《代谢引论》PPT课件

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1、最终成绩:平时20%期中考试10%期末考试70%生物化学II第一章代谢引论主要内容：介绍新陈代谢的概念和研究方法。第一节新陈代谢通论一、新陈代谢概念二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位三、新陈代谢的调节一、新陈代谢的概念新陈代谢（metabolism）是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换和信息交换的过程。生物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质，通过一系列生物反应转变成自身组织成分，即所谓同化作用（assimilation）；另一方面，将原有的组成成份经过一系列的生化反应，分解为简单成分重新利用或排出体外，即所谓异化作用（d

2、issimilation），通过上述过程不断地进行自我更新。特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行新陈代谢的概念及内涵小分子大分子合成代谢（同化作用）需要能量释放能量分解代谢（异化作用）大分子小分子物质代谢能量代谢新陈代谢信息交换新陈代谢的特点1、整体性(integration)糖类脂类蛋白质水无机盐维生素——各种物质代谢之间互有联系，相互依存消化吸收中间代谢废物排泄2、代谢的可调节性机体有精细的调节机制，调节代谢的强度、方向和速度内外环境不断变化影响机体代谢适应环境的变化3、各组织、器官物质代谢各具特色结构不同所含有酶系的种类不同、含

3、量不同不同的组织、器官代谢途径不同、功能各异4、各种代谢物均具有各自共同的代谢池例如：消化吸收的糖肝糖原分解异生的糖各种组织血糖5、动态平衡生物体虽然从表面上看，保持着恒定状态，但实际上并不是恒定不变的。生物有机体不断的进行新陈代谢，体内各种物质不断更新。1952年“动态生物化学”6、ATP是机体能量利用的共同形式营养物分解释放能量ADP+PiATP直接供能Universalcurrencyoffreeenergy二、生物界能量传递及转化总过程太阳电子传递合成分解电子传递光合作用呼吸作用生命现象自养细胞异养细胞ATPADP(CH2O)+O2(CO2)

4、+H2OATPADP（光能）（电能）（化学能）（化学能）（电能）（化学能）生物合成机械功主动运输生物发光生物发电生物发热脂肪葡萄糖、其它单糖三羧酸循环电子传递（氧化）蛋白质脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAe-磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。大分子降解成基本结构单位生物体内能量产生的三个阶段代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。单细胞生物主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量进行调节

5、，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。三、新陈代谢的调节高等生物——三级水平代谢调节细胞水平代谢调节（主要是酶水平的调节）激素水平代谢调节高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。整体水平代谢调节在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。第二节新陈代谢研究方法一、同位素示踪法二、酶抑制剂的应用三、气体测量法四、核磁共振波谱法五、利用遗传缺陷症研究代谢途径一、同

6、位素示踪法例如：1945年，用14C和15N标记乙酸和甘氨酸证明血红素的全部C和N都来源于甘氨酸和乙酸。二、酶抑制剂的应用葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶6-磷酸葡萄糖己糖异构酶6-磷酸果糖ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶-11,6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛+醛缩酶碘乙酸抑制三、气体测量法瓦氏呼吸器谷氨酸γ-氨基丁酸+CO2谷氨酸脱羧酶工业生产应用：通过测量CO2的量来监测谷氨酸的含量。四、核磁共振波谱法（NMR）核磁共振实验示意图核磁共振波谱法（NMR）表明人体代谢随机体的活动发生动态变化，也表明肌肉运动时ATP的恒定水平是磷酸肌酸

7、维持的。五、利用遗传缺陷症研究代谢途径e.g.利用红色面包霉精氨酸合成缺陷型研究精氨酸合成途径ABCDArgE1E2E3E4精氨酸合成过程中的酶都可能发生突变而导致在不同步骤上的酶缺失。对于这些突变性，只有在培养基中添加有关酶作用的产物，Arg合成才能正常进行，维持正常生长。这类不同的缺陷型使得能一步步阐明精氨酸的生物合成。