生物化学课后答案8新陈代谢总论与生物氧化

8 新陈代谢总论与生物氧化1已知NADH+H+经呼吸链传递遇O2生成水的过程可以用下式表示：NADH + H+ + 1/2O2 H2O + NAD+试计算反应的、。解答：在呼吸链中各电子对标准氧化还原电位的不同,实质上也就是能级的不同。自由能的变化可以由反应物与反应产物的氧化还原电位计算。氧化还原电位和自由能的关系可由以下公式计算:代表反应的自由能,n为电子转移数 ,F为Farady常数，值为96.49kJ/V, 为电位差值。以kJ/mol计。NADH+H+ + 1/2O2 NAD+ + H2O G=-296.49+0.82 -(-0.32)=-220 kJ/mol2在呼吸链传递电子的系列氧化还原反应中，请指出下列反应中哪些是电子供体，哪些是电子受体，哪些是氧化剂，哪些是还原剂（E-FMN为NADH脱氢酶复合物含铁硫蛋白，辅基为FMN）？（1）NADH+H+E-FMNNAD+E-FMNH2（2）E-FMNH2+2Fe3+E-FMN+2Fe2+2H+(3) 2Fe2+2H+Q2Fe3+QH2解答：在氧化还原反应中,如果反应物失去电子,则该物质称为还原剂；如果反应物得到电子, 则该反应物称为氧化剂。所以得出如下结论：反应电子供体 电子受体 还原剂 氧化剂（1）（2）（3）NADH E-FMN NADH E-FMNE-FMNH2 Fe3+ E-FMNH2 Fe3+ Fe2+ Q Fe2+ Q3组成原电池的两个半电池，半电池A含有1mol/L的甘油酸3磷酸和1mol/L的甘油醛3磷酸，而另外的一个半电池B含有1mol/L NAD+和1mol/L NADH。回答下列问题：（1）哪个半电池中发生的是氧化反应？（2）在半电池B中，哪种物质的浓度逐渐减少？(3）电子流动的方向如何？（4）总反应（半电池A+半电池B）的E是多少？解答：氧化还原电位E的数值愈低,即供电子的倾向愈大, 本身易被氧化成为还原剂, 另一种物质则作为氧化剂易得到电子被还原。根据该理论判断：（1）半电池A中发生的是氧化反应；(2) 当甘油醛3磷酸被氧化后NAD+减少；(3) 电子由半电池A流向半电池B；(4) 总反应的E是+0.23V。4鱼藤酮是一种的极强的杀虫剂，它可以阻断电子从NADH脱氢酶上的FMN向CoQ的传递。（1）为什么昆虫吃了鱼藤酮会死去?（2）鱼藤酮对人和动物是否有潜在的威胁?(3)鱼藤酮存在时,理论上1mol琥珀酰CoA将净生成多少ATP?解答：电子由NADH或FADH2经电子传递呼吸链传递给氧，最终形成水的过程中伴有ADP磷酸化为ATP，这一过程称电子传递体系磷酸化。体内95%的ATP是经电子传递体系磷酸化途径产生的。(1) 鱼藤酮阻断了电子从NADH脱氢酶上的FMN向CoQ的传递，还原辅酶不能再氧化, 氧化放能被破坏，昆虫将不能从食物中获得足够的维持生命活动需要的ATP。(2)所有需氧生物电子传递系统十分相似，都包含有FMN和CoQ这种共同的环节，因此鱼藤酮对人体和所有的动物都有潜在的毒性。(3) 当鱼藤酮存在时, NADH 呼吸链的电子传递中断，但不影响FADH2呼吸链和底物水平磷酸化的进行，理论上1mol琥珀酰辅酶A还将生成5molATP。52, 4二硝基苯酚(DNP)是一种对人体毒性很大的物质。它会显著地加速代谢速率，使体温上升、出汗过多，严重时可导致虚脱和死亡。20世纪40年代曾试图用DNP作为减肥药物。(1)为什么DNP的消耗会使体温上升,出汗过多?(2)DNP作为减肥药物的设想为何不能实现?解答：(1)因DNP是解偶联剂,电子传递释放的自由能不能以ATP的形式捕获而是以热的形式散失,从而使体温升高，大量出汗。(2)因DNP可促进细胞代谢速率而增加能量的消耗起到减轻体重的作用,但是DNP有明显的副作用，使其不能作为减肥药物。6某女教师24h需从膳食中获得能量8360kJ(2000kcal)，其中糖类供能占60%，假如食物转化为ATP的效率是50%，则膳食糖类可转化为多少摩尔ATP？解答：略。7标准条件下,下述反应是否能按箭头反应方向进行?（假定每个反应都有各自的酶催化）(1) FADH2 + NAD+ FAD + NADH + H+ (2) 琥珀酸 + FAD延胡索酸 + FADH2 (3) -羟丁酸 + NAD+乙酰乙酸 + NADH + H+ 解答：（3）可按反应方向进行。FAD+2H+2e-FADH2-0.18延胡索酸+2H+2e-琥珀酸-0.031乙酰乙酸+2H+2e-羟丁酸-0.346NAD+2H+2e-NADH-0.32(1)FADH2 + NAD+ FAD + NADH + H+ = -0.32-（-0.18）= -0.14 反应不能进行。(2)琥珀酸 + FAD延胡索酸 + FADH2 = -0.18-（-0.031）= -0.15 反应不能进行。(3)-羟丁酸 + NAD+乙酰乙酸 + NADH + H+ = -0.32-（-0.346）= 0.026 反应能进行。8已知共轭氧化还原对NAD+/NADH 和丙酮酸/乳酸的E0分别为 -0.32V 和-0.19V，试问：(1) 哪个共轭氧化还原对失去电子的能力大?(2) 哪个共轭氧化还原对是更强的氧化剂?(3) 如果各反应物的浓度都为 lmol/L, 在 pH =7.0和25时, 下面反应的是多少?丙酮酸 + NADH + H+ 乳酸 +NAD+解答：(1) 氧化还原电位E0的数值愈低,即供