生物化学--新陈代谢总论与生物氧化PPT课件.ppt

- 第一节 新陈代谢（metabolism）简称“代谢”，指活细胞中进行的所有化学反应的总称。包括同化作用即合成代谢，异化作用即分解作用。 代谢的实质就是交换,是生物体与外界环境进行物质交换的过程。包括：消化、吸收、中间代谢、排泄。 通过物质交换建造和修复生物体（按人的一生计,交换物质的总量约为体重的1200倍,人体所含的物质平均每10天更新一半）。通过能量交换推动生命运动，通过信息交换进行调控，保持生物体和环境的适应。 人体为例：水（代谢水）每一周就有50％为新的水分子；蛋白质80天就被更新一半，其中肝、血中的蛋白质10天就更新一半；组成人体的原子一年后98％被更新。 新陈代谢 物质代谢代谢途径类型 乙酰CoA在代谢中的作用 一、新陈代谢的研究方法 二、生物体内能量代谢的基本规律 1.服从热力学原理。热力学第一定律是能量守恒定律，热力学第二定律指出，热的传导自高温流向低温。机体内的化学反应朝着达到其平衡点的方向进行。 2.生化反应最重要的热力学函数是吉布斯自由能G 。自由能是在恒温、恒压下，一个体系作有用功的能力的度量。用于判断反应可否自发进行，是放能或耗能反应。 ΔG＜0，表示体系自由能减少，反应可以自发进行，但是不等于说该反应一定发生或以能觉察的速率进行，是放能反应。 ΔG＞0，反应不能自发进行，吸收能量才推动反应进行。 ΔG＝0，体系处在平衡状态。 二、生物体内能量代谢的基本规律 3.自由能：生物体（或恒温恒压下）用以作功的能量。在没有作功条件时，自由能转变为热能丧失。 自由能与另外两个函数有关，ΔG=ΔH - TΔS（ΔH是总热量的变化，ΔS是总熵的改变，T是体系的绝对温度）。 4.熵：混乱度或无序性，是一种无用的能。 （1）烯醇式磷酸化合物（例） (2)酰基磷酸化合物（例） （3）焦磷酸化合物（例） 磷氮型高能磷酸化合物： (1) 硫酯键型高能化合物 （例） (2) 甲硫型高能化合物 （例） ATP的生成和利用 四、肌酸磷酸是高能磷酸键的贮存形式 五、辅酶A的递能作用 乙酰CoA在代谢中的作用 第二节 生物氧化的概念 能量是一切生物体活动所必需的。能量的来源，主要依靠生物体内糖、脂肪、蛋白质等有机物的氧化作用。 有机物在生物体细胞内氧化分解成二氧化碳和水并释放出能量形成ATP的过程称为生物氧化（bioligical oxidation）。 由于此过程通常要消耗氧，生成二氧化碳，并且在组织细胞内进行，所以生物氧化也叫做细胞呼吸或组织呼吸。 生物氧化的主要生理意义是为生物体提供能量。 生物氧化的过程 生物氧化发生的场所－线粒体 1948年，Eugene Kennedy和Albert Lehninger发现: 真核生物氧化磷酸化的场所是线粒体 　原核生物氧化磷酸化的场所为细胞质膜 线粒体的结构 生物氧化与体外燃烧的比较 三、生物氧化中水的生成 　　　代谢物在酶的作用下，将脱下的氢经过氢传递体，传给氧生成水。　　 　　　生物氧化体系解决的是有机物脱氢及氢的去路问题，即解决有机物是如何通过一系列特异性的酶催化的反应脱氢、递氢和递电子，把氢交给氧生成水，并产生ATP的问题。　 （一）呼吸链（respiratory chain) 1、概念 代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后，经过一些列的传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的全部体系叫做呼吸链。 由于参与这一系列催化作用的酶和辅酶及中间传递体在膜（原核细胞膜、真核线粒体内膜）上一个接一个地构成了链状反应，故常将这种形式的氧化过程称为呼吸链。 3、呼吸链的组成 （1）烟（尼克）酰胺脱氢酶类－以NAD+或NADP+为辅酶的脱氢酶，已知的有200多种 该类酶均为不需氧脱氢酶，即不以氧为直接受氢体。 总结：呼吸链组分 酶蛋白 辅酶 在呼吸链中的作用 一、脱氢酶 NAD+ 、NADP+ 二、黄素蛋白 FMN 、FAD 三、铁硫蛋白 Fe 、S 簇 四、辅酶Q(CoQ) 脂溶性醌类化合物 五、细胞色素(Cyt)铁卟啉 呼吸链的排列顺序： 接受还原性辅酶上的氢原子对(2H++2e)，使辅酶分子氧化，并将电子对顺序传递，直至激活分子氧，使氧负离子(O2-)与质子对(2H+)结合，生成水。电子对在传递过程中逐步氧化放能，所释放的能量驱动ADP和无机磷发生磷酸化反应，生成ATP。 利用P/O比值推测氧化磷酸化偶联部位： （四）氧化磷酸化的解偶联和抑制 2. 抑制作用: