第七章 2013新存代谢与生物氧化课件.ppt

第七章　新存代谢和生物氧化;第一节　 概述 ⒈定义：是活细胞进行的化学反应总称。 生物与环境进行物质和能量交换的过程，包括合成和分解代谢。 ⒉特点： ⑴合成与分解反应同时进行 生物不断从环境摄取物质，转变为自己的组分；同时，将组分或废物分解并排出，不断自我更新。 ;⑵内容 包含物质和能量代谢;即合成和分解两方面 将外界摄取的低能量或简单的化合物，转化成高能量或复杂细胞组分的过程叫合成代谢；是吸能反应。 将高能量、复杂的生物物质转化成低能量、简单物质的过程叫分解代谢；是放能反应。 ⑶代谢间的关系 合成代谢中包含有分解反应；分解代谢中也包含有合成反应，能量代谢也是如此。 两者相互联系、相互依存、相互制约。 ;例如，嘌呤碱基是由CO2，Asp、甲酸、Gln、Gly为原料合成，其中 PRPP+ATP+Gln 磷酸核糖胺焦磷酸 + Pｐi + Glu。 分解产生的小分子物质及释放的能量，可作为合成反应的原料和能量。 生命的不同阶段及状态，代谢种类及形式有差异： 生命萌发、发育期间以合成代谢为主； 成熟期间合成与分解基本平衡； 衰老及消亡期间，分解为主。 ;⑷新陈代谢受到严格调控 调控方法多种，严格又可变，使生命高度适应环境变化。 生命就是在新陈代谢中存在和发展的。 ⒊新陈代谢的过程 分为营养物质消化吸收、中间代谢、废物排泄三个阶段。中间代谢就是指物质和能量在细胞中的合成与分解。 本章重点讨论中间代谢。;⑶呼吸商： 物质在体内氧化分解要消耗氧，并放出CO２；将其吸收氧与放出CO２的比值称为呼吸商（R.Q.），R.Q. = O2/CO2。 呼吸商可表征不同物质氧化分解的耗氧状况。 各种营养物质C、H、O比例不同，所以耗氧量不同。 如糖类R.Q.=1；脂肪R.Q.=0.7；蛋白质R.Q.=0.8。 通过R.Q.的测定，可判断不同生理、病理情况下的能量消耗状态。 ;⑷卡价(值）： 在代谢研究中，常用卡价来衡量产能状况。 卡价是指单位重量营养物氧化产生的总能量。1Kcal=4.18kj。实际测得；糖类为4.1；脂肪为9.4；蛋白质为4.4。;二、新陈代谢的研究方法 ⒈活体内或活体外实验； 活体实验就是利用活的生命体进行实验研究。即饲喂一段时间后，杀死动物，取各组织分析物质种类或含量等。此法非常残忍，现在已不多用。 《保护生物多样性国际公约》。 国际上普遍承认世界卫生组织所定义的动物有五大自由：享有不受饥渴的自由；享有生活舒适的自由；享有不受痛苦伤害和疾病威胁的自由；享有生活无恐惧和悲伤感的自由；享有表达天性的自由。 ;体外实验：指利用动物组织或切片或体外培养细胞进行实验以获取相关信息的方法。体外实验条件易控制，可多次重复。但最终应在活体内进行验证。 ;;⒉同位素示踪法 同位素是指原子序数及化学性质相同，但中子数、质量且核物理性质不同的原子。例如14C，35P，32S等。放射性同位素放出特征射线，用核探测器探测。利用同位素的该性质作为标记，制成标记化合物（如标记食物，药物和代谢物质等），代替相应的非标记化合物。这样就可以用随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。 放射性同位素作为示踪剂具有灵敏度，测量简便易行，能准确地定量，准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点。 ;;⒊代谢途径阻断 利用营养缺陷型 营养缺陷型菌株：野生型菌株经过人工诱变或者自然突变失去合成某种营养（氨基酸，维生素，核酸等）的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养因子才能生长，成为营养缺陷型。 药物阻断 ;;;三、生物能量代谢的基本规律 服从热力学定律 注意生物体内标准自由能变化（标准状态指0.1Mpa、25℃、pH=7,以△G 0′表示）,区别非生物体内的标准自由能变化（△G。），G。＇= -2.303RTlgK; 关于自由能公式推导等，应化专业早学过，略。 体系的△G只取决于产物与反应物自由能的差值，而与反应历程无关。如葡萄糖在体内体外氧化成二氧化碳和水。;四、高能化合物与ATP 高能化合物：指在生化反应中，随水解反应或基团转移放出大量自由能的化合物。 在体内，高能化合物多以高能磷酸化合物的形式存在，把含有5千卡/mol（?G?ˊ -21 kj / mol)以上能量的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。高能磷酸键用～P。 ;主要的高能磷酸化合物 ;ATP在磷酸化合物中处于中间，它在细胞的酶促磷酸基团转移中起“共同中间体”的作用，ADP可以接受表中它以上的化合物的磷酸基团，形成ATP,ATP也可将磷酸基团转移给它以下的受体，例如葡萄糖，形成磷酸化物。; ⒈磷氧键型（—O~P);氨酰基腺苷酸或磷酸;（2）焦磷酸化合物;（3）烯醇式磷酸化合物;⒉氮磷键型;ATP只是能量的携带者或者传递者,其在细胞内的含量只能在比较短暂的时间内供给细胞需要；不是化学能量