陈代谢总论与生物氧化

《陈代谢总论与生物氧化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章新陈代谢总论与生物氧化一新陈代谢总论二生物氧化一、　新陈代谢总论（一）新陈代谢的概念：(metabolism)生命的基本特征包括生物体内所发生的一切化学变化（合成和分解作用）中间代谢新陈代谢的功能1）从周围环境中获得营养物质。2）将外界引入的营养物质转变为自身需　　要的结构元件（buildingblocks）。3）将结构单元装配成自身的大分子。4）形成或分解生物体功能所需的生　　物分子。5）提供生命活动所需的一切能量分解代谢与合成代谢生物小分子合成大分子合成代谢需要能量新陈代谢释放能量分解代谢生物大分子分解成小分子能量代谢物质代谢（二）新陈代谢的研究方法1.研究

2、材料：单细胞生物，多细胞生物，病毒与噬菌体2.研究方法：体内研究（invivo）:用生物整体研究体外研究（invitro）：用切片，匀浆等研究3.同位素示踪法：4.代谢途径阻断：如用酶的抑制剂(三)生物能学简介有关热力学的一些基本概念体系、环境、状态能的两种形式—热与功热力学第一定律和内能(internalenergy)、焓(enthalpy)热力学第二定律和熵(entropy)自由能(freeenergy)自由能（freeenergy）G=H-TSΔＧ=ΔH-TΔS自由能的变化能预示某一过程能否自发进行，即：ΔG<0，反应能自发进行ΔG>0，反应不能自发进行ΔG=0

3、，反应处于平衡状态。化学反应自由能的变化和平衡常数的关系假设有一个化学反应式：aA+bB=cC+dD恒温恒压下：ΔG′=ΔG°′+RTlnQc式中：ΔG°′=-RTlnKΔG′—某一化学反应随参加化学反应物质的浓度、发生化学反应的pH和温度而改变的自由能变化。Qc-浓度商：ΔG°′—标准条件（T=298OK,大气压为1atm,反应物和生成物浓度为1mol/L,pH=7.0）下，化学反应自由能的变化。Keq-平衡常数：●偶联化学反应ΔG°′变化的可加性在偶联的化学反应中，各反应的标准自由能变化是可以相加的：例：A=B+CΔG°′=+20.92KJ/molB=DΔG°′

4、=-33.47KJ/mol则A=C+DΔG°′=-12.55KJ/mol该规则表明一个在热力学上不利的反应，可以与热力学有利的反应偶联进行，即可以被热力学有利的反应所驱动而进行。这在生物化学反应中是很多的。能量学用于生物化学反应中的一些规定1在稀的水溶液系统中，如果有水作为反应物或产物时，水的浓度（近似的即活度）为1.0。2生物体标准状况的pH规定为7.0。3ΔG°′是pH为7.0时的标准状况下的的标准自由能。4根据国际单位制(LeSystemeinternationalUnut，简称SI单位)，热和能量的单位用焦耳/摩尔(Joules/mol)。(四)高能化合物与A

5、TP生化反应中，在水解时或基团转移反应中可释放出大量自由能（>21千焦/摩尔）的化合物称为高能化合物。高能化合物的类型ATP的特点及其特殊作用高能化合物的类型ATP的特点在pH=7环境中，ATP分子中的三个磷酸基团完全解离成带4个负电荷的离子形式（ATP4-），具有较大势能，加之水解产物稳定，因而水解自由能很大（ΔG°′=-30.5千焦/摩尔）。ATP4-+H2O＝ADP3-+Pi2-+H+G＝-30.5kJ•MOL-1ADP3-+H2O＝AMP2-+Pi3-+H+G＝-33.1kJ•MOL-1腺嘌呤—核糖—O—P—O—P—O—P—O-OOOO-O-O-++

6、+Mg2+ATP的生成和利用ATPADP肌酸磷酸肌酸氧化磷酸化底物水平磷酸化~P~P机械能(肌肉收缩)渗透能(物质主动转运)化学能(合成代谢)电能(生物电)热能(维持体温)生物体内能量的传递和利用都以ATP为中心。ATP在能量转运中地位和作用★ATP是细胞内的“能量通货”★ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体～P～P～P～PATP～P02108641214磷酸基团转移能磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油酸磷酸磷酸肌酸（磷酸基团储备物6-磷酸葡萄糖3-磷酸甘油*生物氧化与体外氧化（燃烧）的相同点①生物氧化中物质的氧化方式遵循氧化还原反应的一般规律。②物质在体内外氧化时所消耗的

7、氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。二生物氧化的化学本质与特点本质：生物氧化是发生在生物体内的氧化还原反应反应条件温和剧烈(体温、pH近中性)(高温、高压)反应过程逐步进行的酶促反应一步完成能量释放逐步进行瞬间释放（化学能、热能）（热能）CO2生成方式有机酸脱羧碳和氧结合H2O需要不需要速率受体内多种因素调节生物氧化体外燃烧*生物氧化与体外燃烧的不同点(一)生物氧化的方式1.失电子2.脱氢(最主要)3.加氧Fe2+Fe3++eCOOHC=O+2HCH3（2H++2e）COOHHO－CHCH3Cu+O2CuO12（二)CO２生成的方式基本