生物能量学原理.ppt

*13-12-存在于所有细胞的核苷二磷酸激酶可以将ATP转化为所需要的(d)NTP-在迫切需要ATP时，细胞均可通过腺苷酸激酶降低[ADP]而获得ATP：2ADP←→ATP+AMP(?G’o≈0)ATP+(d)NDP←→ADP+(d)NTP(?G’o≈0)(细胞中相对较高的[ATP]/[ADP]总是有利于反应正向进行)?所有细胞都能进行核苷酸之间的转磷酸化*13-9-ATP在细胞内的多种磷酸原中具有中间值的磷酰基转移势能，是为偶联反应中的重要共享载能中间物-磷酰基团的转移均由激酶催化进行-磷酰基团P经由ATP中继从高能供体转移到受体以形成相应的低能衍生物，由激酶催化的这类磷酰基转移在细胞内条件下总是伴随总自由能的减少，而低能磷酸化合物水解释出的Pi几乎不再具备任何磷酰基转移势能?ATPservesastheuniversalenergycurrencyinalllivingcells–25(cf.Fig8-6)*13-10亲核体可能是醇或羧酸的O、肌酸或Arg/His侧链中的Neg.Glc→G6PR5P→PRPPFAactivation腺苷酰化在热力学上是非常利好的：ATP的两个磷酸酐键均被断开§4.ATP可分别提供磷酰基、焦磷酰基和腺苷酰基小结：磷酰基转移和ATP*LW-8-ATP自身的结构特点使之具有大而负的标准水解自由能变化-ATP是异化和同化代谢的化学连接点，为活细胞的能量通币，其放能转化(→ADP+Pi/AMP+PPi)可偶联于许多吸能反应和过程-在偶联于吸能反应时，ATP通常是通过将其磷酰基、焦磷酰基或腺苷酰基转移给某一底物或酶分子的共价结合方式供能的(~提高底物自由能)-细胞还有着其他一些具有大而负水解自由能的代谢中间物，如磷酸烯醇式丙酮酸、1,3-二磷酸甘油酸和磷酸肌酸等；这些高能化合物和ATP一样都具有很高的磷酰基转移势能，是为良好的磷酰基供体；硫酯也具有很高的水解自由能㈢生物氧化-还原反应*LW-9Theflowofelectronsinthesereactionsisresponsible,directlyorindirectly,forallworkdonebylivingorganismsOxidation-reductionreactionsinvolvethelossofelectronsbyonechemicalspecies(oxidized),andthegainofelectronsbyanother(reduced)Thepathofelectronflowinmetabolismiscomplex,involvingvariousspecializedelectroncarriersinenzyme-catalyzedreactionsCellscontainavarietyofmolecularenergytransducerstoconverttheenergyofelectronflowintousefulwork?????电子流可以做生物功*LW-10活细胞具有类似于马达电路的生物电路：以相对还原态高的化合物(eg.Glc)作为电子源，随着其酶促氧化反应释出的电子流可在电动势(emf)的驱动下自发经由一系列电子载体中间物而流向另一相对氧化态高的化合物(eg.O2)，期间释出的能量则可被各种分子能量转换器(酶和其他蛋白质)利用而做生物功eg.inmitochondrion:某些膜结合酶可以将电子流偶联于跨膜pH差的形成以完成渗透功和电功，而由此形成的跨膜[H+]梯度则具有相应的质子动势(pmf)，可以被内膜上的ATP合酶利用做化学功：随着H+自发地跨膜内流而以ADP和Pi为原料合成ATP1.生物氧化一般都涉及脱氢*LW-11-电负性增加趋势为HCSNO电负性高者被假定拥有其共享成键电子对-随着原有的每个e–丢失，C均发生相应的氧化，即使并没有O的参与(eg.–CH2–CH2–