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2024年12月28日发(作者：创新驱动发展战略工作方案)
（生物科技行业）生物化学
习题(生物能学与生物氧
化)
生物化学习题（生物能学和生物氧化）
壹、名词解释：
1.生物氧化（bioogicaloxidation）
生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为
生物氧化。生物氧化在细胞内进行，氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水，所以有时也称之为
“细胞呼吸”或“细胞氧化”。生物氧化包括：有机碳氧化变成CO2；底物氧化脱氢、氢及
电子通过呼吸链传递、分子氧和传递的氢结成水；在有机物被氧化成CO2和H2O的同时，
释放的能量使ADP转变成ATP。
2.呼吸链（respiratorychain）
有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子，经过壹
系列有严格排列顺序的传递体组成的传递体系进行传递，最终和氧结合生成水，这样的电子
或氢原子的传递体系称为呼吸链或电子传递链。电子在逐步的传递过程中释放出能量被用于
合成ATP，以作为生物体的能量来源。
3.氧化磷酸化（oxidativephosphorylation）
在底物脱氢被氧化时，电子或氢原子在
呼吸链上的传递过程中伴随ADP磷酸化生成ATP的作用，称为氧化磷酸化。氧化磷酸化是
生物体内的糖、脂肪、蛋白质氧化分解合成ATP的主要方式。
4.磷氧比（P/O）
电子经过呼吸链的传递作用最终和氧结合生成水，在此过程中所释放的
能量用于ADP磷酸化生成ATP。经此过程消耗壹个原子的氧所要消耗的无机磷酸的分子数
（也是生成ATP的分子数）称为磷氧比值（P／O）。如NADH的磷氧比值是3，FADH2的
磷氧比值是2。
5.底物水平磷酸化（substratelevelphosphorylation）
在底物被氧化的过程中，底
物分子内部能量重新分布产生高能磷酸键（或高能硫酯键），由此高能键提供能量使ADP（或
GDP）磷酸化生成ATP（或GTP）的过程称为底物水平磷酸化。此过程和呼吸链的作用无关，
以底物水平磷酸化方式只产生少量ATP。
如在糖酵解（EMP）的过程中，3-磷酸甘油醛脱氢后产生的1,3-二磷酸甘油酸，在磷酸甘油
激酶催化下形成ATP的反应，以及在2-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（TCA）中，
也有壹步反应属底物水平磷酸化反应，如α-酮戊二酸经氧化脱羧后生成高能化合物琥珀酰～
CoA，其高能硫酯键在琥珀酰CoA合成酶的催化下转移给GDP生成GTP。然后在核苷二磷
酸激酶作用下，GTP又将末端的高能磷酸根转给ADP生成ATP。
6.能荷（rnergycharge）
能荷是细胞中高能磷酸状态的壹种数量上的衡量，能荷大小能
够说明生物体中ATP-ADP-AMP系统的能量状态。
7.化学渗透理论（chemiosmotictheory）
当电子传递被泵出的质子，在H+浓度梯
度的驱动下，通过F0F1ATP酶中的特异的H+通道或“孔道”流动返回线粒体基质时，
则由于H+流动返回所释放的自由能提供F0F1ATP酶催化ADP和Pi偶联生成ATP。
此假说假设在电子传递驱动下，H+循环出、进线粒体，同时生成ATP，虽能解释氧化
磷酸化过程的许多性质，但仍有许多问题未能完全阐明。
8.解偶联剂（uncouplingagent）
氧化磷酸化反应中的壹种抑制剂，使磷酸化作用和电
子传递在壹个或多个电子传递链的位点解除偶联。如二硝基酚，通过引起线粒体内膜上质子
的渗漏，从而使推动氧化磷酸化的质子梯度消失而起作用。
9.高能化合物（highenergycompound）指体内氧化分解中，壹些化合物通
