生物化學(xué)課后答案8新陳代謝總論與生物氧化

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1、8新陳代謝總論與生物氧化1．已知NADH+H+經(jīng)呼吸鏈傳遞遇O2生成水的過(guò)程可以用下式表示：NADH+H++1/2O2H2O+NAD+試計(jì)算反應(yīng)的、。解答：在呼吸鏈中各電子對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位的不同,實(shí)質(zhì)上也就是能級(jí)的不同。自由能的變化可以由反應(yīng)物與反應(yīng)產(chǎn)物的氧化還原電位計(jì)算。氧化還原電位和自由能的關(guān)系可由以下公式計(jì)算:代表反應(yīng)的自由能,n為電子轉(zhuǎn)移數(shù),F為Farady常數(shù)，值為96.49kJ/V,為電位差值。以kJ/mol計(jì)。NADH+H++1/2O2→NAD++H2OG￠θ=-2×96.49×[+0.82-(-0.32)]=-220kJ/mol2．在呼吸鏈傳遞電子的系列氧化還

2、原反應(yīng)中，請(qǐng)指出下列反應(yīng)中哪些是電子供體，哪些是電子受體，哪些是氧化劑，哪些是還原劑（E-FMN為NADH脫氫酶復(fù)合物含鐵硫蛋白，輔基為FMN）？（1）NADH+H++E-FMNNAD++E-FMNH2（2）E-FMNH2+2Fe3+E-FMN+2Fe2++2H+(3)2Fe2++2H++Q2Fe3++QH2解答：在氧化―還原反應(yīng)中,如果反應(yīng)物失去電子,則該物質(zhì)稱(chēng)為還原劑；如果反應(yīng)物得到電子,則該反應(yīng)物稱(chēng)為氧化劑。所以得出如下結(jié)論：反應(yīng)電子供體電子受體還原劑氧化劑（1）（2）（3）NADHE-FMNNADHE-FMNE-FMNH2Fe3+E-FMNH2Fe3+Fe2+QFe2+

3、Q3．組成原電池的兩個(gè)半電池，半電池A含有1mol/L的甘油酸–3–磷酸和1mol/L的甘油醛–3–磷酸，而另外的一個(gè)半電池B含有1mol/LNAD+和1mol/LNADH。回答下列問(wèn)題：（1）哪個(gè)半電池中發(fā)生的是氧化反應(yīng)？（2）在半電池B中，哪種物質(zhì)的濃度逐漸減少？(3）電子流動(dòng)的方向如何？（4）總反應(yīng)（半電池A+半電池B）的ΔE是多少？解答：氧化還原電位ΔE￠θ的數(shù)值愈低,即供電子的傾向愈大,本身易被氧化成為還原劑,另一種物質(zhì)則作為氧化劑易得到電子被還原。根據(jù)該理論判斷：（1）半電池A中發(fā)生的是氧化反應(yīng)；(2)當(dāng)甘油醛–3–磷酸被氧化后NAD+減少；(3)電子由半電池A流向

4、半電池B；(4)總反應(yīng)的ΔE￠θ是+0.23V。4．魚(yú)藤酮是一種的極強(qiáng)的殺蟲(chóng)劑，它可以阻斷電子從NADH脫氫酶上的FMN向CoQ的傳遞。（1）為什么昆蟲(chóng)吃了魚(yú)藤酮會(huì)死去?（2）魚(yú)藤酮對(duì)人和動(dòng)物是否有潛在的威脅?(3)魚(yú)藤酮存在時(shí),理論上1mol琥珀酰CoA將凈生成多少ATP?解答：電子由NADH或FADH2經(jīng)電子傳遞呼吸鏈傳遞給氧，最終形成水的過(guò)程中伴有ADP磷酸化為ATP，這一過(guò)程稱(chēng)電子傳遞體系磷酸化。體內(nèi)95%的ATP是經(jīng)電子傳遞體系磷酸化途徑產(chǎn)生的。(1)魚(yú)藤酮阻斷了電子從NADH脫氫酶上的FMN向CoQ的傳遞，還原輔酶不能再氧化,氧化放能被破壞，昆蟲(chóng)將不能從食物中獲得足

5、夠的維持生命活動(dòng)需要的ATP。(2)所有需氧生物電子傳遞系統(tǒng)十分相似，都包含有FMN和CoQ這種共同的環(huán)節(jié)，因此魚(yú)藤酮對(duì)人體和所有的動(dòng)物都有潛在的毒性。(3)當(dāng)魚(yú)藤酮存在時(shí),NADH呼吸鏈的電子傳遞中斷，但不影響FADH2呼吸鏈和底物水平磷酸化的進(jìn)行，理論上1mol琥珀酰輔酶A還將生成5molATP。5．2,4―二硝基苯酚(DNP)是一種對(duì)人體毒性很大的物質(zhì)。它會(huì)顯著地加速代謝速率，使體溫上升、出汗過(guò)多，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致虛脫和死亡。20世紀(jì)40年代曾試圖用DNP作為減肥藥物。(1)為什么DNP的消耗會(huì)使體溫上升,出汗過(guò)多?(2)DNP作為減肥藥物的設(shè)想為何不能實(shí)現(xiàn)?解答：(1)因D

6、NP是解偶聯(lián)劑,電子傳遞釋放的自由能不能以ATP的形式捕獲而是以熱的形式散失,從而使體溫升高，大量出汗。(2)因DNP可促進(jìn)細(xì)胞代謝速率而增加能量的消耗起到減輕體重的作用,但是DNP有明顯的副作用，使其不能作為減肥藥物。6．某女教師24h需從膳食中獲得能量8?360kJ(2?000kcal)，其中糖類(lèi)供能占60%，假如食物轉(zhuǎn)化為ATP的效率是50%，則膳食糖類(lèi)可轉(zhuǎn)化為多少摩爾ATP？解答：略。7．標(biāo)準(zhǔn)條件下,下述反應(yīng)是否能按箭頭反應(yīng)方向進(jìn)行?（假定每個(gè)反應(yīng)都有各自的酶催化）(1)FADH2+NAD+FAD+NADH+H+(2)琥珀酸+FAD延胡索酸+FADH2(3)β-羥丁酸+

7、NAD+乙酰乙酸+NADH+H+解答：（3）可按反應(yīng)方向進(jìn)行。FAD+2H++2e-→FADH2-0.18延胡索酸+2H++2e-→琥珀酸-0.031乙酰乙酸+2H++2e-→β-羥丁酸-0.346NAD++2H++2e-→NADH-0.32(1)FADH2+NAD+FAD+NADH+H+=-0.32-（-0.18）=-0.14反應(yīng)不能進(jìn)行。(2)琥珀酸+FAD延胡索酸+FADH2=-0.18-（-0.031）=-0.15反應(yīng)不能進(jìn)行。(3)β-羥丁酸+NAD+乙酰乙酸+NADH+H+=-0