第七章 能量代谢与生物能的利用.ppt

第七章 能量代谢与生物能的利用 本章内容 新陈代谢 生物能学 生物氧化 一、新陈代谢 （一）新陈代谢的概念： 1、概念： 新陈代谢（metabolism)活细胞中所有化学变化的总称。每一变化均由酶催化。 呼吸作用 生长 运动 光合作用等 2、类型： 合成代谢： 由小分子合成生物大分子的过程； 耗能 分解代谢： 将生物大分子分解成小分子的过程； 放能 能量代谢： 研究代谢过程中伴随着生物体的合成代谢分解代谢中能量的变化。 物质代谢： 即生命物质的降解和建成，包括合成代谢和分解代谢。它与能量代谢紧密偶联、互成因果。 代谢途径（ metabolism pathway) ： 指糖、脂类、蛋白质、核酸及水、盐 代谢的一系列化学反应。 代谢物： 统指代谢反应中任一反应物、中间产物或产物。 3、代谢特点： 1）严格的细胞内定位 2）特异的酶促反应 3）共通的代谢间关联 4）严谨的反应顺序 5）高效率的调控机构 马蝇 中间代谢-----物质在细胞内的分解和合成过程 人体细胞外的消化分为四个过程： 1)口腔内的消化 2)胃的消化 3)小肠消化 4)大肠消化 （二）研究新陈代谢的方法： 1、活体内与活体外实验： 1）在活体内（in vivo）： 生物体内:动物实验、组织细胞培养等。 例如1904年，德国生物学家Knoop根据体内实验提出脂肪酸 ? --氧化学说。 一CH2CH2一CH2CH2一CH2COOH ---? 2CH3COOH + 一CH2COOH 一CH2一CH2CH2一CH2COOH ---? 2CH3COOH + 一COOH 2）在活体外（in vitro)： 在试管内进行:细胞切片、匀浆液、提 取液等。 2、同位素示踪法： 同位素标记某种代谢物，然后追踪同位元素在体内的变化途径，就能获得有关代谢途径的丰富知识。 3、代谢途径阻断等方法 用抗代谢物或酶抑制剂阻抑中间代谢的某一环节，使中间物积累，便于分析和推测代谢情况。 ( D,异化)二、生物能学— 生物体内新陈代谢的规律 （一）热力学第一定律与生物体系 热力学第一定律：能量即不能创造也不能消失，只能从一种形式转变为另一种形式。 1、生物体系是一个开放体系。 特点：与环境有物质交换和能量交换。 2、化学能的变化： 光能 化学能 （二）热力学第二定律与生物体系 热力学第二定律：指任何一种物理或化学的过程都自发地趋向于增加体系与环境的总熵。 ΔG = ΔH - TΔS 该方程式表说明： ? G 0，体系的反应能自发进行. ?G 0，反应不能自发进行，当给体系补充自由能时，才能推动 反应进行。 ?G=0 ，表明体系已处于平衡状态。 对于 A +B ←→ C +D