中进行，氧化条件缓和。
（2）是在一系列酶催化下进行的，能量的释放是逐步的，一部分是以ATP形式贮存起来，一部分则以热或光的形式放出。
24．在生物化学反应中，反应物(A)的自由能含量是不能用实验方法测定的，但可以测定当A转化为B时（A =B）的自由能变化 △G。
如果反应物 A的自由能GA大于产物 B的自由能GB，即 GB—GA ＜ 0，l为负值，该反应是放能反应,可自发地进行。
若GA＜GB，则GB—GA＞0，l为正值，该反应是吸能反应，不能自发地进行。
根据热力学原理，自由能的变化面△G，可用下式表示：
式G表示标准自由能变化，即在标准状况(1个大气压，25℃，单位活度，pH=0)下测得的自由能变化。R为气体常数。T为绝对温度。［A]及[B]分别为浓度。在生物体内，当A及B浓度很低时，单位浓度和单位活度相等。
当反应（A==B）达到平衡时，A、B间的净变化为零，因此自由能的变化△G＝0，而此时｛B｝/｛A｝的比值即为反应平衡常数Keq 。将这些数值代人式（1）得：
0=△G0+RTlnKeq
所以
△G0= -RTlnKeq
生物化学反应是酶催化的反应，其反应的PH值不可能为0，应以7为标准才适合实际情况，故（2）式应改写为 △G0 ／= -RTlnKeq
如果一个生物化学反应的平衡常数为已知，则可利用（2）式来计算反应的标准自由能变化。
例：试计算由ATP：磷酸甘油酸转磷酸酶所催化的反应的标准自由能变化，反应式如下：
已知Keq [3-磷酸甘油酸][ATP]/[1，3-二磷酸甘油酸][ATP]=1000，反应在25℃进行。
解：根据△G0 ／=-RTlnKeq
R=8．314 J／mol T=25＋273= 298K
InKeq=In1000＝2．303lg1000
所以 △G0 ／= 8．314 X 298 X 2．303hi000＝5706 X 3—17118 J／mol
25．在氧化还原反应中，失去电子的物质称为还原剂，得到电子的物质称为氧化剂。还原剂失掉电子的倾向（或氧化剂得到电子的倾向）的大小，则称为氧化还原电势。将任何的一对氧化一还原物质连在一起，都有氧化一还原电势产生。
如果将氧化一还原物质与标准氢电极组成原电池，即可测出其氧化--还原电势。通常把 pH＝0，溶质为 lmol／L时的氧化一还原电势，称为标准氧化一还原电势，用符号 E0表示。当pH不等于0时（通常pH＝7），其标准氧化--还原电势则用E0/表示。因此E0/的含义是：成对的氧化／还原物质（如 A／AH2，O2／H2O等，简称氧化还原对）的浓度为 lmol／L，在 PH=7，25℃条件下，组成半电池，以标准氢电极为参比电极(H+浓度为lmol/L，和1大气压的H2平衡，其电位为0伏特)所测得的电位。如 E0/为负值，表示此氧化还原对容易释出电子，而使氢电极中的 H+还原。E0/为正值时，则表示此氧化还原对易从氢电极中的 H2获得电子而被还原。因此，E0/值愈大，即意味着获得电子的倾向愈大；E0/值愈小，即意味失去电子的倾向愈大。
标准自由能的变化△G0/与氧化还原电势差△E0'的关系如下：
△G0/＝-nF △E0/
式中：n为转移的电子数,F为法拉第常数96．496kJ／V·mol，△G0/的单位为kJ／mol。
举例如下：
(1)试计算丙酮酸在乳酸脱氢酶催化作用下转化为乳酸时的△G0'。
丙酮酸十NADH＋H+＝乳酸十NAD+
从标准氧化还原电位表中查得：
两酮酸/乳酸氧还对的△E0/= -0．19V
NAD+／NADH＋H氧还对的△E0/=-0．32V
△E0/＝E0/（电子受体）一E0/（电子供体）
E0/=-0．19一（一0．32）=十0．13
电子转移数n＝2
