现代生物学导论第三讲生物的新陈代谢.pptVIP

把火柴燃烧和生物体内氧化相比，基本原则是相似的――有机物氧化释放出能量。01生物体内氧化比燃烧过程缓慢的多，不是猛然地发出光和热。02生物体内氧化在水环境中进行。03生物体内的氧化由酶催化。04生物体内氧化分步骤进行，产生能量贮存在ATP中。05有哪些不同？生物体内氧化分步骤进行01淀粉02葡萄糖03丙酮酸04CO2+H2O05ATP06与葡萄糖氧化分解产生能量有关的三条代谢途径A、?糖酵解途径六个碳的葡萄糖分解为两个三碳的丙酮酸，净得两个ATP，同时还产生NADH。糖酵解途径可以在无氧情况下进行，但是要解决NADH变回到NAD＋问题。12返回01.糖酵解途径01.乳酸乙醇返回B、?三羧酸循环1三羧酸循环一定需要氧才能进行。在三羧酸循环中脱下的氢，形成NADH和FADH2，然后再逐步传递给氧。201返回02丙酮酸03三个二氧化碳04三羧酸循环脱下的氢可以看作是电子加上质子012H2e＋2H＋02在呼吸链起端，电子处在高能水平，传递到O2时，处于低能水平。传递过程中释出的能量，用于产生ATP。03C、?呼吸链CO2和H2O总之，一个葡萄糖分子经过：无氧糖酵解途径丙酮酸2个ATP有氧糖酵解途径、三羧酸循环途径、呼吸链完全氧化36个ATP030405060102生物体可利用各种有机分子作燃料。除了葡萄糖，其他生物分子，包括脂类、氨基酸、核苷酸等，都可以通过三羧酸循环途径，彻底氧化为CO2和H2O，同时产生能量。对于人体来说，最适宜的燃料是葡萄糖。酶是生物催化剂生命世界的能量源泉是太阳能生物体主要从有机分子的氧化取得能量生物体内有一个复杂的代谢网络01020304第三讲生物的新陈代谢生命活动的原动力在于生物体内一刻不停的新陈代谢。通过新陈代谢不断把太阳能或食物中贮存的能量，转化为可供生命活动利用的能量，不断制造出各种大、小分子以供生命活动所需要。体内的新陈代谢过程又都是在生物催化剂----酶的催化下进行的。这一讲先介绍酶的性质，然后着重介绍生命活动所需的能量，从何而来。至于新陈代谢中产生的大、小生物分子，种类甚多，这里仅介绍蛋白质大分子是如何合成的。返回专一性质、催化剂可以加快化学反应的速度，酶是生物催化剂，它的突出优点是：可以调节。先看看催化效率高催化效率高、酶的催化特点一、酶是生物催化剂用简单的实验证明酶的催化效率：返回2H2O22H2O+O2铁屑肝糜肝糜（煮）酶的化学本质是蛋白质有的酶仅仅由蛋白质组成，如：核糖核酸酶有的酶除了主要由蛋白质组成外，还有一些金属离子或小分子参与。这些金属离子或小分子是酶活性所必须的，称为辅酶/辅基或辅助因子。如：羧基肽酶以二价锌离子（Zn2+）为辅助因子01又如：过氧化氢酶以铁卟啉环为辅助因子02铁卟啉辅基下图催化剂只能催化原来可以进行的即使对可以进行的反应来说，反应物分子应越过一个活化能才能发生反应。反应，加快其反应速度。酶作为催化剂的作用是降低活化能。酶催化作用的机理是降低活化能酶是如何降低活化能的呢?首先需要酶与底物分子结合，酶蛋白结构中有底物结合中心/活性中心。然后，酶蛋白分子以各种方式，作用于底物分子，使底物分子活化起来。酶与底物的专一结合，又是酶促反应专一性的体现。在代谢途径中调节酶活性几个酶或十几个酶前后配合，完成一系列代谢反应，形成一条代谢途径。在一条代谢途径中，常常是前一个酶促反应的底物，便是下一个酶促反应的底物。酶的活性可以调控一条代谢途径的终产物，有时可与该代谢途径的第一步反应的酶相结合，结合的结果使这个酶活性下降，从而使整条代谢途径的反应速度慢起来。这种情况称为“反馈抑制”。值得注意的是，发生反馈抑制时，代谢终产物与酶结合时，是非共价结合，是可逆的。（无活性）终产物（调节物）结合在调节中心04第一个酶05返回01终产物03第一个酶（有活性）0201共价调节02有时候，酶蛋白分子可以和一个基团形成共价结合，结合的结果，使酶蛋白分子结构发生改变，使酶活性发生改变。例如，与磷酸根的结合。03这种调节酶活性的情况称为酶的共价调节。竞争性抑制有的酶在遇到一些化学结构与底物相似的分子时，这些分子与底物竞争结合酶的活性中心，亦会表现出酶活性的降低（抑制）