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第七章 代谢总论与生物氧化 学习导航 第一节 代谢总论 第二节 生物氧化 第一节 代谢总论 一、有关概念 二、新陈代谢的特点与调节 一、有关概念 1.新陈代谢(简称代谢 ) 营养物质在生物体内所经历的一切化学变化的总称。 实质：错综复杂的化学反应相互配合，彼此协调，对周围环境高度适应而成的一个有规律的总过程。 2.代谢过程：消化吸收、中间代谢及代谢产物的排泄。 (底物、中间产物(代谢物 )和最终产物) 3.主要代谢途径 具有共同规律的途径，在生物界具有相当普遍性。 4.新陈代谢的功能 获得营养；转变为元件；组成大分子；形成或分解生物分子；提供所需能量。 二、新陈代谢的特点与调节 1、特点 2、新陈代谢的调节 1、特点 在温和条件下进行(由酶催化)； 步骤繁多、彼此协调，逐步进行，有严格顺序性； 各代谢途径相互交接 ，形成物质与能量的网络化交流系统。 精密的调控机制保证机体最经济地利用物质和能量。 各代谢途径之间存在许多重复出现的基元(通用活化载体). 2、新陈代谢的调节 分子水平、细胞水平和整体水平。基因表达的调控。 主要有三个环节： 酶量的调节（转录水平） 　 酶活性的调节（变构、共价） 　 反应底物的调节 一、生物氧化的概念 二、 生物氧化的特点和方式 CO2的生成 H2O的生成 生物氧化的一般过程 三、高能化合物 高能化合物类型 ATP的特点 ATP的特殊作用 磷酸肌酸与ATP的转换 ATP的生成和利用 四、呼吸链 呼吸链的定义 呼吸链的组成 烟酰胺脱氢酶类 黄素蛋白酶类 铁硫蛋白 CoQ 细胞色素 呼吸链中传递体的排列顺序 实验依据： 1）根据各种组分标准氧化还原电位确定顺序，氧化还原电位逐渐增加，该值越大，说明越易构成氧化剂处于呼吸链的末端，越小，说明越易构成还原剂处于呼吸链的始端。 2）电子亲和力增加的顺序排列； 3）吸收光谱变化，氧化程度逐渐增高； 4）利用电子传递抑制剂选择性阻断； 5）拆开和重组 6）还原状态呼吸链缓慢给氧，根据各组分氧化还原状态确定顺序 呼吸链（电子传递链） 五、氧化磷酸化 ATP的生成： 主要由：ADP+pi+能量→ATP 少数情况：AMP+ ppi+能量→ATP 1、底物水平磷酸化 定义：底物水平磷酸化 是指代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使分子内部能量重新分配，能量集中产生高能键，然后使ADP磷酸化生成ATP的过程。 底物被氧化时形成高能磷酸化合物的中间物，通过酶的作用使ADP生成ATP。 底物磷酸化形成高能磷酸化合物的能量来自伴随底物脱氢，分子内部能量的重新分布。如：糖酵解过程产生ATP 2、氧化磷酸化 2)氧化磷酸化偶联部位 定义 在生物氧化过程中，从代谢物脱下的成对氢原子（2H）通过多种酶和辅酶所催化的连锁反应逐步传递，最终与氧结合生成水，这一系列酶和辅酶组成的连锁传递体系称为呼吸链(respiratory chain)又称电子传递链(electron transfer chain)。呼吸链是代谢物上氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列电子传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的过程。 组成：递氢体和电子传递体（2H ? 2H+ + 2e），存在于线粒体内膜上 １．烟酰胺脱氢酶类 ２. 黄素蛋白酶类 ３. 铁-硫蛋白类 ４. 辅酶Ｑ ５. 细胞色素类 NADH 辅 酶 Q（CoQ） Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 琥珀酸等 黄素蛋白（F AD） 黄素蛋白（FMN） 细胞色素类 铁硫蛋白（Fe-S） 铁硫蛋白（Fe-S） 特点：以NAD+ 或NADP+为辅酶，存在于线粒体、基质或胞液中。 传递氢机理: NAD(P) + + 2H+ +2e NAD(P)H + H+ 特点： 以FAD或FMN为辅基，酶蛋白为细胞膜组成蛋白 类别：黄素脱氢酶类（如NADH脱氢酶、琥珀酸脱氢酶） 需氧脱氢酶类（如L—氨基酸氧化酶） 加单氧酶（如赖氨酸羟化酶） 递氢机理：FAD(FMN)+2H FAD(FMN)H2 +e 传递电子机理：Fe3+ Fe2+ -e 特点：含有Fe和对酸不稳定的S原子，Fe和