△G0/= -nF△E0/= - 2X96．496X0．13= -25．08kJ／mol
△G0/＜0，该反应为放能反应。
（2）试计算NADH＋H+经过呼吸链氧化生成H2O时的△G0/。
从标准氧化还原电位表知：
l／2O2/H2O氧还对的E0/＝＋0．82V
NAD／NADH＋H+氧还对的广E0/=-0．32V
所以E0/=0．82一(-0．32)＝1．14V
电子转移数n=2
△G0/＝ -nF△E0/＝2X96．496X1．14＝ -220kJ／mol
△G0/＜0，该反应为放能反应。
26．答：在生物体内，一般将含有能释放20．92 kJ／mol以上键能的物质，称为高能化合物。该化合物中含高能的键称为高能键，常用"～"符号表示。在生物化学反应中，由于高能键的水解或基团的转移，高能键可释放出大量的自由能。
生物体内常见的高能化合物有以下几种类型：
1．磷氧键型（一O～P）
（1）酰基磷酸化合物：属于这类的有1，3－二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、酸酰基腺苷酸、氨酰腺苷酸等。结构如下：
（2）焦磷酸化合物：有无机焦磷酸、ATP、ADP及其他各种二磷酸、三磷酸核苷酸。
（3）烯醇式磷酸化合物：如磷酸烯醇式丙酮酸。
2．氮磷键型（一NH～P）
例如胍基磷酸化合物、磷酸肌酸和磷酸精氨酸。
3．硫脂键型
有3’一磷酸腺苷一5’一磷酰硫酸和酰基辅酶A（如乙酸COA，脂酰CoA等）。
4．甲硫键型有S一腺苷蛋氨酸。
27．答：在生物体内具有能量贮藏作用的物质称为磷酸原，在生物氧化中，由于物质的氧化分解，逐步放出了大量的能量，这些能量首先由ADP接受并转变为ATP，但是ATP并不是化学能量的永久贮存库，它只是一个能量的携带者或传递者。细胞内的能量贮存主要是由磷酸原担负。在脊椎动物中，贮存能量的磷酸原是磷酸肌酸，它由肌酸与ATP作用生成。
当细胞中ATP浓度高时，ATP即将其高能磷酸基转给肌酸形成磷酸肌酸。当ATP浓度降低后，磷酸肌酸又将其高能磷酸基转给ADP形成ATP，供给需能代谢用。磷酸肌酸不能直接将能量供给需能反应。
在无脊椎动物中，作为贮存能量的磷酸原物质不是磷酸肌酸，而是磷酸精氨酸，它由精氨酸与ATP作用生成。
28．答：呼吸链是指在生物氧化中，基质脱下的氢经过一系列传递体传递，最后与氧结合生成水的电子传递系统。此传递系统又叫电子传递链。
在具有线粒体的生物中，典型的呼吸链有两种即NADN呼吸链与FADH2呼吸链。
这两种呼吸链的区别，仅在于最初的受氢体不同。在NADH呼吸链中，最初的受氢体是NAD，在FADH2呼吸链中是FAD，除此之外，其他成员基本一致。NADH呼吸链的功能最广泛，在糖、脂肪、蛋白质的分解代谢中，绝大部分脱氢氧化反应都是通过NADH呼吸链来完成的，只有少部分是通过FADH2呼吸链完成。
在生物体内，呼吸链还有其他形式，差别在于组成呼吸链的中间传递体不同。例如有的细菌中，不存在铺酶Q，代之以维生素K，有的细菌没有完整的细胞色素系统。植物中存在有抗氰呼吸途径，该途径中不存在细胞色素c和aa3等成员。
在分离NADH及FADH2呼吸链各组分时，从线粒体内膜中分离到四个不同的传递体的复合物，另外还得到未组成复合物的辅酶Q和细胞色素c两个成员，如果在体外进行人工重组实验时，它们可以恢复呼吸链的活力。复合物Ⅰ称NANH一辅酶Q还原酶，又称NADH脱氢酶，含有FMN一黄素蛋白和铁硫蛋白，功能是催化NADH脱氢并将电子传递给辅酶Q。复合物Ⅱ称琥珀酸一辅酶Q还原酶，又称琥珀酸脱氢酶，含有FAD一黄素蛋白和铁硫蛋白，功能是催化琥珀酸脱氢并将电子传递给辅酶Q。复合物皿称辅酶Q一细胞色素c还原酶，又称细胞色素c还原酶，含有细胞色b,铁硫蛋白和细胞色素c1，功能是催化电子由辅酶Q传递给细胞色素c。复合物IV称细胞色素氧化酶，又称细胞色素c氧化酶，其作用是将细胞色素c上的电子传递给氧。四种复合物中，Ⅰ、Ⅲ、IV及CoQ和Cytc组成NADH电子传递链，Ⅱ、Ⅲ、IV及CoQ和 Cytc组成 FADH2呼吸链。
