|==（一）名词解释
1．生物氧化：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、分子氧与
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：有机物在生物体内氧化过程中所脱下的氢原子，经过一系列有严格排列顺序的传
递体组成的传递体系进行传递，最终与氧结合生成水，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：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：电子经过呼吸链的传递作用最终与氧结合生成水，在此过程中所释放的能量用于
adp 磷酸化生成 atp。经此过程消耗一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：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。
6．能荷：能荷是细胞中高能磷酸状态的一种数量上的衡量，能荷大小可以说明生物体中
atp-adp-amp 系统的能量状态
（二）问答题?
1．常见的呼吸链电子传递抑制剂有哪些？它们的作用机制是什么??
答：常见的呼吸链电子传递抑制剂有：?
（1）鱼藤酮（rotenone）、阿米妥（amytal）、以及杀粉蝶菌素（piericidin-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。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 fadh2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的结构类似物，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）是从链霉菌分离出的抗菌素，它抑制电子从细胞色素 b 到细
胞色素 c1 的传递作用。?
（3）氰化物、一氧化碳、叠氮化合物及硫化氢可以阻断电子细胞色素 aa3 向氧的传递作用，
这也就是氰化物及一氧化碳中毒的原因。?
2．氰化物为什么能引起细胞窒息死亡？其解救机理是什么？?
答：氰化钾的毒性是因为它进入人体内时，cnˉ的 n 原子含有孤对电子能够与细胞色素 aa3
的氧化形式——高价铁 fe3＋以配位键结合成氰化高铁细胞色素 aa3，使其失去传递电子的能
力，阻断了电子传递给 o2，结果呼吸链中断，细胞因窒息而死亡。而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＋。部分血红蛋白的血红素辅基上的 fe2＋被氧化
成 fe3＋——高铁血红蛋白，且含量达到 20%-30%时，高铁血红蛋白（fe3＋）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，从而使细胞色素 aa3 的活力恢复；但生成的氰化高铁血红蛋白在数分钟后又能逐渐解离而放出 cnˉ。因此如果在服用亚硝酸的同时，服用硫代硫酸钠，则 cnˉ被转变为无毒的 scnˉ，此硫氰化物再经肾脏随尿排出体外。?
3．在磷酸戊糖途径中生成的 nadph，如果不去参加合成代谢，那么它将如何进一步氧化？?
答：葡萄糖的磷酸戊糖途径是在胞液中进行的，生成的 nadph 具有许多重要的生理功能，其
中最重要的是作为合成代谢的供氢体。如果不去参加合成代谢，那么它将参加线粒体的呼吸
链进行氧化，最终与氧结合生成水。但是线粒体内膜不允许 nadph 和 nadh 通过，胞液中 nadph所携带的氢是通过转氢酶催化过程进人线粒体的：?
（1）nadph + nad＋ → nadp 十 + nadh?
（2）nadh 所携带的氢通过两种穿梭作用进人线粒体进行氧化：
a α-磷酸甘油穿梭作用；进人线粒体后生成 fadh2。?
b 苹果酸穿梭作用；进人线粒体后生成 nadh。?
4．在体内 atp 有哪些生理作用？?
答：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）是机体其它能量形式的来源：atp 分子内所含有的高能键可转化成其它能量形式，以维
持机体的正常生理机能，例如可转化成机械能、生物电能、热能、渗透能、化学合成能等。
体内某些合成反应不一定都直接利用 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现生理效应的第二信使。?
5．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，但很快就被放弃使
用，为什么？?
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。?
6．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。?
答：某些植物体内出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。?
7．什么是铁硫蛋白？其生理功能是什么？?
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，其功能是通过二价
铁离子和三价铁离子的化合价变化来传递电子，而且每次只传递一个电子，是单电子传递体。?
8．何为能荷？能荷与代谢调节有什么关系？?
答：细胞内存在着三种经常参与能量代谢的腺苷酸，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。三种腺苷酸在细胞中各自的含量也
随时在变动。生物体中 atp-adp-amp 系统的能量状态（即细胞中高能磷酸状态）在数量上衡量称能荷。能荷的大小与细胞中 atp、adp 和 amp 的相对含量有关。当细胞中全部腺苷酸均以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。在三羧酸环中丙酮酸脱氢酶、柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶等，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。?
9．氧化作用和磷酸化作用是怎样偶联的？?
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，即化学偶联假说、结构偶联假
说与化学渗透假说。其中化学渗透假说得到较普遍的公认。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，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，不能自由通过内膜回到内膜内侧，这就形成内膜外侧质子（h＋）浓度高
于内侧，使膜内带负电荷，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（2eˉ）从 nadh 传递到 o2 的过程中共有3对h 十从膜内转移到膜外。复合物
ⅰ、ⅲ、ⅳ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 十。?
（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 磷酸化合戚 atp。