生物化學(xué)課件

1、第八章 代謝總論一、有關(guān)概念二、新陳代謝的特點與調(diào)節(jié)三、新陳代謝的研究方法四、生物體內(nèi)能量代謝第八章 代謝總論一、有關(guān)概念一、有關(guān)概念1.新陳代謝(代謝 Metabolism ) 營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)所經(jīng)歷的一切化學(xué)變化總稱為。實質(zhì)是：錯綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)相互配合，彼此協(xié)調(diào)，對周轉(zhuǎn)環(huán)境高度適應(yīng)而成的一個有規(guī)律的總過程。新陳代謝 合成代謝（同化作用） 分解代謝（異化作用）生物小分子合成為生物大分子需要能量釋放能量生物大分子分解為生物小分子能量代謝物質(zhì)代謝一、有關(guān)概念1.新陳代謝(代謝 Metabolism ) 新同一種物質(zhì)，分解代謝和合成代謝途徑一般是不同。使代謝增加了靈活性和應(yīng)變能力。其過程是高度

2、協(xié)調(diào)、高度整合。2.代謝過程：消化吸收、中間代謝及代謝產(chǎn)物的排泄。 (底物、中間產(chǎn)物(代謝物 )和最終產(chǎn)物)3.主要代謝途徑 具有共同規(guī)律的途徑，在生物界具有相當(dāng)普遍性。4.新陳代謝的功能：獲得營養(yǎng)；轉(zhuǎn)變?yōu)樵?；組成大分 子；形成或分解生物分子；提供所需能量。同一種物質(zhì)，分解代謝和合成代謝途徑一般是不同。使代謝增加了1.特點在溫和條件下進行(由酶催化)；步驟繁多、彼此協(xié)調(diào)，逐步進行，有嚴格順序性；各代謝途徑相互交接 ，形成物質(zhì)與能量的網(wǎng)絡(luò)化交流系統(tǒng)。精密的調(diào)控機制保證機體最經(jīng)濟地利用物質(zhì)和能量。各代謝途徑之間存在許多重復(fù)出現(xiàn)的基元(通用活化載體).2.新陳代謝的調(diào)節(jié)分子水平、細胞水平和整體水平

3、?；虮磉_的調(diào)控。主要有三個環(huán)節(jié)： 酶量的調(diào)節(jié)（轉(zhuǎn)錄水平） 酶活性的調(diào)節(jié)（變構(gòu)、共價） 反應(yīng)底物的調(diào)節(jié)二、新陳代謝的特點與調(diào)節(jié)1.特點二、新陳代謝的特點與調(diào)節(jié)A B C D E F Thr Ile enzyme1A B C D E 三、新陳代謝的研究方法(在體內(nèi)或體外)1.研究對象:大腸桿菌、大腸桿菌噬菌體、四膜蟲、小球藻、果蠅、鴿、兔、小鼠、大鼠2.研究方法：使用酶的抑制劑：A B C D利用遺傳缺欠癥：先天性基因的突變，缺乏某一種酶.同位素示蹤法：常用穩(wěn)定同位素：2H,15N,13C,18O (例： DNA半保留復(fù)制)常用放射性同位素：3H,32P,14C (例三羧酸循環(huán))苯環(huán)化合物示蹤法

4、：苯甲酸和苯乙酸(例：脂肪酸-氧化)核磁共振波譜法3.研究水平 體內(nèi)(in vivo):生物整體,整體器官,微生物細胞群 體外(in vitro):組織切片,勻漿液,提取液三、新陳代謝的研究方法(在體內(nèi)或體外)1.研究對象:大腸桿四、生物體內(nèi)能量代謝1.代謝的能量來源和轉(zhuǎn)化2.高能化合物的概念3.高能磷酸化合物ATP的結(jié)構(gòu)特性ATP在能量轉(zhuǎn)運中的地位和作用磷酸肌酸、磷酸精氨酸的貯能作用(4)分解代謝產(chǎn)生ATP(5)ATP的利用公式28頁(34，39)第31頁四、生物體內(nèi)能量代謝1.代謝的能量來源和轉(zhuǎn)化公式28頁(34相關(guān)知識內(nèi)能(U或E)、焓(H)、熵(S)：能的兩種形式：熱能與自由能G（體內(nèi)