29．答：铁硫蛋白是一种非血红素铁蛋白，其活性部位含有非血红素铁原子和对酸不稳定的硫原子，此活性部位被称之为铁硫中心。铁硫蛋白是一种存在于线粒体内膜上的与电子传递有关的蛋白质。铁硫蛋白中的铁原子与硫原子通常以等摩尔量存在，铁原子与蛋白质的四个半胱氨酸残基结合。根据铁硫蛋白中所含铁原子和硫原子的数量不同可分为三类：FeS中心、Fe2-S2中心和Fe4－S4中心。在线粒体内膜上，铁硫蛋白和递氢体或递电子体结合为蛋白复合体，已经证明在呼吸链的复合物Ⅰ、复合物 Ⅱ、复合物Ⅲ中均结合有铁硫蛋白，其功能是通过铁离子的变价而作为电子的传递体。并且每次只传递一个电子，是一种单电子传递体。
30．答：在生物细胞中，已发现的细胞色素有30多种，呼吸链中有5种，b、c、c1、a、a3即，它们都具有传递电子的功能，但其结构和性质具有一定的差别。
1．结构
细胞色素都是含铁叶琳（血红素）为辅基的蛋白质。但细胞色素b含的是铁原卟啉IX，辅基与蛋白质非共价结合，细胞色素c含的辅基也是铁原叶琳IX，但辅基与蛋白质的二个半眺氨酸残基形成硫醚键而共价结合。细胞色素a类的辅基是血红素A，血红素A与蛋白质为非共价结合。血红素A是一种被修饰的血红素，与铁原外的差别在铁卟啉环的2号位有一个聚异成二烯长链，第8位有一个甲酸基代替了甲基。
另外，在结构方面的差别是细胞色素b、c中的铁原子均与卟啉环和蛋白质形成6个配位键，而细胞色素a、a3 的铁原子只形成5个配位键，还保留了一个配位键可与O2、N3、CO、CN-等结合。第三个差别是a、a3 中含有Cu2+，其他细胞色素不含铜离子。
2．理化特性
（1）吸收光谱不同。吸收光谱是鉴定多种细胞色素的重要手段，细胞色素a、b、c、c1的α、β、γ 最大吸收光带（nm）均不同。以a光带看，a为605，b为564，c为550，c1为554。
（2）氧化还原电位不同。根据测定其标准氧化还原电位E0按分别为 a=+0．29、b= 0．04、c= 0．26、c1= 0．25。
（3）颜色有差别。a、a3一为绿色，b、c、c1为红色。
（4）功能上的差别。细胞色素a3向可将电子直接传递给O2，其他的细胞色素均不能。
31．答：底物水平磷酸化是指在代谢过程中，由于底物分子内部能量重新分布产生的高能磷酸键（或高能硫酯键）转移给ADP（或GDP）而产生ATP或（或GTP）的反应。例如在糖酵解的过程中，3一磷酸甘油醛脱氢后产生的1，3磷酸甘油酸，在磷酸甘油激酶催化下形成ATP的反应，以及在2一磷酸甘油酸脱水后产生的磷酸烯醇式丙酮酸，在丙酮酸激酶催化形成ATP的反应均属底物水平的磷酸化反应。
另外，在三羧酸环中，也有一步反应属底物水平磷酸化反应，如a一酮戊二酸经氧化脱羧后生成高能化合物琥珀酰～CoA，其高能硫脂键在琥珀酰CoA合成酶的催化下转移给GDP生成GTP。然后在核着二磷酸激酶作用下，GTP又将末端的高能磷酸根转给ADP生成ATP。
32．答：电子在呼吸链上的传递过程中释放的能量，在ATP合成酶催化下，促使ADP磷酸化生成ATP，这是氧化与磷酸化相偶联的反应，称为氧化磷酸化。氧化磷酸化反应是生物体合成ATP的主要方式。生物体内糖、脂肪、蛋白质在氧化分解过程中，除以底物水平磷酸化方式产生少量ATP外，绝大部分的ATP都是通过氧化磷酸化方式产生。
生物体内的氧化磷酸化可受内外因素的影响。
1．ADP/ATP的影响
