09第九章　代谢总论.ppt

第九章　代谢总论 一、几个概念 1、新陈代谢(metabolism)是指生物体与周围环境进行物质和能量交换的过程，也是活细胞内所有化学变化的总称，又称为代谢。包括两种代谢作用: 分解代谢（catabolism, katabolism），即将复杂的大分子物质转变成小分子物质的过程，也称异化作用(disassimilation)，一般是放能反应 合成代谢（anabolism），指将简单的小分子物质转变成复杂大分子物质的过程，也称同化作用（assimilation），一般是吸能反应 每种代谢作用都包含两个方面： 物质代谢（substance metabolism），物质的合成与分解 能量代谢（energy metabolism），能量的转换、储存和释放 ? 生长旺盛时： 合成代谢?分解代谢 成长的生物： 合成代谢?分解代谢 衰老或饥饿： 合成代谢?分解代谢 ? 　　　　　　　　　　　　 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 2.代谢中间产物：在物质代谢过程中，从开始物质A到最终产物X变化中间产生的物质，称为代谢中间产物。如以模式图表示则为： 　　A→B→C→D→……→X 　　式中的B、C、D……等都是中间产物。 3.中间代谢:中间代谢是机体吸收营养素成分或消化产物以后，所经历的代谢过程的主要内容。 4.代谢途径：中间代谢按特定的顺序进行的一系列化学反应，就构成了代谢途径。 二、新陈代谢的特点 1．代谢过程所包含的化学反应通常不是一步完成，由一系列的中间代谢过程所组成，反应数目虽多，但有极强的顺序性。 2．代谢作用需要温和的条件，绝大多数反应都由酶所催化。 3．代谢作用具有高度灵敏的自我调节。 整体水平上，主要靠激素或激素伴同神经系统进行的综合调节 细胞水平上，主要通过胞内酶布局的区域化而实现 分子水平上，主要通过酶的反馈抑制和基因表达的调控等实现 4.生物代谢的代谢体系是在长期进化中逐步形成，逐步完善的。 三、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（building blocks）。 　3）将结构单元装配成自身的大分子。 　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 第二节　高能化合物与ATP 生物体的一切生命活动都需要能量 高能磷酸化合物 （一）高能磷酸化合物的概念 机体内许多磷酸化合物，当其磷酰基水解时，释放出大量的自由能（一般水解时能释放出5kcal/mol以上的自由能）。这类化合物称为高能磷酸化合物。其释放高能量的化学键叫“高能键”，有符号“~”表示。 以ATP形式贮存的能量有以下作用： 　（1）提供生物合成所需能量 　（2）机体活动及肌肉收缩所需能量 　（3）营养物跨膜运输所需能量 　（4）DNA,RNA，蛋白质等合成中，保证基因信息正确传递。 能够提供能量的核苷酸分子，除了ATP以外，还有GTP、UTP、CTP等。 　新陈代谢的研究方法 1.研究材料： 　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（in vivo）:用生物整体研究 　　体外研究（in vitro）：用切片，匀浆等研究 测定中间代谢物常用的方法 　1.同位素示踪法 　2.核磁共振波谱法 　　 * 能量代谢 物质代谢 *