《陳代謝總論》PPT課件

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1、第七章新陳代謝總論與生物氧化蛋白質(zhì)核酸多糖脂類氨基酸核苷酸單糖甘油脂肪酸葡萄糖甘油醛-3-磷酸丙酮酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)CO2電子傳遞體還原型(NADH,FADH2)電子傳遞體氧化型(NAD+,FAD)糖酵解糖異生NH3氧化磷酸化和電子傳遞ADPATPO2H2O光能分解途徑合成途徑電子流e-第七章新陳代謝總論與生物氧化一、新陳代謝總論新陳代謝的概念新陳代謝的研究方法生物體內(nèi)能量代謝的基本規(guī)律高能化合物與ATP的作用二、生物氧化特點(diǎn)二氧化碳的生成水的生成氧化磷酸化作用新陳代謝總論—概念新陳代謝是生物與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換與能量交換的全過(guò)程新陳代謝包括合成代謝(同化作用)和

2、分解代謝(異化作用),前者是吸能反應(yīng),后者是放能反應(yīng)生物體內(nèi)的絕大多數(shù)反應(yīng)是在溫和的條件下,由酶所催化進(jìn)行的新陳代謝過(guò)程包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、中間代謝以及代謝產(chǎn)物的排泄等階段合成代謝與分解代謝的關(guān)系分解代謝與合成代謝是相互聯(lián)系、相互依存和相互制約的分解代謝不是合成代謝的簡(jiǎn)單逆過(guò)程，反之亦然，往往不是所用的酶不同，就是反應(yīng)的場(chǎng)所不同，例如脂肪酸合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，而脂肪酸分解是在線粒體中進(jìn)行的研究方法-活體內(nèi)與活體外實(shí)驗(yàn)活體內(nèi)(invivo)：在正常的生理?xiàng)l件下用完整的生物體實(shí)驗(yàn)，結(jié)果比較接近生物體的實(shí)際，如對(duì)脂肪酸的β-氧化的研究活體外(invitro)實(shí)驗(yàn)：從生

3、物體分離出來(lái)的組織切片，或體外培養(yǎng)的細(xì)胞、細(xì)胞器及細(xì)胞抽提物研究代謝過(guò)程，如對(duì)糖酵解、三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化等過(guò)程的研究生物化學(xué)研究中常用放射性同位素元素平均原子量同位素射線形式半衰期HCNaPSI1.0112.122.9930.9732.06126.903H14C24Na32P35S131Iββγβββ,γ12.1a5700a15h14.3d87.1d8d研究方法-同位素示蹤研究方法-代謝途徑阻斷法用抗代謝物或酶的抑制劑來(lái)阻抑中間代謝的某一環(huán)節(jié)，觀察這些反應(yīng)被抑制或改變以后的結(jié)果，以推測(cè)代謝情況通過(guò)應(yīng)用藥物引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物代謝異常，來(lái)進(jìn)行代謝研究，如用根皮苷毒害狗的腎小管

4、，使之不能吸收葡萄糖，用于糖尿病的研究能量代謝的基本規(guī)律生物體內(nèi)的能量代謝遵循熱力學(xué)定律,包括熱力學(xué)第一定律(能量守恒定律)和熱力學(xué)第二定律在恒溫恒壓條件(生物體系內(nèi))下,自由能變化?G、總熱能變化?H、總體熵的改變?S，三者關(guān)系：?G=?H-T?S?G<0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行（放能反應(yīng)）?G>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行（吸能反應(yīng)）?G=0時(shí)，體系處于平衡態(tài)標(biāo)準(zhǔn)自由能變化?G°：25°C,1atm,反應(yīng)物濃度1mol/L時(shí)，反應(yīng)體系自由能變化；生物體內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化?G°’：pH7?G°’=-2.303RTlgK高能化合物高能化合物—生物體內(nèi)隨水解反應(yīng)或基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)可放出大

5、量自由能的化合物，高能化合物一般對(duì)酸、堿和熱不穩(wěn)定生物體內(nèi)常見(jiàn)的是高能磷酸化合物，此外還包括一些硫酯型、甲硫型等化合物高能磷酸化合物（磷氧型）高能磷酸化合物（磷氮型）高能非磷酸化合物ATP水解釋放的能量ATP的作用（1）從低等的單細(xì)胞生物到高等的人類，能量的釋放、貯存和利用都是以ATP為中心的ATP是生物細(xì)胞內(nèi)能量代謝的偶聯(lián)劑，利用ATP水解釋放的自由能可以驅(qū)動(dòng)各種需能的生命活動(dòng)ATP是能量的攜帶者或傳遞者，嚴(yán)格說(shuō)不是能量的貯存者肌酸磷酸激酶肌酸肌酸磷酸ATP的作用（2）分解代謝（氧化作用）機(jī)械能（運(yùn)動(dòng)）化學(xué)能（合成作用）滲透能（鈉泵）電能（生物電）熱能（體溫維持）光能

6、（生物發(fā)光）蛋白質(zhì)核酸多糖脂類氨基酸核苷酸單糖甘油脂肪酸葡萄糖甘油醛-3-磷酸丙酮酸乙酰輔酶A三羧酸循環(huán)CO2電子傳遞體還原型(NADH,FADH2)電子傳遞體氧化型(NAD+,FAD)糖酵解糖異生NH3氧化磷酸化和電子傳遞ADPATPO2H2O光能分解途徑合成途徑電子流e-生物氧化形式直接進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移氫原子的轉(zhuǎn)移有機(jī)還原劑直接加氧生物氧化的特點(diǎn)生物氧化發(fā)生在溫和的條件下，采取逐步釋放能量的策略，并將釋放的能量先貯存在一些高能化合物如ATP中多數(shù)生物氧化不直接從底物轉(zhuǎn)移電子到氧上，而是采取多級(jí)傳遞的方式在真核生物細(xì)胞內(nèi)，生物氧化是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的；在不含線粒體的原核生物

7、如細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，生物氧化則在細(xì)胞膜上進(jìn)行生物氧化中二氧化碳的生成生物氧化中CO2的生成是由于糖、脂類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物轉(zhuǎn)變成含羰基的化合物進(jìn)行脫羧反應(yīng)所致直接脫羧氧化脫羧生物氧化中水的生成氧化型還原型一個(gè)或多個(gè)傳遞體M·2HMH2O1/2O2脫氫酶氧化酶呼吸鏈NADH、FADH2呼吸鏈代謝物上的氫原子被脫氫酶激活后，經(jīng)過(guò)一系列的傳遞體，最后傳遞給被激活的氧分子，而生成水的全部過(guò)程稱為呼吸鏈呼吸鏈的組成煙酰胺脫氫酶類NAD++2H++2eNADH+H+NADP++2H++2eNADH+H+呼吸鏈的組成黃素脫氫酶類呼吸鏈的組成鐵硫蛋白類（Fe-S