氧化磷酸化的速率受细胞内能量水平的调节，当ADP含量高时，可加速氧化磷酸的进行，外加 ADP到反应体系中也能起到加速氧化磷酸化的效果，当 ADP／ATP比值低时，则抑制氧化磷酸化速率。
2．甲状腺素的影响
甲状腺素能促进细胞膜上Na+、K+－ATP酶的合成，加速了ATP的分解为ADP，ADP增多可促进氧化磷酸化。
3．氧化磷酸化抑制剂的影响外加某些药物和毒物可影响电子传递和氧化磷酸化进行。
（1）呼吸链抑制剂。如鱼藤酮、阿米妥可阻断电子由NADH向CoQ传递。抗酶素A阻抑电子从细胞色素氧化酶将电子传给氧。
（2）解偶联剂。能使氧化过程和磷酸化过程脱离的物质称解偶联剂，如2，4一硝基酚，它不抑制电子传递，但抑制ADP磷酸化生成ATP过程。
（3）磷酸化抑制剂。如寡霉素可与ATP合酶OSCp亚基结合，阻止H＋回流到线粒体内，使磷酸过程受阻，从而抑制了氧化磷酸化。
4．离子载体的抑制如颉氨霉素能结合K+，使K+容易通过膜，短杆菌肽可使K+、Na+及其他一些阳离子穿过膜，这类物质由于增加了线粒体内膜对一价阳离子的透性，消耗了电子传递过程中产生的自由能，从而破坏了氧化磷酸化过程。
33．答：线粒体内膜上合成ATP的酶称ATP合酶。ATP合酶由F1和F0及柄三部分组成的复合体，因此又称为F1F0ATP合酶。用电镜观察线粒体内膜，可见内膜和脊面向基质一侧的表面有许多带柄的球状小体，称为基粒。这就是ATP合酶复合体，它由头部F1、柄部及基部F0组成。
头部简称F1，由α、β、γ、δ、ε五种亚基和9条多肽（α3、β3、γ、δ、ε）组成。分子质量371kDa上。β及α亚基上有ATP结合部位小亚基是催化亚基，但只有与α亚基结合时，才有催化活性。γ亚基可能有闸门作用，控制质子通过。α亚基是F1与膜相连通的质子通道。ε亚基是酶的调节亚基。基部简称F0，具有质子通道作用，传送质子过膜达到F0部位，含a、b,c三类亚基，按ab2cn结合组成，c亚基数目不明。
柄部是连接F1和F0的部位，含寡霉素敏感因子（OSCP），有控制质子流的作用。F1F0和柄部三部分组成ATP合酶复合体，又称F1F0一ATP合酶或ATP合酶，是氧化磷酸化作用的关键装置，单独的F1；不能催化ATP合成，但能催化ATP水解，所以又称它为F1－ATP酶。
ATP合酶分布很广泛，除线粒体内膜中存在外，也存在于叶绿体的类囊体膜和原核生物的内膜上。
34．答：氧化酶为含铜或铁的蛋白，不能从底物上脱氢，只接收来自底物上的电子，用以激活分子氧，促进氧对代谢底物进行氧化。氧化酶只能以分子氧为受氢体，同时产生 H2O，在无氧条件下不能发挥催化功能。氰化物及硫化氢对氧化酶均能抑制。重要的氧化酶有以下几种：
（1）细胞色素氧化酶 广泛分布于动植物及微生物中，是一类合血红素的蛋白,是呼吸链的重要成员，处于呼吸链的末端，因此，又称为末端氧化酶。
（2）酚氧化酶 较重要的酚氧化酶有多酚氧化酶、酪氨酸氧化酶、儿茶酚氧化酶等，这些酶在能量代谢中无重要作用，但与生产实践关系密切。它们催化酚类氧化，产生褐黑色醌类，影响产品品质。多酚氧化酶广泛分布于真菌及高等植物中，是以二价铜离子为辅基的蛋白，催化多酚类（对苯二酚、邻苯二酚、邻苯三酚）氧化，将氢转移给氧分子生成H2O。
酪氨酸氧化酶亦含铜，催化酪氨酸、肾上腺素、3，4一二羟苯丙氨酸氧化为相应的醌类。
（3）抗坏血酸氧化酶 为含铜的酶，广泛分布于植物中，在有氧条件下，可催化L一抗坏血酸氧化为L一脱氢抗坏血酸和水。
35．答：参与生物氧化的重要的脱氢酶可分为需氧脱氢酶和不需氧脱氢酶两类。
（1）需氧脱氢酶 可激活代谢底物分子中的氢，并催化氢与分子氧结合生成H2O2，需氧脱氢酶是一类以FMN或FAD为辅基的黄素蛋白酶，亦称为黄酶。所催化的反应可用下式表示：
