生物学:电子传递链和氧化磷酸化
学习MCAT生物学的概念，例题和解释
例子问题
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
这种名为DNP的药物会破坏电子传递链中形成的H+梯度。最可能的结果是什么?
耗氧量会增加。
不会产生任何效果。
ATP的产量将会增加。
糖酵解将会停止。
这些细胞将被迫进行发酵。
这些细胞将被迫进行发酵。
如果电子传递链的质子梯度被破坏，细胞就需要在没有电子传递链的情况下进行细胞呼吸。唯一的选择是转向厌氧呼吸，这需要发酵。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
给一个新陈代谢率正常的健康人，下列哪种化合物能量最丰富?
FADH2
三磷酸腺苷
三磷酸鸟苷
NADH
NADH
这个问题是关于细胞呼吸过程中ATP的产生。在氧化磷酸化过程中(电子传递链)，每个GTP产生1个ATP，每个FADH产生2个ATP2，每个NADH产生3个ATP。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
一个人天生就有突变，导致他们的细胞没有能力产生NADH脱氢酶复合体，这种复合体允许电子传递链从NADH合成ATP。这个病人能从ETC中产生任何能量吗?
No-FAD仍然可以进入ETC。
是的- fadh2仍然可以进入ETC。
Yes-NAD +仍然可以进入ETC。
No-NADH是ETC利用其他分子制造ATP所必需的。
不，ETC没有使用其他分子。
是的- fadh2仍然可以进入ETC。
FADH2通过琥珀酸- q氧化还原酶复合体进入ETC。虽然这没有NADH产生那么多的能量，因为电子移动的距离更短，但每个FADH2仍然有2个ATP分子。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
科学家们使用一种叫做Flourescent我n -年代电联Hybridization或鱼研究人类遗传疾病。FISH是一种利用光谱分析来确定人类细胞中遗传物质的存在或缺失以及相对丰度的技术。
为了使用FISH，科学家使用荧光标记的已知颜色的DNA片段，称为探针，到测试DNA样本。这些探针对样本DNA进行退火处理，科学家可以使用实验室设备读出结果的颜色。FISH的一个常见用途是测定在环境中是否存在额外的DNA非整倍性在这种状态下，人体细胞有异常数量的染色体．染色体是DNA的集合，它们的总和组成了一个细胞基因组．另一个典型的应用是在癌细胞的研究中，科学家使用FISH标签来确定基因是否在细胞基因组中发生了不恰当的移动。
科学家们使用红色荧光标记，为一种在癌细胞中比正常细胞中表达更多的基因标记探针DNA。然后，他们用绿色荧光标签标记一个与之相邻的DNA序列的探针。然后将两个探针添加到三个盘子中，如下所示。在培养皿1中与探针一起孵育人膀胱细胞，在培养皿2中孵育人上皮细胞，在培养皿3中使用已知的非癌细胞。在所有碟状物感兴趣的区域观察到的相对发光如下所示。
癌细胞需要ATP形式的大量能量。下列哪个过程产生ATP最多?
糖酵解
氧化磷酸化
克雷布斯循环
作用物水平磷酸化
发酵
氧化磷酸化
在大多数真核细胞中，线粒体中的氧化磷酸化是ATP总池的主要贡献者。记住，正是氧化磷酸化与质子梯度协同作用，驱动了电子传递链。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
科学家们使用一种叫做Flourescent我n -年代电联Hybridization或鱼研究人类遗传疾病。FISH是一种利用光谱分析来确定人类细胞中遗传物质的存在或缺失以及相对丰度的技术。
为了使用FISH，科学家使用荧光标记的已知颜色的DNA片段，称为探针，到测试DNA样本。这些探针对样本DNA进行退火处理，科学家可以使用实验室设备读出结果的颜色。FISH的一个常见用途是测定在环境中是否存在额外的DNA非整倍性在这种状态下，人体细胞有异常数量的染色体．染色体是DNA的集合，它们的总和组成了一个细胞基因组．另一个典型的应用是在癌细胞的研究中，科学家使用FISH标签来确定基因是否在细胞基因组中发生了不恰当的移动。
科学家们使用红色荧光标记，为一种在癌细胞中比正常细胞中表达更多的基因标记探针DNA。然后，他们用绿色荧光标签标记一个与之相邻的DNA序列的探针。然后将两个探针添加到三个盘子中，如下所示。在培养皿1中与探针一起孵育人膀胱细胞，在培养皿2中孵育人上皮细胞，在培养皿3中使用已知的非癌细胞。在所有碟状物感兴趣的区域观察到的相对发光如下所示。
膀胱癌的一种新的治疗方法被开发出来，其目标是在恶性细胞中产生能量。下面哪个潜在的靶点会直接参与细胞中大部分ATP的合成?
ATP合酶，一种位于线粒体内膜上的酶
核糖体
ATP合酶，线粒体基质中的一种酶
乳酸脱氢酶，胞浆中的一种酶
ATP合酶，一种位于线粒体外膜上的酶
ATP合酶，一种位于线粒体内膜上的酶
ATP合酶位于线粒体内膜上，是氧化磷酸化过程中主要的ATP产生剂。它为质子从膜间空间进入基质提供了通道，并在此过程中推动ATP的产生。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
细胞呼吸的哪个阶段ATP产量最高?
