生物奥赛细胞代谢课件选编.ppt

第三讲 细胞代谢;一、生命和能;ATP的生理功能ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源;二、化学平衡; H | HOOC—C—NH2 | H;1. 中间产物理论;2. 活性中心理论;3. 酶的催化机理;1.底物浓度;3. 温 度;4. pH 值;5. 辅助因子;6. 抑制剂;;这个方程为Michaelis-Menten方程 （米氏方程） 表示一个酶促反应的起始速度（v）与底物浓度（S）关系的速度方程 ; ①当ν=Vmax/2时，Km=[S]。因此，Km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。 　　②当k-1k+2时，Km=k-1/k+1=Ks。因此，Km可以反映酶与底物亲和力的大小，即Km值越小，则酶与底物的亲和力越大；反之，则越小。 　　③Km可用于判断反应级数：当[S]0.01Km时，ν=（Vmax/Km）[S]，反应为一级反应，即反应速度与底物浓度成正比；当[S]100Km时，ν=Vmax，反应为零级反应，即反应速度与底物浓度无关；当0.01Km[S]100Km时，反应处于零级反应和一级反应之间，为混合级反应。 　　④Km是酶的特征性常数：在一定条件下，某种酶的Km值是恒定的，因而可以通过测定不同酶（特别是一组同工酶）的Km值，来判断是否为不同的酶。 　　⑤Km可用来判断酶的最适底物：当酶有几种不同的底物存在时，Km值最小者，为该酶的最适底物。 　　⑥Km可用来确定酶活性测定时所需的底物浓度：当[S]=10Km时，ν=91%Vmax，为最合适的测定酶活性所需的底物浓度。 　　⑦Vmax可用于酶的转换数的计算：当酶的总浓度和最大速度已知时，可计算出酶的转换数，即单位时间内每个酶分子催化底物转变为产物的分子数。 　　⑷Km和Vmax的测定：主要采用Lineweaver-Burk双倒数作图法和Hanes作图法。 ;非活性部位;四、细胞内氧化还原反应（电子传递过程）;呼吸作用的概念;有氧呼吸 ;呼吸商（respiratoryquotient简称RQ）， 指生物体在同一时间内，释放CO2与吸收O2的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。 ;有氧呼吸的全过程;有氧呼吸的全过程;第一阶段： 磷酸已糖的生成(活化); (G);已糖激酶(hexokinase) 激酶：能够在ATP和任何一种底物之间起催化作用，转移磷酸基团的一类酶。 已糖激酶：是催化从ATP转移磷酸基团至各种六碳糖（G、F）上去的酶。 激酶都需离子要Mg2+作为辅助因子; 6-磷酸葡萄糖异构化 转变为6-磷酸果糖;6-磷酸果糖再磷酸化 生成1,6-二磷酸果糖;磷酸丙糖的生成;磷酸丙糖的互换; 上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为3-磷酸甘油醛。 在准备阶段中，并没有从中释放任何能量，与此相反，却消耗了2个ATP分子。 以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸化反应。这些反应正是从3-磷酸甘油醛提取能量形成ATP分子。;3-磷酸甘油醛氧化为 1,3-二磷酸甘油酸;1,3-二磷酸甘油酸 转变为3-磷酸甘油酸;底物磷酸化：已经形成的高能磷酸键与ADP合成ATP的磷酸化类型称为底物磷酸化。 其中ATP的形成直接与一个代谢中间物（1,3-二磷酸甘油酸）上的磷酸基团的转移相偶联;3-磷酸甘油酸转变 为2-磷酸甘油酸;2-磷酸甘油酸脱水 形成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）;ADP;烯醇式丙酮酸 转变为丙酮酸;E1:己糖激酶 ;糖酵解意义; 在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体生成乙酰CoA，参加TCA循环（柠檬酸???环）。 ;丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A;三羧酸循环的概念;柠檬酸循环在线粒体基质中进行的。丙酮酸通过柠檬酸循环进行脱羧和脱氢反应;羧基形成CO2,氢原子则随着载体(NAD+、FAD）进入电子传递链经过氧化磷酸化作用，形成水分子并将释放出的能量合成ATP。;⑴ 乙酰CoA与草酰乙酸 缩合形成柠檬酸;异柠檬酸;CO2;CO2;⑸ 琥珀酰CoA转变为琥珀酸;⑹ 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸;⑺ 延胡索酸水化生成苹果酸;⑻ 苹果酸脱氢生成草酰乙酸;P;有氧呼吸的反应过程;注意：通过该穿梭作用，胞液中的NADH转入到线粒体后 转变为FADH，进入琥珀酸呼吸