以FMN作为辅基的酶有L一氨基酸氧化酶、乙醇酸氧化酶，以FAD为辅基的有黄瞟吟氧化酶D一氨基酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、醛氧化酶、胺氧化酶等。
（2）不需氧脱氢酶 催化代谢物氧化脱氢，但不以氧为直接受氢体，而是以NAD+或NADP+辅酶为受氢体，这类酶的数量很多，如：醇脱氢酶、磷酸甘油脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、a一酮戊酸脱氢酶、葡萄糖一6一磷酸脱氢酶、脂酰CoA脱氢酶等20余种，与呼吸链关系密切，在能量代谢方面也是很重要的一类酶，它们催化的反应可表示如下：
还有些不需氧脱氢酶以FMN或FAD为辅基如琥珀脱氢酶（FAD）、NADH脱氢酶（FMN），脂酰CoA脱氢酶（FAD）等。它们催化的反应可表示如下：
36．答：抗氧化酶和抗氧化剂是生物细胞中天然存在的清除自由基的两个系统。细胞中常见的自由基有：超氧阴离子自由基（O2—）、羟自由基（OH）、烷氧自由基（RO）、过氧自由基（ROO）、氢过氧自由基（HO2）、活性氮自由基（NO或 NO2）等。自由基十分活泼，极易与周围分子发生反应，能使脂质过氧化，损伤生物膜的结构，能使蛋白质（酶）核酸链断裂，使其丧失生物活性，能使细胞萎缩、死亡，还能引起生物许多病变（包括癌变），是一种危害严重的活性物质。自由基在代谢中不断产生，同时也不断被抗氧化酶和抗氧化剂清除消失。
抗氧化酶类有如下几种：
（1）超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶是清除超氧阴离子自由基（O2—）的酶，催化反应如下：
2O2—+H+ H2O2 + O2
所产生的H2O2随后即被过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶等分解。
在生物细胞中有3种SOD，均是含金属的酶，真核生物细胞有Cu·Zn-SOD和Mn -SOD，原核生物细胞中有Fe -SOD和Mn -SOD。
（2）过氧化氢酶和过氧化物酶 能清除O2—的歧化产物H2O2。
H2O2 +.H2O2 H2O +O2
以谷胱甘肽过氧化物酶 是一种含硒的酶，可清除H2O2和脂质过氧化物
（LOOH），从而控制了H2O2转化为羟自由基（OH）。
（4）谷胱甘肽硫转移酶（GST） 谷脱甘肽硫转移酶可清除脂质过氧化物。
LOOH + 2GSH LOG + H2O + GSSG
（5）磷脂氢过氧化物谷既甘肽过氧化物酶 该酶是一种含硒的酶，能清除细胞膜中磷脂氢过氧化物，防止生物膜的破坏。
（6）抗坏血酸过氧化物酶 H2O2 有清除的作用。
H2O2＋L-抗坏血酸 H2O2十脱氢抗坏血酸
细胞中存在的天然抗氧化剂有如下一些：
（1）维生素E 存在于膜内，能清除O2、OH、LOO及单线态氧（O2）防止自由基引发的脂质过氧化。
（2）维生素C 能与OH,O2—和O2作用、是细胞中很重要的自由基清除剂。维生素C和维生素E在清除自由基方面具有协同作用。这种作用加强了抗氧化的功能。
（3）谷胱甘肽（GSH） 是一种很重要的活性氧清除剂，催化反应如下：
GSSG可在谷眺甘肽还原酶催化下还原为GSH，继续用于抗氧化反应。
另外一胡萝卜素、血浆铜蓝蛋白、尿酸等也是重要的抗氧化剂，均可防止脂质过氧化。
37．答：细胞色素P450氧还系统是指由细胞色素P450、黄素蛋白、铁硫蛋白组成的一个氧化还原系统，存在于动植物内质网膜上的一种非线粒体电子传递链，这个电子传递链不与ADP磷酸化相偶联，不能生成ATP。
