代谢与生物氧化总论

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1、第七章代谢与生物氧化总论本章主要内容第一节新陈代谢第二节合成代谢第三节分解代谢第四节代谢中的能量物质第五节代谢调节第六节生物氧化教学目标1．掌握新陈代谢的定义与分类；2．掌握生物氧化的定义和特点；3．了解高能化合物的结构特点；4．了解呼吸链的结构特点。第一节新陈代谢代谢是活细胞中所有化学变化的总称，由酶催化，同时伴随着能量的变化。是生物生存的基本条件，生命的基本特征。新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）生物小分子合成大分子需要能量释放能量生物大分子分解为小分子能量代谢物质代谢一、概念代谢途径有以下特点1.具有多样性。2.没有完全可逆的代谢途径3

2、.各途径有确定的细胞定位4.各途径通过共同的中间代谢物或能量相互联系5.受限速酶的调控中间代谢：代谢中的一系列酶促反应。代谢途径是指糖、脂、蛋白质、核酸等代谢的一系列酶促反应途径。二、代谢途径第二节合成代谢的特点合成代谢途径具有阶段性，分别在细胞内不同区域完成。趋异性是指同一底物最终会形成多种产物。机体不能合成的营养物质必须从外界摄取。合成代谢需要消耗能量，如ATP、NADPH、GTP等模板指导组装:信息指令来自核酸；酶促组装：信息指令来自酶分子。一、阶段性和趋异性二、营养依赖性三、需要能量四、信息来源第三节分解代谢的特点分解代谢也具有阶段性，生物氧化一般分

3、为三阶段；趋同性是指多种有机物质的最终分解产物是相同的。1.阶段性与趋同性2.释放能量第四节代谢中的能量物质高能磷酸键与高能化合物高能磷酸键：生化中把磷酸化合物水解时释放出的能量大于20KJ/mol时所含的磷酸键称高能磷酸键，常用~P表示。含有高能键的化合物称为高能化合物。ATP与高能磷酸键HOHαβγO～OOPOOPOO----OOP～NNNNNH2OOCH2OATP中高能磷酸键的水解ADP+H2OAMP+PiATP+H2OADP+PiATP+H2OAMP+PPiATP及其它核苷三磷酸的生物学功能此外，UTP参与多糖合成；CTP参与脂类合成；GTP参与蛋白

4、质合成。ATP是生物体内最重要的供能物质，提供合成代谢或分解代谢初始阶段所需的能量，如脂肪酸和氨基酸；供给机体生命活动所需的能量。其它高能化合物有：其它核苷酸：UTP、CTP、GTP、NDP乙酰CoANADH、NADPH、FADH2等磷酸肌酸：PO-OO-～NCNHNHCH2HOOCCH3磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）焦磷酸第五节代谢调节代谢是一个动态过程，分解代谢与合成代谢总是同时进行，并受到机体的精细调节。如别构调节、共价调节、同工酶、诱导酶、多酶体系等调节。酶调节：代谢过程是一系列酶促反应，可通过酶活性和数量进行调节。神经和激素的调节第六节生物氧化生物氧化

5、与体外氧化的区别生物体内在酶的催化下进行的脱氢、加氧等氧化反应总称为生物氧化。主要是指体内糖、脂肪和蛋白质等营养物质通过氧化反应分解成CO2和H2O，同时生成ATP的过程。①能量的释放形式不同；②氧化进行的条件不同；③生物氧化受机体调控。代谢物在体内的氧化可以分为三个阶段糖原脂肪蛋白质葡萄糖脂肪酸甘油氨基酸Ⅰ乙酰CoAⅡTCACO2NADH、FADH2Ⅲ呼吸链CO2+ATPNADH一、生物氧化酶类（一）不需氧脱氢酶类（二）需氧脱氢酶类（三）氧化酶类（四）过氧化氢酶和过氧化物酶（五）电子传递体体内催化氧化反应的酶按照其催化氧化反应方式不同可分为：(一)不需氧脱

6、氢酶类体内主要的脱氢酶类，受氢体是NAD+、NADP+或FAD、FMN，最后经呼吸链将电子传给氧生成水，生成大量ATP。以NAD+为受体以FAD为受体（二）需氧脱氢酶类（三）氧化酶类（四）过氧化氢酶和过氧化物酶以氧作为受氢体或受电子体，生成产物是水。过氧化氢酶催化两个H2O2分子的氧化还原反应，生成H2O并释放出O2。过氧化物酶催化H2O2或过氧化物直接氧化酚类或胺类物质。以FAD或FMN为辅基，以氧为直接受氢体，产物为H2O2或超氧离子(O2－)（五）电子传递体又叫呼吸链，是由一系列的递氢体和递电子体按一定的顺序组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原

7、子交给氧生成水，同时有ATP生成。1．定义还原型辅酶通过呼吸链再氧化的过程称为电子传递过程。根据接受氢的初受体不同，典型的呼吸链有两种：NADH呼吸链和FADH2呼吸链。二、氧化呼吸链1．呼吸链的组成NADH：传递电子和氢；FMN：传递电子和氢；FAD：传递电子和氢；CoQ：递氢体，可在膜中迅速移动；细胞色素类：递电子体。包括Cytb、Cytc1、Cytc，皆以血红素为辅基。2．呼吸链中五种酶复合体催化NADH氧化、CoQ还原催化琥珀酸氧化、CoQ还原催化还原性CoQ氧化、Cytc还原催化Cytc氧化、O2还原合成ATP(1)复合体Ⅰ(NADH:泛醌氧化还原

8、酶)(2)复合体Ⅱ(琥珀酸:泛醌氧化还原酶)(3)复