题目
当电子通过呼吸链传递给O₂被CN-抑制后,这时偶联磷酸化的情况是A. 在部位1可进行B. 在部位2可进行C. 在部位1、2都可进行D. 催化底物脱氢,以氧为受氢体产生H₂O2E. 在部位1、2、3都不能进行,呼吸链中断
当电子通过呼吸链传递给O₂被CN-抑制后,这时偶联磷酸化的情况是
A. 在部位1可进行
B. 在部位2可进行
C. 在部位1、2都可进行
D. 催化底物脱氢,以氧为受氢体产生H₂O2
E. 在部位1、2、3都不能进行,呼吸链中断
题目解答
答案
E. 在部位1、2、3都不能进行,呼吸链中断
解析
考查要点:本题主要考查呼吸链的电子传递过程及抑制剂对氧化磷酸化的影响,需明确细胞色素氧化酶(复合体IV)的作用及其被抑制后对偶联磷酸化的影响。
解题核心思路:
- 呼吸链结构:呼吸链由四个复合体组成,电子传递过程中通过质子泵形成跨膜梯度,驱动ATP合成。
- CN-的作用:CN-是细胞色素氧化酶(复合体IV)的抑制剂,阻断电子传递链的最后一步(电子传递给O₂)。
- 偶联磷酸化部位:呼吸链中三个偶联部位(部位1、2、3)的磷酸化依赖电子传递链的连续性。若链中断,所有部位均无法工作。
破题关键点:
- 电子传递链中断:CN-阻断复合体IV,导致电子无法传递给O₂,整个链停滞。
- 质子梯度无法维持:所有复合体因电子传递中断而无法泵出质子,偶联磷酸化无法进行。
呼吸链与氧化磷酸化的关系
呼吸链通过四个复合体传递电子,同时泵出质子形成梯度。ATP合酶利用质子梯度催化ADP磷酸化为ATP。偶联磷酸化发生在以下部位:
- 部位1:复合体I(NADH脱氢酶)
- 部位2:复合体III(细胞色素bc₁复合体)
- 部位3:复合体IV(细胞色素氧化酶)
CN-的抑制作用
CN-特异性结合细胞色素氧化酶(复合体IV),阻断电子传递链的最后一步(电子从细胞色素c氧化酶传递给O₂)。此时:
- 电子传递链中断:O₂无法接受电子,电子传递链在复合体IV处停滞。
- 质子梯度无法形成:所有复合体因电子传递中断而无法继续泵出质子,质子梯度逐渐耗尽。
- 偶联磷酸化停止:ATP合酶因缺乏质子梯度而无法催化磷酸化反应,所有部位(1、2、3)均无法进行。
选项分析
- A、B、C:均错误,因电子传递链中断,所有部位无法工作。
- D:与题干无关,H₂O₂的产生与细胞色素氧化酶无关。
- E:正确,呼吸链中断,所有偶联部位无法进行。