过能量转移得到了部分能量，把这类储存了较高能量的化合物，如三磷酸腺
苷（ATP),磷酸肌酸,称为高能化合物.它们是生物释放,储存和利用能量的媒介,
是生物界直接的供能物质.生物体内，键水解时能释放21kJ/mol之上键能的
化合物称为高能化合物
10.电子呼吸传递链（repiratoryelectron-transportchain）
存在于线粒体内膜上
的壹系列电子传递体，如FMN、CoQ和各种细胞色素等，分子氧是电子传递链中最
后的电子受体
二、填空题：
1、生物氧化有3种方式： 脱氢 、 脱质子 和 和氧结合 。
2、生物氧化是氧化仍原过程，在此过程中有 酶 、 辅酶 和 电子
传递体 参和。
3、原核生物的呼吸链位于 细胞质膜上 。
4、ΔG
0‘
为负值是 放能 反应，能够 自发 进行。
5、生物分子的E
0
‘
值小，则电负性____大_，供出电子的倾向 大 。
6、生物体高能化合物有
焦磷酸化合物
、
酰基磷酸化合物
、
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
等类。
7、细胞色素a的辅基是
血红素A
和蛋白质以 非共价 键结合。
8、无氧条件下，呼吸链各传递体都处于 氧化 状态。
9、NADH呼吸链中氧化磷酸化的偶联部位是
FMN CoQ （
复合物I
） 、 Cytb Cytc （
复合物Ⅲ
） 、 Cytaa3
[O] （
复合物Ⅳ
） 。
10、举出3种氧化磷酸化解偶联剂
2,4-二硝基苯酚
、
缬氨霉素
和
解偶联蛋
白
。
11、举出2例生物细胞中氧化脱羧反应
丙酮酸脱氢酶
、
异柠檬酸脱氢
酶
。
12、生物氧化是 燃料分子 在细胞中 分解氧化 ，同时产生 可供利
用的化学能 的过程。
13、高能磷酸化合物通常指水解
释放的自由能大于20.92kJ／mol
的化合物，
其中最重要的是 ATP ，被称为能量代谢的 即时供体 。
14、真核细胞生物氧化的主要场所是 线粒体内膜 ，呼吸链和氧化磷酸化偶
联因子都定位于 线粒体内膜上 。
15、以NADH为辅酶的脱氢酶类主要参和 呼吸 作用，即参和从底物 到 氧
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的 电
子 转移到 生物合成 反应中需电子的中间物上。
16、呼吸链中，氢或电子从 低氧仍电势 氧化仍原电势的载体依次向 高氧仍
电势 氧化仍原电势的载体传递。
17、鱼藤酮、抗霉素A、CN
-
、N
3
-
、CO抑制作用分别是
NADH和CoQ之间
、
Cytb和Cytc1之间
和
Cytaa3和O2
。
18、典型呼吸链包括 NADH 和
FADH2
俩种，根据接受代谢物脱下
的氢的 初始受体 不同而区别的。
19、氧化磷酸化作用机制公认学说 化学渗透学说 ，是英国生物化学家
ll 于1961年首先提出。
20、化学渗透假说主要论点认为：呼吸链组分定位于 线粒体 内膜上，其递
氢体有 质子泵 作用，因而造成内膜俩侧的 氧化仍原电位 差，同时被膜
上 ATP 合成酶所利用，促使ADP+Pi→ATP。
21、体内CO
2
的生成不是碳和氧的直接结合，而是
有机酸脱羧生成的
。
22、动物体内高能磷酸化合物的生成方式有 氧化磷酸化 和 底物水
平磷酸化 。
23、跨膜质子梯度除可被用来合成ATP之外，仍可直接用来驱动 过程。
24、呼吸链上细胞色素C
1
前壹个成分是 ，后壹个成分是 。
25、解释氧化磷酸化机制的假说主要有 、 ，基本正确的
假说是其中的 。
三、选择题
1、下列物质都是线粒体电子传递的组分，只有 不是
A、NAD
+
B、辅酶AC、细胞色素bD、辅酶QE、铁硫蛋白
2、目前公认的氧化磷酸化机制的假说是 D
A、直接合成假说B、化学偶联假说C、构象偶联假说 D、化学渗透假说
3、酵母在酒精发酵时，取得能量的方式是
A、氧化磷酸化B、光合磷酸化C、底物水平磷酸化D、电子传递磷酸化
4、CO是呼吸链的毒害剂，其作用部位是
A、电子传递的最后壹步，从细胞色素c氧化酶到O
