陈代谢总论与生物氧化(I)

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1、第八章新陈代谢总论与生物氧化一.新陈代谢总论二.生物氧化1.新陈代谢一般概念2.同化作用与异化作用3.能量代谢4.各类代谢间的关系5.呼吸商与卡价6.新陈代谢研究方法一.新陈代谢总论1.新陈代谢的一般概念(广义)：生物体与周围环境进行的物质交换。动物体的新陈代谢包括五个阶段：(狭义)：活细胞内进行的一切化学反应，即中间代谢。摄食、消化、吸收、中间代谢、排泄消化：将食物中的大分子有机物水解成能被机体吸收利用的小分子化合物的过程。吸收：消化道物质透过黏膜进入血液或淋巴液的过程。2.同化作用与异化作用●同化作用：生物体从环境中摄取物质，经一系列的化学变化转变为自身的物质的过

2、程称为同化作用。同化作用消耗能量。●异化作用：生物体内物质经一系列化学反应，最终变成排泄物的过程。异化作用产生能量。●合成代谢：生物体内由小分子物质转化成大分子物质的过程，属同化作用的范畴。●分解代谢：生物体内由大分子物质转变成小分子物质的过程，属异化作用的范畴。新陈代谢包括同化作用和异化作用两方面的代谢过程。3.能量代谢任何物质的变化都伴随着能量的变化，生物体内能量的变化过程称为能量代谢。能量代谢与物质代谢同时存在，不存在无物质代谢的能量代谢，也不存在无能量代谢的物质代谢。4.各类代谢间的关系新陈代谢同化作用异化作用环境物质体内物质吸能反应放能反应生物大分子小分子体

3、内物质环境物质能量代谢物质代谢分解代谢生物小分子大分子合成代谢5.呼吸商（R.Q）与卡价●呼吸商：营养物质在体内氧化分解时要消耗氧气，并放出二氧化碳，二者的比值称为呼吸商。三大类营养物质的呼吸商：葡萄糖:R.Q=1.0脂肪:R.Q=0.7蛋白质:R.Q=0.8三大类营养物质的卡价：葡萄糖：4.1Kcal/g脂肪：9.7Kcal/g蛋白质：5.7或4.4Kcal/g（氨或尿素）●卡价：单位重量的营养物质氧化产生的总热量，称为卡价。6.新陈代谢的研究方法研究材料活体研究：“invivo”：以生物整体、整体器官或微生物细胞群为对象进行的代谢研究称为活体研究（又称体内研究）；

4、离体研究：“invitro”：以组织切片、匀浆或组织提取液为对象进行的代谢研究称为离体研究（又称体外研究）。1、同位素示踪法：用35S、32P、14C、3H标记代谢物后，跟踪代谢物在某一生物体的去向，了解该代谢物在该生物体内的代谢情况，属活体研究。2、酶的抑制剂和拮抗物的应用：属体外研究，了解某一反应被抑制之后的结果，从而推测某物质在体内的代谢变化。研究方法3、整体水平的研究：以活动物为研究对象，分析其排泄物、血清、头发等，从而了解体内的代谢情况，属体内研究。4、器官水平的研究：切除动物的内脏后的代谢情况与切除之前对照，可了解该器官的代谢情况。5、细胞、亚细胞水平的代

5、谢研究等。二.生物氧化1.生物氧化的特点2.生物氧化中二氧化碳的生成3.生物氧化中水的生成4.生物氧化中ATP的生成5.高能化合物概念有机物质（糖、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化。生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为呼吸作用。1.生物氧化的特点（3）当有机物被氧化成C2O和H2O时，释放的能量怎样转化成ATP—能量如何产生？底物水平磷酸化氧化磷酸化内容（1）细胞如何在酶的催化下将有机化合物中的C变成CO2—CO2如何形成？脱羧反应（2）在酶的作用下细胞怎样利用分子氧将有机化合物中的H氧化成H2O—H2O如何形成？

6、电子传递链释放的能量转化成ATP被利用转换为光和热，散失特点生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相同，都是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧气，都生成CO2和H2O，所释放的能量也相同。但二者进行的方式和历程却不同：生物氧化体外燃烧细胞内温和条件高温或高压、干燥条件（常温、常压、中性pH、水溶液）一系列酶促反应无机催化剂逐步氧化放能，能量利用率高能量爆发释放2.生物氧化中二氧化碳的生成基本方式：底物脱羧脱羧基作用α-脱羧（羧基位置）β-脱羧分类:单纯脱羧（不伴随脱氢）氧化脱羧（伴随脱氢）2.生物氧化中二氧化碳的生成1、α-单纯脱羧COOHC=OCH2COOHαβ2、β

7、-单纯脱羧COOHC=O+CO2CH3O‖CH3CH+CO2O‖CH3CCOOH1、α-氧化脱羧2、β-氧化脱羧O‖CH3－C－COOH+CoASH+NAD+O‖CH3－C～SCoA+NADH+H++CO2COOHC=O+CO2+NADPH+H+CH3COOHC=O+NADP+CH2COOHβα3.生物氧化中水的生成4.生物氧化中ATP的生成底物水平磷酸化指ATP的形成直接与一个代谢中间物（PEP）上的磷酸基团转移相偶联的作用。a.底物水平磷酸化特点：ATP的形成直接与中间代谢物进行的反应相偶联；在有O2或无O2条件下均可发生底物水平的磷酸化。是与电