代谢总论和生物氧化

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1、代谢总论与生物氧化第七章第一节新陈代谢的有关概念新陈代谢(metabolism)又称为代谢，是指生物体与周围环境进行物质和能量交换的过程，也是活细胞内所有化学变化的总称。生物体的一切生理现象，如生长、发育、繁殖、呼吸等等，都是代谢反应的结果。新陈代谢是生命最基本的特征，一旦代谢停止，生命也就结束了。新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）能量代谢物质代谢生长旺盛时：合成代谢分解代谢成长的生物：合成代谢分解代谢衰老或饥饿：合成代谢分解代谢能量代谢研究光能或化学能在细胞中向生物能(ATP)转化的原理和过程，以及生命活动对能量

2、的利用。物质代谢糖、脂、蛋白质及核酸等类物质在细胞内发生酶促转化的途径及调控机理，包括细胞自身旧分子的分解和新分子的合成。合成代谢合成代谢也称生物合成，小、简单的前体物质形成更大、更复杂的分子，如脂、多糖、蛋白质和核酸等。分解代谢分解代谢是代谢作用的分解过程，是有机物（糖、脂和蛋白质）被转化为更小、更简单的终产物（如乳酸、CO2和NH3等）的过程。代谢作用中的能量关系分解代谢释放能量，部分被转化为ATP和还原的电子载体（NADH、NADPH、FADH2），其余的作为热量散失。合成代谢需要获得能量，通常需要ATP分子磷酸酯键的转移和还原

3、型辅酶（NADH、NADPH和FADH2）供应还原力。代谢途径细胞中由相关酶类组成的完成特定代谢功能的连续反应体系。细胞中具有某种代谢途径也就是指具有其酶系。SABDCPe1e2e3e4e5代谢作用的特点代谢过程所包含的化学反应通常不是一步完成，由一系列的中间代谢过程所组成，反应数目虽多，但有极强的顺序性。代谢作用需要温和的条件，绝大多数反应都由酶所催化。代谢作用具有高度灵敏的自我调节。整体水平上，主要靠激素或激素伴同神经系统进行的综合调节；细胞水平上，主要通过胞内酶布局的区域化而实现；分子水平上，主要通过酶的反馈抑制和基因表达的调控

4、等实现。生物的营养类型自然界中的生物根据其所利用的碳源和能源的不同，生物可分为两大类型：自养生物(Autotrophs)：可利用大气中的CO2作为唯一碳源构建所有含碳分子，如光合细菌和高等植物。异养生物(Heterotrophs)：不能利用大气中的CO2，必须从环境中获得相对复杂的有机碳分子如葡萄糖，如高等动物和多数微生物。第二节中间代谢的实验研究方法1.研究材料：单细胞生物，多细胞生物，病毒与噬菌体2.研究水平：体内研究（invivo）：用生物体、组织器官或微生物群体研究。体外研究（invitro）：用组织切片、匀浆、提取液等研究。

5、核糖体，微粒体，高尔基体线粒体，溶酶体等细胞核，未破碎细胞组织匀浆600g×10min15,000g×5min100,000g×60min1.代谢平衡实验通过体内实验研究代谢物摄入和产物排出的平衡关系。例如测定呼吸商可判断体内能量来源。研究代谢途径的方法R.O.=产CO2量（L）耗O2量（L）糖、脂、蛋白质等营养物质在体内氧化分解需要消耗O2，放出CO2，CO2与O2的体积比称为呼吸商。R.O.糖类1脂肪0.7蛋白质0.8正常代谢0.85-0.95三大营养物质能量来源饥饿状态0.7-0.8脂肪、蛋白质糖尿病人0.7脂肪2.代谢障碍实验

6、正常生物体的中间代谢过程中，中间产物不会过多积累，不容易进行分析。若造成代谢障碍，阻断代谢途径，则使中间产物积累，便于探讨代谢途径历程。造成微生物营养缺陷型使用抗代谢物使用专一性抑制剂抑制酶活3.代谢物标记追踪实验将代谢底物分子适当“标记”，然后追踪“标记”在细胞中的去向，就可以了解底物分子在中间代谢中经过什么中间产物，生成了什么终产物。这是探索代谢途径最有效的方法。同位素示踪法：常用稳定同位素：2H、15N、13C、18O常用放射性同位素：3H、32P、14C4.测定特征性酶每条代谢途径都有其特征性酶，它的存在就表明该代谢途径存在。

7、糖代谢途径的特征性酶：EMP途径：醛缩酶HMP途径：6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶TCA循环：柠檬酸合成酶第三节生物氧化BiologicalOxidation一、概念物质在体内的氧化分解过程，主要是糖、脂、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量、最终生成二氧化碳和水的过程。生物氧化中物质的氧化方式有加氧、脱氢、失电子，遵循氧化反应的一般规律。物质在体内、体外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2、H2O）和释放的能量均相同。二、生物氧化的特点生物氧化与体外氧化的相同点：生物氧化与体外氧化的不同点：生物氧化体外氧化反应温度37℃高温反应环境近中性干燥催

8、化剂酶无能量释放的速度缓慢快速能量释放的形式主要以生成ATP等高能化合物的形式释放热产生CO2与H2O的方式进行广泛的加水脱氢反应，间接得氧，脱下的氢与氧结合成水；有机酸脱羧产生CO2。氧直接与碳、氢结合，生成CO2与H