细胞色素P450是含铁卟啉辅基的蛋白，属b族细胞色素，还原型的细胞色素P450。氧化碳配位的复合物P450-CO在450nm有一个强吸收峰，故命名细胞色素P450，它能与氧直接作用，属于单加氧酶类，在所催化的反应中将分子氧中的一个氧原子加到底物上使底物羟化，另一个氧原子被还原为H2O，因此又被称为双功能氧化酶（或混合功能氧化酶）。
细胞色素P450。系统有催化底物的加氧（羟化）作用，因此动植物细胞中有重要的生理功能，如胆酸生成时环核羟化、维生素D活化、药物及致癌毒物的氧化解毒等。细胞色素P450。系统以NADPH为电子的最初供体，以氧分子为最终电子受体，其电子传递过程可表示如下：
38．答：植物体中，生物氧化的电子传递途径仍以细胞色素系统为主，即以 NADH和 FADH2电子传递链为主，但还存在其他一些途径，这是植物生物氧化的特点之一。
（1）抗氰呼吸途径 试验指出，抑制细胞色素aa活性的抑制剂CN 和CO，对某些植物并不发生抑制作用。这说明可能还存在有其他的电子传递途径。近年的研究指出。此途径确实存在，可能如下：
在此途径中，电子不经过细胞色素 c和aa3阶段，而是直接由 Cytb传给 O2。抗氰呼吸链末端的抗氰氧化酶将电子传递给氧后，生成H2O2而不是 H2O，由CoQ 至抗氰呼吸链末端也不产生ATP，NADH经抗氰呼吸链的P／O值为1，即产生1个ATP，电子传递所释放的自由能完全以热的形式散发。天南星科海芋属植物具有抗氰呼吸。
（2）多酚氧化酶途径 多酚氧化酶是一种末端氧化酶，它催化的反应与细胞内其它底物的氧化相偶联。反应如下：
这条途径与植物的伤呼吸，木质素的合成，以及某些与酚有关的化学组分合成有关。多酚氧化酶系统不与磷酸化偶联，不产生ATP。
（3）抗坏血酸氧化酶途径 抗坏血酸氧化酶也是一种末端氧化酶，催化如下的反应：
该酶催化的抗坏血酸的氧化还原反应，可与谷胱甘肽（GSSG或GSH）、NADP+的氧化原反应偶联起来，参与细胞内氨基酸氧化脱校和糖氧化成酸等反应。
（4）乙醇酸氧化酶途径 该酶催化的反应也可与某些底物的氧化相偶联。例如：
乙醇酸氧化酶也是一个末端氧化酶，除在上述反应中起作用外，还参与植物的光呼吸和甘氨酸代谢。
39．答：P／O比（或ADP／O）是指在生物氧化中，当吸收1原子氧时，有几分子的无机磷变成了有机磷，或者说有几分子的ADP变成了ATP。不同反应的 P／O值不完全一样，有大有小。例如。
上述反应中，a-酮戊二酸转变为琥珀酸时的 P／O值最大，这是因为在该反应中，生成1分子 NADH＋H+经过 NADH呼吸链可产生3分子ATP，另外在底物磷酸化水平上还产生1分子ATP。
此外成琥珀酸转变为延胡索酸时，P/O值最小。原因在于该反应脱下的氢不是形成NADH＋H+，而是形成FADH2，FADH2经过呼吸链时，只产生2分子ATP。其余反应的 P／O值均是 3，因为它们都是经过 NADH呼吸链氧化的。
40．答：在胞液中，由于糖酵解中的3一磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶等酶的作用，NADH时有产生。而NADH是不能透过线粒体膜的，那么它是怎样进人呼吸链氧化的呢？据研究，有两种方式进人。
第一种方式是通过磷酸甘油的穿梭作用。胞液中的NADH＋H+可在a-磷酸甘油脱氢酶的作用下和磷酸二羟丙酮作用下，生成a一磷酸甘油。a一磷酸甘油可以透人线粒体中，进人线粒体后，在线粒体内膜上的a一磷酸甘油脱氢酶（一种以FAD为辅基
的黄素酶）作用下，生成磷酸二羟丙酮和 FADH2，前者可透出线粒体，继续作氢的载体，后者则将氢传递给CoQ而进人呼吸链氧化，同时产生2分子ATP。这种穿梭作用存在于肌肉组织和神经细胞中。
