陈代谢总论与生物氧化1

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1、8新陈代谢总论与生物氧化新陈代谢过程包括营养物质的消化吸收、中间代谢以及代谢产物的排泄等阶段。1、营养物质的摄取与吸收利用光能的生物（植物、微生物）食草动物食腐动物（微生物）食肉动物（轮回）新陈代谢的过程2、将摄取的营养物质和细胞中原有的物质（结构物质或功能物质）分解为机体所需的结构元件或分解供能3、将结构元件装配成大分子（结构物质、功能物质）4、在物质代谢的同时进行能量代谢分解代谢：将从外界摄取或机体原有的物质物质通过一系列的反应步骤变为较小的、较简单的物质的过程。合成代谢：生物利用小分子或大分子结构元件构建自身大

2、分子的过程。一、物质的分解代谢与合成代谢合成代谢分解代谢生物体的新陈代谢生物小分子合成生物大分子一般需要能量一般释放能量生物大分子分解为生物小分子能量代谢物质代谢二者相辅相成，研究物质代谢就是研究能量代谢维持生命活动的能量来源光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过光合作用将光能转变成生物能。化学能：动物和多数微生物，通过生物氧化作用将有机物质存储的化学能释放出来，并转变成生物能。外界摄取的营养物质和机体内储存的物质如：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ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核

3、苷酸衍生物。非储存能量的形式，是传递能量的形式。ATP的性质ATP分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。ATP水解时,可以释放出大量自由能。ATP是生物体内最重要的能量转换中间体。ATP水解释放出来的能量用于推动生物体内各种需能的生化反应。另外：GTP对G蛋白的活化、蛋白质的生物合成、蛋白质的寻靶作用以及蛋白质运转等过程提供自由能；UTP在糖原合成中起活化葡萄糖分子的作用；CTP在合成磷脂酰胆碱及纤维素等方面有作用。能量源自能源物质（糖、脂、偶尔是蛋白质）的分解分解代谢氧化产能ADP机械能（运动）化学能（合成反应）渗

4、透能（分泌、吸收）电能（生物电）热能（体温维持）光能（生物发光）UTP、GTP、CTP、TTP合成，供能ATP中间代谢的研究方法代谢的实质是物质在酶的作用下分解或合成，所以代谢的研究内容也即分为两个方面：参与的酶物质的变化过程活体内实验活体内实验结果代表生物体在正常生理条件下，在神经、体液等调节机制下的整体代谢情况，比较接近生物体的实际。整体方法（invivo)纯化合物排泄物的化学分析典型案例脂肪酸的β氧化活体外实验活体外实验是用从生物体分离出来的组织切片，组织匀浆或体外培养的细胞、细胞器及细胞抽提物研究代谢过程。离

5、体法(invitro)器官、组织或细胞各类组织细胞各种破碎方法碎片置于试管中向该试管中加入纯化合物（如葡萄糖）分析各类代谢中间产物及酶，逻辑推断。同位素示踪法同位素是指原子序数相同，在元素周期表上的位置相同，而化学性质不同，质量不同的元素；例如将14C标在乙酸的羧基上，同时喂饲动物，如动物呼出的CO2中发现14C，说明乙酸的羧基转变成CO2。代谢途径阻断等方法用抗代谢物或酶的抑制剂来阻抑中间代谢的某一环节，观察这些反应被抑制或改变以后的结果，以推测代谢情况。二、生物氧化生物氧化的一般原理有机物质在生物体细胞内的氧化产

6、生ＣO2和H２O并释放能量的过程称为生物氧化。生物氧化的特点1、生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程，反应条件温和（水溶液，pH7和常温）。2、水是许多生物氧化反应的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应。3、在生物氧化中，碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子，通常由各种载体，如NADH等传递到氧并生成水。5、生物氧化是一个分步进行的过程。这种逐步进行的反应模式有利于在温和的条件下释放能量，提高能量利用率。6、生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的

7、生物能ATP。生物氧化中二氧化碳的生成1、直接脱羧2、氧化脱羧是在脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。生物氧化中水的生成生物氧化中所生成的水是代谢物脱下的氢，经生物氧化作用和吸入的氧结合而成的。生物体主要是以脱氢酶、传递体及氧化酶组成的生物氧化体系，以促进水的生成。传递体有多种，有的是传氢体，如辅酶Ⅰ（NAD）、辅酶Ⅱ（NADP）、黄酶（FAD、FMN）、辅酶Q等；有的是传电子体，如细胞色素系b、c1、c、a、a3等。呼吸链:多酶氧化还原体系的典型呼吸链（电子传递体系、电子传递链）：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过

8、一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，而生成水的全部体系。细胞内的线粒体是真核生物学生物氧化的主要场所典型的呼吸链:NADH呼吸链FADH2呼吸链返回说明：①糖类、脂肪、蛋白质三大物质分解代谢中的脱氢氧化反应，绝大部分是通过NADH呼吸链来完成的。②FADH2呼吸链中的黄酶只能催化某些代谢物脱氢。③在生物体内的呼吸链还有多种型式，是中间传递