2
的途径中
B、电子传递的第壹步，从NADH到NADH酶仍原酶的途径中
C、从细胞色素b到细胞色素c
1
的途径中
D、从细胞色素c到细胞色素c氧化酶的途径中
E、从细胞色素a到细胞色素a
3
的途径中
5、肌肉收缩所需的大部分能量在肌肉中的储存形式是 A
当ATP的浓度较
高时，ATP的高能磷酸键被转移到肌酸分子之中形成磷酸肌酸
A、磷酸肌酸 B、ATPC、GTPD、NADH
6、呼吸链氧化磷酸化是在 进行
A、线粒体外膜B、线粒体内膜C、线粒体基质D、细胞质
7、细胞色素氧化酶除含血红素辅基外，尚含 ，它也参和氧化仍原
A、镍B、铜C、铁D、锌
8、2,4-二硝基苯酚是壹种氧化磷酸化的
A、激活剂B、抑制剂C、解偶联剂D、调节剂
9、氰化物引起缺氧是由于
A、降低肺泡空气流量B、干扰氧载体C、毛细血管循环变慢D、抑制细胞呼吸
10、下列化合物除哪个外都含有高能磷酸键
A、ADPB、磷酸肌酸C、6-磷酸葡萄糖D、磷酸烯醇式丙酮酸
E、1,3-二磷酸甘油酸
11、下列物质除哪壹种外都参和电子传递链
A、泛醌（辅酶Q）B、细胞色素cC、NADD、FADE、肉碱
12、人体活动主要的直接供能物质是
A、葡萄糖B、脂肪酸C、ATPD、磷酸肌酸
13、脊椎动物体内能量的储存者是
A、磷酸烯醇式丙酮酸B、ATPC、乳酸D、磷酸肌酸E、都不是
14、活细胞不能利用下列哪些能源维持它们的代谢
A、葡萄糖B、脂肪酸C、ATPD、周围的热能E、阳光
15、如果质子不经过ATP合成酶回到线粒体基质，则会发生 C （
当质子不通过
F0进人线粒体基质的时候，ATP就不能被合成，但电子照样进行传递，这就意味着发生了
解偶联作用
）
A、氧化B、仍原C、解偶联D、紧密偶联
16、下列化合物中，除哪壹种外都含有高能磷酸键 D （
NAD+和NADPH的内
部都含有ADP基团，因此和ADP壹样都含有高能磷酸键，烯醇式丙酮酸磷酸也含有高能磷
酸键，只有FMN没有高能磷酸键。
）
A、NAD
+
B、ADPC、NADPHD、FMN
17、下列反应中哪壹步伴随着底物水平的磷酸化反应 ？
A、苹果酸→草酰乙酸B、1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸
C、柠檬酸→α-酮戊二酸D、琥珀酸→延胡索酸
18、乙酰辅酶A彻底氧化过程中的P/O比试 D （
乙酰CoA彻底氧化需要消耗
俩分子氧气，即4个氧原子，可产生12分子的ATP，因此P／O值是12／4＝3
）
A、2.0B、2.5C、3.5D、3.0
19、呼吸链中的电子传递体中，不是蛋白质而是脂质的组分为 C （
CoQ含有
壹条由n个异戊二烯聚合而成的长链，具脂溶性，广泛存在于生物系统，又称泛醌。
）
A、NAD
+
B、FMNC、CoQD、Fe•S
20、胞浆中1分子乳酸彻底氧化，产生ATP的分子数是
D：1分子乳酸彻底氧
化经过由乳酸到丙酮酸的壹次脱氢、丙酮酸到乙酰CoA和乙酰CoA再经三羧酸循环的五次
脱氢，其中壹次以FAD为受氢体，经氧化磷酸化可产生ATP为1×3＋4×3＋1×2=17，此
外仍有壹次底物水平磷酸化产生1个ATP，因此最后产ATP为18个；而在真核生物中，乳
酸到丙酮酸的壹次脱氢是在细胞质中进行产生NADH，此NADH在经α-磷酸甘油穿棱作用
进入线粒体要消耗1分子ATP，因此，对真核生物最后产ATP为17个。
A、9或10B、11或12C、15或16D、14或15
21、下列不是催化底物水平磷酸化反应的酶是 B（
磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶
和琥珀酸硫激酶分别是糖酵解中及三羧酸循环中的催化底物水平磷酸化的转移酶，只有磷酸
果糖激酶不是催化底物水平磷酸化反应的酶
）
A、磷酸甘油酸激酶B、磷酸果糖激酶C、丙酮酸激酶D、琥珀酸硫激酶
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