第二种方式是通过苹果酸的穿梭作用。在苹果酸脱氢酶作用下，NADH＋H+和草酸乙酸反应，生成苹果酸。苹果酸可透入线粒体中，进人线粒体内以后，再由线粒体内的苹果酸脱氢酶作用，生成 NADH＋H+和草酸乙酸。NADH＋H+进人呼吸链氧化，同时产生3分子ATP。所生成的草酸乙酸则经谷草转氨酶的作用，生成天冬氨酸。天冬氨酸可逸出线粒体，然后再经转氨作用生成草酸乙酸，继续用作氢的载体。苹果酸穿梭作用存在于肝脏和心肌等组织中。
41．答：线粒体的内膜有严格的选择透性，ATP、ADP和无机磷等都不能自由通过。那么，线粒体内部进行氧化磷酸化时，所产生的大量ATP是怎样运送出来的呢？而外部的ADP和无机磷等又是怎样运进去的呢？
据研究，这些物质进出线粒体是通过膜上某些转位酶的作用，通过交换方式出人的。ATP的运出，可通过内膜上的腺苷酸转位酶的作用和胞液中的ADP进行交换，而无机磷的进人可通过特异的磷酸转位酶或苹果酸--磷酸转位酶分别和OH—及苹果酸进行交换。
42．答：细胞内存在着三种经常参与能量代谢的腺着酸，即ATP、ADP和AMP。这三种腺苷酸的总量虽然很少，但与细胞的分解代谢和合成代谢紧密相联。三种腺昔酸在细胞中各自的含量也随时在变动。当充满能量时，大多数腺着酸以ATP形式存在。为了从量上表示细胞内ATP－ADP－AMP的能量状况，1968年Alkin。提出了能荷概念。
能荷=【（｛TAP｝+1/2｛ADP｝）/（｛ATP｝+｛ADP｝+｛AMP｝）】*100%
由上式可知，能荷的大小与细胞中ATP、ADP和AMP的相对含量有关。当细胞中全部腺着酸均以 ATP形式存在时，则能荷最大，为 100％，即能荷为满载。当全部以 AMP形式存在时，则能荷最小，为零。当全部以 ADP形式存在时，能荷居中，为 50％。若三者并存时，能荷则随三者含量的比例不同而表现不同的百分值。通常情况下细胞处于 80％的能荷状态。
能荷与代谢有什么关系呢？研究证明，细胞中能荷高时，抑制了ATP的生成，但促进了ATP的利用，也就是说，高能荷可促进分解代谢，并抑制合成代谢。相反，低能荷则促进合成代谢，抑制分解代谢。
能荷调节是通过ATP、ADP和AMP分子对某些酶分子进行变构调节进行的。例如糖酵解中，磷酸果糖激酶是一个关键酶，它受ATP的强烈抑制，但受ADP和AMP促进。丙酮酸激酶也是如此。在三坡酸环中，丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和a一酮戊M酸脱氢酶等，都受ATP的抑制和ADP的促进。呼吸链的氧化磷酸化速度同样受ATP抑制和ADP促进。
43．答：目前解释氧化作用和磷酸化作用如何偶联的假说有三个，即化学倡联假说、结构偶联假说与化学渗透假说。其中以化学渗透假说得到较多人的支持。该假说的主要内容是：
（1）线粒体内膜是封闭的对质子不通透的完整内膜系统。
（2）电子传递链中的氢传递体和电子传递体是交叉排列的，氢传递体有质子（H+）泵的作用，在电子传递过程中不断地将质子（H+）从内膜内侧基质中泵到内膜外侧。
（3）质子泵出后，不能自由地通过内膜回到内膜内侧，这就形成了内膜外侧质子（H+）浓度高于内侧，膜内带负电荷，膜外带正电荷，因而也就形成了两侧质子浓度梯度和跨膜电位梯度。这两种跨膜梯度是电子传递所产生的电化学电势，是质子回到膜内的动力，称质子移动力或质子动力势。
（4）一对电子（2e—）从NADH传递到OZ的过程中共有3对H+从膜内转移到膜外。复合物I、Ⅲ、Ⅳ起着质子泵的作用，这与氧化磷酸化的三个偶联部位一致，每次泵出2个H+。
（5）质子移动力是质子返回膜内的动力，是ADP磷酸化成ATP的能量所在，在质子移动力驱使下，质子（H+）通过F1F0—ATP合酶回到膜内，同时ADP磷酸化合成ATP。
