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1、代謝總論GeneralIntroductiontoMetabolism新陳代謝簡稱代謝(metabolism)是指生物體與周圍環(huán)境進行物質和能量交換的過程，也是活細胞內所有化學變化的總稱。包括兩種代謝作用:一、新陳代謝的概念生物體內酶催化的化學反應是連續(xù)的，前一種酶作用的產物往往是后一種酶作用的底物，這種在代謝過程中連續(xù)轉變的酶促反應產物統(tǒng)稱為中間產物（metabolicintermediates)或簡稱代謝物（metabolites)。新陳代謝途徑中的個別步驟稱中間代謝(intermediarymetabolism)
2、。主要謝途徑（centralmetabolicpathway)分解代謝（catabolism),也稱異化作用(disassimilation)合成代謝（anabolism),也稱同化作用（assimilation）每種代謝作用都包含兩個方面：物質代謝（substancemetabolism）:物質的合成與分解能量代謝（energeticmetabolism）:能量的轉換、儲存和釋放生長旺盛時：合成代謝?分解代謝成長的生物：合成代謝?分解代謝衰老或饑餓：合成代謝?分解代謝二、代謝作用的特點1.代謝過程所包含的化學反應通常
3、不是一步完成，由一系列的中間代謝過程所組成，反應數(shù)目雖多，但有極強的順序性。2.代謝作用需要溫和的條件，絕大多數(shù)反應都由酶所催化,代謝過程中連續(xù)轉變的酶促產物稱代謝物。3．代謝作用具有高度靈敏的自我調節(jié)。整體水平:主要靠激素或激素伴同神經系統(tǒng)進行的綜合調節(jié)。細胞水平:主要通過胞內酶布局的區(qū)域化而實現(xiàn)分子水平:主要通過酶的反饋抑制和基因表達的調控等實現(xiàn)三、代謝作用中的能量關系分解代謝:是代謝作用的分解過程，有機物（糖、脂和蛋白質）被轉化為更小、更簡單的終產物（如乳酸、CO2和NH3等），分解代謝釋放能量，部分被轉化為AT
4、P和還原的電子載體（NADH、NADPH和FADH2），其余的作為熱量散失。合成代謝:也稱生物合成，小、簡單的前體物質形成更大、更復雜的分子，如脂、多糖、蛋白質和核酸等，合成代謝需要能量的輸入，通常需要ATP分子磷酸酯鍵的轉移和還原力（NADH、NADPH和FADH2）。根據(jù)生物由環(huán)境中獲得碳的化學形式，生物可分為兩大類型：自養(yǎng)生物(Autotrophs)：可利用大氣中的CO2作為惟一碳源構建所有含碳分子，如光合細菌和高等植物。異養(yǎng)生物(Heterotrophs)：不能利用大氣中的CO2，必須從環(huán)境中獲得相對復雜的有機
5、碳分子如葡萄糖，如高等動物和多數(shù)微生物。許多自養(yǎng)生物可進行光合作用，利用太陽能作為能量來源，而異養(yǎng)生物通過分解自養(yǎng)生物產生的有機營養(yǎng)物獲得能量。生物圈中自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物生活在一起，自養(yǎng)生物利用空氣中的CO2建造自己的有機生物分子，有些還分解水產生O2；反過來異養(yǎng)生物利用這些有機物作為營養(yǎng)物質，把CO2排放到大氣中去，有些在氧化反應中消耗O2產生水。其中C、O2和H2O在自養(yǎng)和異養(yǎng)間不斷循環(huán)，太陽能是其中的驅動力。太陽是地球上所有生物最根本的能量來源代謝總貌ATP起捕獲和貯存能量的作用能量傳遞系統(tǒng)：ATP,ADP，無機
6、磷以ATP形式貯存的能量有以下作用：（1）提供生物合成所需能量（2）機體活動及肌肉收縮所需能量（3）營養(yǎng)物跨膜運輸所需能量（4）DNA,RNA，蛋白質等合成中，保證基因信息正確傳遞。由分解代謝釋放出的化學能，除合成ATP外，還以氫原子和電子的形式供給生物合成的需能反應，其中，輔酶Ⅰ（NAD）、輔酶Ⅱ（NADP）、FMN和FAD在這一過程中起重要作用。煙酰胺（維生素PP）煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）（H-：）RR=H：NADR=-PO3：NADP輔酶Ⅰ、輔酶ⅡR..FMN和FAD(VB2)核黃素核黃素單核苷酸核黃素腺嘌呤
7、二核苷酸異咯嗪輔酶A（CoA）在能量代謝中的作用乙酰Co-A形成的硫酯鍵和ATP的高能磷酸鍵相似，水解時可釋放出大量自由能。許多代謝的終產物都能形成乙酰Co-A。～CH3C～SCoAO輔酶A(VB3)四、代謝中常見的有機化學反應機制基團轉移反應氧化-還原反應消除、異構化和重排反應碳-碳鍵的形成與斷裂反應代謝研究所指的活細胞是一種概括的說法，既來自于單細胞、也來自于多細胞生物、還包括病毒和噬菌體等。代謝研究主要是對中間代謝的研究。可以在不同的水平上進行，用生物整體的研究稱體內研究，用invivo表示，用組織切片、勻漿、提
8、取液作為材料的研究體稱外研究，用invitro表示。五、代謝研究的方法1、酶抑制劑的應用代謝研究主要方法：2、同位素示蹤法3、氣體測量法4、核磁共振波譜法5、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑酪氨酸氧化酶尿黑酸氧化酶×生物能學 (Bioenergetics)一、有關熱力學的一些基本概念1.體系、環(huán)境、狀態(tài)2.能的兩種主要形式—熱與功3.內