氧化磷酸化
糖质新生
克雷布斯循环
糖酵解
发酵
氧化磷酸化
氧化磷酸化将能量困在高能磷酸键中，并利用电子梯度和ATP合酶产生ATP，产生最多的ATP。氧化磷酸化与电子传递链有关。
糖酵解每葡萄糖只产生两个ATP，而克雷布斯循环每循环产生两个GTP。糖异生不是细胞呼吸作用的一部分，发酵产量非常低，因为它发生在缺氧的情况下。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
为什么有氧细胞呼吸需要氧气?
它是电子传递链中的最终电子受体。
在克雷伯循环中生成草酰乙酸是很重要的。
它是糖酵解所需要的，糖酵解是细胞呼吸过程的开始。
它提供了在膜间空间产生质子梯度所需的氢核。
它是电子传递链中的最终电子受体。
氧是电子传递链中的最终电子受体，它导致了水的产生。糖酵解不需要氧气，可以在无氧环境中进行。NADH是为了建立质子梯度而被氧化的分子。最后，克雷伯循环不需要氧气来生成草酰乙酸，因为它在循环的每一轮之后都会再生。
例子问题1:电子传递链与氧化磷酸化
大多数科学家赞同内共生理论来解释真核细胞中线粒体的存在。根据内共生理论，早期的前真核细胞吞噬游离的原核生物，但不能消化它们。结果，这些原核生物仍然居住在前真核生物中，并继续产生能量。宿主细胞能够利用这种能量获得对竞争对手的选择性优势，最终产生能量的原核生物变成了线粒体。
在许多方面，线粒体与其他细胞细胞器不同，这些差异困扰了科学家多年。内共生理论简明地解释了这些关于线粒体的观察结果。也许最重要的是，该理论解释了为什么有氧代谢完全局限于这一细胞器，而其他种类的代谢则更多地分布在细胞胞浆中。
支持内共生理论的一个主要论点是，线粒体有自己的基因组。以下哪一种细胞结构最有可能只由线粒体DNA编码?
糖酵解酶
钠钾atp酶
生长激素
电子传递链蛋白
胰岛素样生长因子1
电子传递链蛋白
电子传递链(ETC)蛋白由线粒体DNA编码。这是有道理的，因为我们发现ETC蛋白只存在于线粒体膜中(记住，正如文中所说，有氧代谢仅限于线粒体)。
选择糖酵解酶可能很有诱惑力，因为线粒体的自由活的前身可能经历了糖酵解;然而，随着共生关系的成熟和糖酵解定位到细胞胞浆，这些基因已经丢失。
示例问题9:电子传递链与氧化磷酸化
大多数科学家赞同内共生理论来解释真核细胞中线粒体的存在。根据内共生理论，早期的前真核细胞吞噬游离的原核生物，但不能消化它们。结果，这些原核生物仍然居住在前真核生物中，并继续产生能量。宿主细胞能够利用这种能量获得对竞争对手的选择性优势，最终产生能量的原核生物变成了线粒体。
在许多方面，线粒体与其他细胞细胞器不同，这些差异困扰了科学家多年。内共生理论简明地解释了这些关于线粒体的观察结果。也许最重要的是，该理论解释了为什么有氧代谢完全局限于这一细胞器，而其他种类的代谢则更多地分布在细胞胞浆中。
关于文中讨论的线粒体产生能量，在有氧代谢的最后一步，驱动ATP产生的主要因素是什么?
葡萄糖氧化成丙酮酸
葡萄糖氧化生成乳酸
来自电化学质子梯度的能量被ATP合酶捕获
葡萄糖还原为丙酮酸
将葡萄糖转化为乳酸
来自电化学质子梯度的能量被ATP合酶捕获
有氧代谢的最后一步是捕获存在于膜间空间的质子的储存能量。膜间空间的电化学梯度迫使质子通过ATP合酶，使ADP磷酸化。
葡萄糖在糖酵解过程中转化为丙酮酸，在无氧呼吸过程中转化为乳酸。
例子问题2:电子传递链与氧化磷酸化
大多数科学家赞同内共生理论来解释真核细胞中线粒体的存在。根据内共生理论，早期的前真核细胞吞噬游离的原核生物，但不能消化它们。结果，这些原核生物仍然居住在前真核生物中，并继续产生能量。宿主细胞能够利用这种能量获得对竞争对手的选择性优势，最终产生能量的原核生物变成了线粒体。
在许多方面，线粒体与其他细胞细胞器不同，这些差异困扰了科学家多年。内共生理论简明地解释了这些关于线粒体的观察结果。也许最重要的是，该理论解释了为什么有氧代谢完全局限于这一细胞器，而其他种类的代谢则更多地分布在细胞胞浆中。
文中描述的线粒体电子传递链的主要目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
直接磷酸化ADP
产生能量将质子隔离在膜间空间
直接磷酸化AMP
将ADP带入线粒体基质
来合成ATP合酶
产生能量将质子隔离在膜间空间
电子传递链的作用是将质子泵入膜间空间。其结果是电化学梯度的积累，以及质子通过ATP合酶。本质上，电子传递链为氧化磷酸化的发生建立了条件。
