第十九章-代谢总论ppt课件.ppt

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1、第十九章代谢总论1、定义一、前言2、新陈代谢的功能二、分解代谢与合成代谢三、能量代谢在新陈代谢中的重要地位以物质代谢为基础，与物质代谢过程相伴随发生的，是蕴藏在化学物质中的能量转化，统称为能量代谢。在分解代谢中，起捕获和贮存能量作用的分子是腺嘌呤核苷三磷酸，简称腺苷三磷酸(即ATP)。ATP是由ADP和无机磷酸合成的。ATP、ADP和无机磷酸广泛存在于生物体的各个细胞内，起着传递能量的作用，因此又称为能量传递系统。1、能量代谢及能量传递系统2、ATP的生物学功能以ATP形式贮存的自由能，概括起来可用于提供以下

2、四方面对能量的需要：①提供生物合成做化学功时所需的能量。在生物合成过程中，ATP将其所携带的能量提供给大分子的结构元件，使这些元件活化，处于较高的能态，这就为进一步装配成生物大分子蛋白质等作好了准备。②是生物机体活动以及肌肉收缩的能量来源。③供给营养物逆浓度梯度跨膜运输到机体细胞内所需的自由能。④在DNA、RNA和蛋白质等生物合成中，保证基因信息的正确传递，ATP也以特殊方式起着递能作用。四、辅酶I和辅酶Ⅱ的递能作用由营养物质的分解代谢释放出的化学能，除了通过合成ATP的途径捕获外。还有另一途径，就是以氢原子

3、和电子的形式将自由能转移给生物合成的需能反应，物质氧化产生的高能位电子和脱下的氢原子通过辅酶I（NAD+)或辅酶Ⅱ(NADP+)传递给生物合成中需要还原力的反应,其还原形式为NADH和NADPH。1、辅酶I和辅酶Ⅱ的递能功能五、FMN和FAD的递能作用FMN(flavinmononucleotide）即黄素腺嘌呤单核苷酸，FAD(flavinadeninedinucleotide)即黄素腺嘌呤二核苷酸，它们与NAD和NADP一样是传递电子和氢原子的载体，只不过其在反应中可同时接受2个电子和2个氢原子，它们在氧

4、化还原反应中，特别是氧化呼吸链中起着传递电子和氢原子的作用。1、FMN和FAD的递能作用六、辅酶A在能量代谢中的作用1、辅酶A（coenzymeA，CoA）的结构其中巯基是CoA的活泼基团，为了显示－SH的重要性，CoA常以CoA－SH表示，它在酶促转乙酰的反应中，起着接受或提供乙酰基的作用。2、高能化合物－乙酰CoA乙酰基与CoA通过硫酯键形成乙酰－CoA，其可用CH3－Co－SCoA表示，其中的硫酯键与ATP中的高能磷酸键相似，都在水解时释放大量的自由能，其释放的自由能分别为31.38KJ/mol和30.

5、54KJ/mol。因此，乙酰－CoA具有高的乙酰基转移势能，其所带的乙酰基，不是一般的乙酰基，而是活泼的乙酰基团，正象ATP所携带的活泼磷酸基团一样。在新陈代谢中，许多物质的终产物为乙酰－CoA，如葡萄糖、脂肪酸的终产物为乙酰－CoA。一般认为，代谢调节分为三个不同的水平：分子水平、细胞水平和整体水平。分子水平的调节包括反应物和产物的调节。酶的调节是最基本的代谢调节，包括酶的数量调节和酶的活性调节等。酶的数量受到合成速率和降解速率的共同调节，酶的活性调节，比较普遍的机制是可逆的变构调节和共价修饰两种形式。细胞

6、的特殊结构与酶结合在一起，使酶的作用具有严格的定位条理性，从而使代谢途径得到分割控制。整体水平的调节，包括激素的调节和神经的调节。此外，还有来自基因表达的调控作用。七、新陈代谢的调节八、代谢中常见的有机反应机制代谢过程几乎都是酶促有机反应。包括酸－碱催化、共价催化、金属离子催化和静电催化（electrostaticcatalysis)生物化学中的反应大体可归纳为四类：基团转移反应、氧化反应和还原反应、消除、异构化及重排反应和碳－碳键的形成与断裂反应（p5～12自学）。一）主要反应机制二）生物化学中亲核基团与亲

7、电体的相互作用1）正碳离子和负碳离子的形成由于C原子的电负性较H高，故C-H键断裂时一般形成负碳离子，只有当氢化离子的受体如NAD+等存在时，才形成正碳离子。2）生物化学中常见的亲核基团进行异裂断键的化合物可分为2类：即缺电子者和富电子者。富电子者又称为亲核基团，其持有负电荷，即未共用的电子对，与缺电子中心很易形成共价键，在生物化学中常见的亲核基团有：氨基、羟基、咪唑基及巯基等。3）亲电体缺电子化合物称为亲电体，它有一个未饱和的电子壳，即含有1个电负性的原子而呈正电性，在生物化学中常见的亲电体有H+、羰基的碳

8、原子（它含有一个电负性的氧原子）、阳离子亚胺和金属离子。4）亲核基团易攻击亲电体形成新的化合物九、新陈代谢的研究方法（自学）（一）使用酶的抑制剂（二）利用遗传欠缺症研究代谢途径（三）气体测量法（四）同位素示踪法（五）核磁共振波谱法(NMR)生物能学是深入理解生物化学特别是生物新陈代谢规律不可缺少的基本知识，它是生物化学中涉及生活细胞转移和能量利用的基本问题。第20章生物能学一、有关热力学的一些基本概