5、化學(xué)反應(yīng)釋放的能量，可在恒溫恒壓下做功），一反應(yīng)體系的自由能變化只取決于產(chǎn)物與反應(yīng)物的自由能之差。自由能變化 標準自由能變化 G0和 G0偶聯(lián)化學(xué)反應(yīng)標準自由能變化的可加性反應(yīng)能否進行的自發(fā)性是：當(dāng) G 為負值時，反應(yīng)才能自發(fā)進行。G為零時反應(yīng)達到平衡點；當(dāng)G為正值時，反應(yīng)不能自發(fā)進行，必須給參加反應(yīng)分子提供活化能。G = H T S相關(guān)知識內(nèi)能(U或E)、焓(H)、熵(S)：G = H 1.代謝的能量來源和轉(zhuǎn)化生物體是一個開放體系(open system)，不斷地和環(huán)境進行物質(zhì)與能量的交換。生物體所需的能量，間接或直接地，都來源于太陽能(solar energy)。自養(yǎng)生物吸收太陽能轉(zhuǎn)化為化

6、學(xué)能，貯存于化合物中；異養(yǎng)生物通過分解這些化合物獲得化學(xué)能。1.代謝的能量來源和轉(zhuǎn)化生物體是一個開放體系(open sy2.高能化合物的概念 一般將水解時能夠釋放 21 kJ /mol（5千卡/mol)以上自由能的化合物稱為高能化合物。高能鍵：在分子中用“”表示。高能化合物磷酸化合物非磷酸化合物磷氧型磷氮型硫酯鍵化合物甲硫鍵化合物烯醇磷酸化合物?；姿峄衔锝沽姿峄衔?.高能化合物的概念 一般將水解時能夠釋放 21 kJ 幾種常見的高能鍵及高能化合物磷氧鍵型（OP)氮磷鍵型(-NP)硫酯鍵型(-CS或-O S)甲硫鍵型(CH3 S) 這些化合物水解后形成的產(chǎn)物都含有很少的自由能，所以說它們都

7、有很高的基團轉(zhuǎn)移勢能。幾種常見的高能鍵及高能化合物磷氧鍵型（OP)3.高能磷酸化合物通過磷酸酐鍵水解釋放出大于20.92千焦/摩爾的自由能的有機磷酸化合物。磷酸化合物在生物體的換能過程中占有重要地位。ATP是生物細胞中最重要的高能磷酸酯類化合物。ATP的磷酸基團轉(zhuǎn)移勢能處于所列磷酸化合物的中間部位。36頁表3.高能磷酸化合物通過磷酸酐鍵水解釋放出大于20.92千焦/(1) ATP的結(jié)構(gòu)特性酸酐鍵磷酯鍵ATP4H2O ADP3HPO2H4(1) ATP的結(jié)構(gòu)特性酸酐鍵磷酯鍵ATP4H2(2) ATP在能量轉(zhuǎn)運中的地位和作用ATP水解釋放的能量，可推動一個在熱力學(xué)上不利的反應(yīng)，使之能夠順利進行?！?/p>

8、共同中間體作用”，傳遞能量能量代謝實質(zhì)：ATP的形成與裂解。(2) ATP在能量轉(zhuǎn)運中的地位和作用ATP水解釋放的能量，(3)磷酸肌酸、磷酸精氨酸的貯能作用ATP在傳遞能量方面起著轉(zhuǎn)運站的作用。成人一日內(nèi)需消耗40kg的ATP，在激烈運動時，ATP的利用率每分鐘可達到0.5kg。D F + H + 能生物體的做功、需能反應(yīng)等。ATPADP+PiADP+Pi + 能ADP磷酸肌酸肌酸肌酸激酶(3)磷酸肌酸、磷酸精氨酸的貯能作用ATP在傳遞能量方面起著(4)分解代謝產(chǎn)生ATP(5)ATP的利用(4)分解代謝產(chǎn)生ATP本章小結(jié)新陳代謝的特點ATP在代謝中的地位思考題下冊第22頁：2,6第44頁3,4

9、，6本章小結(jié)新陳代謝的特點樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。9月-229月-22Sunday, September 25, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。15:37:0715:37:0715:379/25/2022 3:37:07 PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。9月-2215:37:0715:37Sep-2225-Sep-22加強交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。15:37:0715:37:0715:37Sunday, September 25, 2022安全在于心細，事故出在麻痹。9月-229月-2215:37:0715:37:07September 25,

10、2022踏實肯干，努力奮斗。2022年9月25日3:37 下午9月-229月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。25 九月 20223:37:07 下午15:37:079月-22嚴格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。九月 223:37 下午9月-2215:37September 25, 2022作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/9/25 15:37:0715:37:0725 September 2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。3:37:07 下午3:37 下午15:37:079月-22一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。9月-229月-2215:37