陈代谢总论与生物氧化(IV)

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1、第七章新陈代谢总论与生物氧化—、新陈代谢总论(—)新陈代谢的概念(二)新陈代谢的研究方法(三)生物体内能量代谢的基本规律(四)高能化合物与ATP的作用二、生物氧化(一)生物氧化的特点(二)生物氧化中二氧化碳的生成(三)生物氧化中水的生成(四)氧化磷酸化作用—、新陈代谢总论（—）新陈代谢概念P1401.代谢（新陈代谢，metabolism）泛指生物与周围环境进行的物质交换和能量交换；是营养物质在生物体内所经历的一切化学变化的总称；新陈代谢生物体内的新陈代谢不是自发进行的，是靠生物催化剂—酶来催化；由于酶作用的专

2、一性，每一种化学反应都有特殊的酶参与，每种特殊的酶都有其调节机制，它们使错综复杂的新陈代谢过程成为高度协调、高度整合在一起的化学反应网络；机体新陈代谢是整体的，各种代谢相互依赖、相互影响，来源不同和性质不同的物质可以相互转变；酶是推动生物体全部代谢活动的工具2.物质代谢：分解代谢与合成代谢（1）分解代谢（catabolism）：有机营养物（外界环境获得和自身贮存）通过一系列反应转变为较小的、较简单的物质的过程；分解代谢途径（catabolicpathways）：分解代谢所经过的反应途径称分解代谢途径；分解代谢

3、途径与能量代谢相伴随，将蕴藏在有机大分子中的化学能量释放出来（产能或放能）；（2）合成代谢（anabolism）也称生物合成（biosynthesis）；生物体利用小分子或大分子的结构元件建造成自身大分子的过程；由小分子建造成大分子使分子结构变得更为复杂，这种过程需要消耗能量（耗能或吸能）；3.能量代谢（energeticmetabolism）机体通过物质代谢释放和吸收能量的过程；蕴藏在化学物质中的化学能转化为生物体生物能过程；（1）能量代谢在新陈代谢中的重要地位生物体的一切生命活动都需要提供能量；生长、发育

4、、机体运动（肌肉的收缩、生物膜的传递、运输功能等）,都需消耗能量；（2）太阳能是所有生物能量最根本的来源具有叶绿素的生物进行光合作用时，将光能转化为化学能（如由CO2合成葡萄糖）；4.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，即大分子的组成前体；③将结构元件装配成自身的大分子，例如蛋白质、核酸、脂类以及其他组分；④形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子⑤提供生命活动所需的一切能量。（二）新陈代谢的研究方法选读。（三）生物体内能量代谢的基本规律选读。（四）高能化合

5、物与ATP的作用高能化合物：P144随水解反应或基团转移反应放出大量自由能（每摩尔30～67kJ）的化合物；高能键（～）：化合物分子中水解时能放出大量自由能的键为“高能键”，用符号“～”表示；1.高能磷酸化合物P144机体内有许多磷酸化合物，当其磷酸基水解时释放出大量自由能，这类化合物为～；磷酸化合物在生物体的换能过程中占有重要地位；高能磷酸化合物及其他高能化合物举例：P144表7-3；其中ATP最重要；其标准自由能值处于中间位置；ΔG0′处中间位置P144表7-32.ATP（腺嘌呤核苷三磷酸，简称腺苷三磷酸

6、）P145直接提供自由能推动生物体多种化学反应的高能核苷酸类分子；ATP在分解代谢中起捕获和贮存能量作用，由ADP和无机磷酸合成；ATP和ADP的往复循环是生物机体利用能量的基本方法ATP、ADP和无机磷酸广泛存在于生物体各个细胞内；由表7-3所列的标准自由能表明ATP的ΔG0′在所有含磷酸基团的化合物中处于中间位置，使ATP在磷酸基团转移中作为中间传递体起作用，这一点具有重要的生物学意义；二、生物氧化P146生物体所需能量来自糖、脂肪、蛋白质等有机物的氧化;生物氧化和外界的燃烧的终产物都是H2O和CO2，释

7、放的能量也完全相等，但二者所进行的方式大不相同；生物氧化又称：细胞氧化、细胞呼吸、组织呼吸等；是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化—还原反应；（一）生物氧化的特点P1461.在体温条件下进行，通过酶催化作用，有机分子发生一系列化学变化，逐步氧化并释放能量；这种逐步分次的放能方式，不会引起体温突然升高，且可使能量得到有效利用。相反，有机分子在体外燃烧需要高温，且一次性产生大量光和热；2.氧化过程中产生的能量一般贮存在一些特殊化合物中，主要是ATP中。生物体内电子转移主要形式氧化还原本质是电子的转移；1.直接进行电子

8、转移：Fe2++Cu2+=Fe3++Cu2+2.氢原子转移：AH2+B=A+BH23.有机还原剂直接加氧：RH+O2+2H++2e→ROH+H2O生物氧化在细胞中进行的部位真核细胞：线粒体内；原核细胞：细胞膜；（二）生物氧化中CO2的生成P147生物氧化中CO2的生成是由于糖、脂类、蛋白质等有机物转变成含羧基的化合物进行脱羧反应所致：（三）生物氧化中水的生成P148生物氧化作用主要通过代谢物脱氢反应