生物化学 第七章 新陈代谢及生物能学PPT.ppt

《生物化学‖》;第七章 代谢总论及生物能学;第一节 代谢总论; 什么是新陈代谢？ 新的来，旧的去 花开花落 “长江后浪推前浪，一代新人换旧人”; 生化定义——泛指生物与周围环境进行物质与能量交换的过程。是生物体物质代谢与能量代谢的有机统一 ;2、将摄取的营养物质和细胞中原有的物质（结构物质或功能物质）分解为机体所需的结构元件或分解供能 3、将结构元件装配成大分子（结构物质、功能物质） 4、在物质代谢的同时进行能量代谢 主要涉及目前已经清楚的细胞内四大物质的合成与分解。 ;1、 不同生物的代谢大同小异 大同 各类生物的物质的代谢途径十分相似;2、 反应步骤繁多，具有严格的顺序性； ;;分解代谢：将从外界摄取或机体原有的物质物质通过一系列的反应步骤变为较小的、较简单的物质的过程。 合成代谢：生物利用小分子或大分子结构元件构建自身大分子的过程。;合成代谢;二、能量代谢在新陈代谢中的作用;维持生命活动的能量来源; 外界摄取的营养物质和机体内储存的物质如：糖、脂、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量、最终生成二氧化碳和水 ;ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物;ATP的性质;另外： GTP对G蛋白的活化、蛋白质的生物合成、蛋白质的寻靶作用以及蛋白质运转等过程提供自由能； UTP在糖原合成中起活化葡萄糖分子的作用； CTP在合成磷脂酰胆碱及纤维素等方面有作用。 ;三、能量代谢中的其他重要物质;;VB2;辅酶A（CoA~SH）;四、代谢的研究方法;整体方法（in vivo) ; ;离体法(in vitro) 器官、组织或细胞 ;1、利用酶的抑制剂 代谢途径受阻导致代谢中间产物的积累 碘乙酸——3-磷酸甘油醛脱氢酶 氟化钠——烯醇化酶 2、利用遗传缺陷症研究代谢途径 ;黑色素是吲哚醌的聚合物 白化病(albinism)缺乏酪氨酸酶;尿黑酸尿症(alkaptonuria) 尿黑酸氧化酶缺乏，尿黑酸裂环降解受阻，尿中的尿黑酸经空气氧化为相应的对醌，后者可聚合为黑的色素。; 同位素示踪法 利用含放射性同位素的物质，测试其在不同物质间的转移 ;;第二节 生物能学;一、有关热力学的一些基本概念 ; （一）、体系 宇宙 太阳系 地球 每个生物或非生物 化学反应体系 ;能量的传递形式;体系总能量 = 可做功的能+ 不能做功的能 （H） （自由能G） （热能）; 热力学第一定律 (能量转化与守恒定律);二、化学反应体系中的自由能;状态 A ; ① △G＜0时，W＞0，体系对外作功，该反应可自发进行，放能反应 ② △G = 0时，W =0，该反应处于平衡 ③ △G＞0时，W＜0，该反应不可自发进行，必须吸收外来能量才能进行（吸能反应），同时，该反应的逆过程可以自发进行。;（二）偶联化学反应标准自由能变化的可加性;三、 高能化合物; 高能化合物（水解）→低能化合物 △GO＜0 （能自发进行） ———————————————————————————————— ;激酶——激活底物（A）连接高能键的酶;类似的活化反应十分普遍存在。;硫酯键化合物 ~ S 甲硫键化合物 CH3~S+- C-C;1,磷氧键型（—O~P);氨甲酰磷酸;（2）焦磷酸化合物;（3）烯醇式磷酸化合物;2, 氮磷键型;3,硫酯键型;4, 甲硫键型;（三）ATP的结构特点;1、酸酐键上的P争夺电子，导致使氧桥的稳定性降低，甚至断裂。;高能化合物由于内在因素本身化学不稳定(G高)，水解产物稳定(G低)。; （四）细胞内影响ATP水解的因素 pH（ pH越高，放出的能量越多） ;（五）ATP “能量中间体”; 磷酸肌酸 暂时储能物质;磷酸肌酸（哺乳类）;磷酸肌酸 + ADP 肌酸 + ATP;（七）ATP断裂成AMP 和焦磷酸;2 -;(八） 其他三磷酸核苷的递能作用;能量源自;(九） 能荷