《代謝總論》PPT課件(I)

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1、第七章代謝總論本章內(nèi)容新陳代謝總論高能化合物與ATP的作用學(xué)習(xí)要求1.掌握新陳代謝的概念、共同點(diǎn)及對生命的重要性；2.了解高能化合物以及ATP的重要性；3.了解中間代謝的研究方法；一、新陳代謝總論（一）新陳代謝的概念：1、概念：新陳代謝(metabolism)是指生物體與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的過程，也是活細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)變化的總稱，又稱為代謝。呼吸作用;生長;運(yùn)動(dòng);光合作用等。2.新陳代謝的作用類型1.分解代謝（catabolism），也稱異化作用(disassimilation)將生物大分子分解成

2、小分子的過程；放能2.合成代謝（anabolism），也稱同化作用（assimilation）由小分子合成生物大分子的過程；耗能每種代謝作用都包含兩個(gè)方面：物質(zhì)代謝（substancemetabolism），物質(zhì)的合成與分解；能量代謝（energymetabolism），能量的轉(zhuǎn)換、儲存和釋放。生長旺盛時(shí)：合成代謝?分解代謝衰老或饑餓：合成代謝?分解代謝新陳代謝總論（一）新陳代謝的概念新陳代謝合成代謝（同化作用）分解代謝（異化作用）生物小分子合成為生物大分子需要能量釋放能量生物大分子分解為生物小分子能量

3、代謝物質(zhì)代謝中間代謝：指代謝中的一系列酶促反應(yīng)。代謝途徑（metabolismpathway)：指糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸及水、鹽代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)。代謝物：統(tǒng)指代謝反應(yīng)中任一反應(yīng)物、中間產(chǎn)物或產(chǎn)物。3、代謝特點(diǎn)：1）嚴(yán)格的細(xì)胞內(nèi)定位；2）由酶催化，反應(yīng)條件溫和；3）共通的代謝間關(guān)聯(lián)；4）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆磻?yīng)順序；5）高效率的調(diào)控機(jī)構(gòu)。（二）研究中間代謝的方法：1、活體內(nèi)與活體外實(shí)驗(yàn)：1）在活體內(nèi)（invivo）：生物體內(nèi):動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、組織細(xì)胞培養(yǎng)等。2）在活體外（invitro)：在試管內(nèi)進(jìn)行:細(xì)胞切片、勻漿液、

4、提取液等。2、同位素示蹤法：放射性同位素：原子量不同，衰變中有射線輻射的同位素。常用的有：氚（3H）、14C、32P、35S、131I等儀器：脈沖探測儀、γ-計(jì)數(shù)器、液體閃爍計(jì)數(shù)器等。特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、方法簡便。注意個(gè)人防護(hù)。3、代謝途徑阻斷等方法用抗代謝物或酶抑制劑阻抑中間代謝的某一環(huán)節(jié)，使中間物積累，便于分析和推測代謝情況。常用方法：微生物的突變體-營養(yǎng)缺陷型、切除動(dòng)物的某器官等方法。糖、脂肪、蛋白質(zhì)CO2+H2O+能量生物氧化二、高能化合物與ATP的作用ATP1、高能化合物的概念一般將水解

5、時(shí)能夠釋放25kJ/mol（6Kcal/mol)以上自由能的化合物稱為高能化合物。在高能化合物分子中，釋放出大量自由能時(shí)水解斷裂的活潑共價(jià)鍵稱為高能鍵*。高能磷酸化合物：水解每摩爾磷酸基能釋放6千卡/mol或以上能量的磷酸化合物。生物體內(nèi)的放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)偶聯(lián)，最基本的形式是通過高能化合物實(shí)現(xiàn)的.1、類型(按其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所含高能鍵的特征分)：1）磷氧鍵型：如ATP等2）氮磷鍵型：如磷酸肌酸等3）硫酯鍵型：如脂酰CoA等4）甲硫鍵型：S-腺苷甲硫氨酸（1）磷氧鍵型（—O-P)(A)酰基磷酸化合物1,

6、3-二磷酸甘油酸乙酰磷酸(A)?；姿峄衔锇奔柞Ａ姿狨；佘账岚滨；佘账幔˙）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸ADP（二磷酸腺苷）（C）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）磷氧鍵型：?；姿峄衔?、焦磷酸化合物、烯醇式磷酸化合物（2）氮磷鍵型（如胍基磷酸化合物）磷酸肌酸磷酸精氨酸磷酸肌酸是易興奮組織（如肌肉、腦、神經(jīng)）唯一的能起暫時(shí)儲能作用的物質(zhì)。磷酸精氨酸是無脊椎動(dòng)物肌肉中的儲能物質(zhì)（3）硫酯鍵型3?-磷酸腺苷-5?-磷酰硫酸酰基輔酶ACOS?COACH2COOHCH2（4）甲硫鍵型S

7、-腺苷甲硫氨酸2.最重要的高能化合物—ATPΔG°′=-30.5千焦/摩爾（1）ATP的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與水解自由能的關(guān)系A(chǔ)、ATP是生物體通用的能量貨幣（是產(chǎn)能反應(yīng)和需能反應(yīng)的重要能量介質(zhì)）。B、ATP是磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)的中間載體。ATP在傳遞能量方面起著轉(zhuǎn)運(yùn)站的作用，它是能量的攜帶者和轉(zhuǎn)運(yùn)者，但不是能量的貯存者。（2）ATP在能量轉(zhuǎn)化中的作用ATP是通用的能量貨幣ATP將分解代謝的產(chǎn)能反應(yīng)和合成代謝的需能反應(yīng)偶聯(lián)在一起，被生物界普遍用作“能量貨幣”。有機(jī)物氧化分解產(chǎn)生的能量并不直接用于活細(xì)胞的生理活動(dòng)，

8、而是將ADP磷酸化生成ATP.當(dāng)ATP＋H2O→ADP+Pi時(shí)，釋放出的自由能，為生命活動(dòng)提供能量；即構(gòu)成了ATP/ADP循環(huán)。（3）ATP的其他功能：ATP可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌塑杖姿崛纾篊TP（參與磷脂合成）；UTP（多糖的合成）；GTP（蛋白質(zhì)的合成）ATP是某些酶和代謝途徑的調(diào)節(jié)因子ATP斷裂形成AMP和焦磷酸的特殊作用機(jī)械能--運(yùn)動(dòng)化學(xué)能--合成滲透能--分泌吸收電能--生物電熱能--體溫光能--生物發(fā)光ATP是生物系統(tǒng)能量交換的中心