《生物奥赛细胞代谢》PPT课件

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1、第三讲细胞代谢代谢是生物体内全部物质和能量的变化总称，是最基本的生命活动的过程。生活的细胞通过代谢，不断地从环境中取得必需物质和能量，来维持它们高度复杂有序的结构，并保证它们生命活动的正常进行。一、生命和能ATP的生理功能ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源ATP释放的能量转化成其它能量的形式主要有：1.机械能2.电能3.渗透能4.光能5.热能二、化学平衡H

2、HOOC—C—NH2

3、H酶：活细胞产生的具有催化作用的一类有机物。化学特点：绝大多数是蛋白质，少数为RNA。作用特点：高效性，专一性，条件温和性酶能加速化学反应的速率，但不能影响反应的方向，也不能影响反应的产物的浓度。实际

4、上，酶只能催化那些在没有酶参与时也能发生的反应。三、酶1.中间产物理论酶与底物形成中间产物，通过降低反应的活化能来加快反应速度，酶促反应要比非催化反应多经历几个步骤。E+S--→ES--→P+EE：酶S：底物P：产物酶的作用机理2.活性中心理论酶分子上直接参与反应的氨基酸残基或侧链基团组成的活性空间结构称酶的活性中心，分催化基团和结合基团两部分。前者决定酶的催化能力（高效性），后者决定酶与哪些底物结合（专一性）。活性中心外维持形成活性中心构象的一些基团，称为非活性中心。3.酶的催化机理酶是通过与底物形成中间产物，降低反应的活化能来加速化学反应速度的。酶分子中存在有活性中心，活性中心由催化基

5、团和结合基团组成。在酶与底物分子相互接近的过程中，底物分子诱导酶的活性中心结构发生利于与底物结合的变化。酶与底物接触，酶分子通过结合基团与底物分子互补契合，催化基团催化底物分子中键断裂或形成新的化学键，底物转化为产物，产物由酶分子上脱落下来，酶又恢复到原来构象。1.底物浓度酶促反应的影响因素2.酶的浓度3.温度t＜T时，V随t的升高而增加。（T为最适温度）t＝T时，V＝Vmax。t＞T时，V随t的升高而减小。高温条件下，酶蛋白空间结构被破坏易变性，导致失活。Q10（温度系数）：温度每提高10℃所增加的反应速率的倍数。4.pH值pH值影响酶分子构象改变，酶均有其各自不同的最适pH值范围。在最

6、适pH值范围内，反应速度最大。在过酸和过碱的条件下，酶活性完全丧失。5.辅助因子辅助因子：能使酶具有活性或提高酶活性的物质。无机离子：Na＋K＋Mg2＋Ca2＋Zn2＋Fe2＋Cl-Cu2+有机分子：抗坏血酸（Vc）、半胱氨酸、亚硫酸(辅酶）钠、谷胱甘肽、生物素（B族维生素）、辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶Q、辅酶A、FMN、FAD等。6.抑制剂抑制剂：能使酶活性下降或丧失的物质。无机离子：Ag＋，Hg2＋，Pb2＋。分子：CO，H2S，氰化物，砷化物（砒霜），氟化物，有机磷。类型1------不可逆抑制剂类型2------可逆抑制剂（竞争性抑制、非竞争性抑制）这个方程为Michaelis-Ment

7、en方程（米氏方程）表示一个酶促反应的起始速度（v）与底物浓度（S）关系的速度方程v＝Vmax[S]/（Km+[S])①当ν=Vmax/2时，Km=[S]。因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。②当k-1>>k+2时，Km=k-1/k+1=Ks。因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。③Km可用于判断反应级数：当[S]<0.01Km时，ν=（Vmax/Km）[S]，反应为一级反应，即反应速度与底物浓度成正比；当[S]>100Km时，ν=Vmax，反应为零级反应，即反应速度与底物浓度无关；当0.01Km<[S]<100Km时，

8、反应处于零级反应和一级反应之间，为混合级反应。④Km是酶的特征性常数：在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。⑤Km可用来判断酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当[S]=10Km时，ν=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。⑦Vmax可用于酶的转换数的计算：当酶的总浓度和最大速度已知时，可计算出酶的转换数，即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。⑷Km和Vmax的测定：主要采用Lineweaver-Burk双倒数

9、作图法和Hanes作图法。非活性部位非竞争性抑制四、细胞内氧化还原反应（电子传递过程）细胞色素（a、a3、b、c、f等）--------递电子初级电子受体（NAD+、NADP+、FMN、FAD等）---------递氢呼吸作用的概念细胞呼吸是所有生物都具有的一项重要的生命活动。其实质是氧化分解有机物，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放能量产生ATP的总过程。有氧呼吸无氧呼吸细胞呼吸的类型五、细胞呼吸有氧呼吸场所──先在