第九章代谢总论MicrosoftPowe.pptVIP

* 第九章 代谢总论 一、有关概念 二、新陈代谢的特点与调节 三、生物体内能量代谢 四、新陈代谢的研究方法 一、有关概念 1.新陈代谢(代谢 Metabolism ) 新陈代谢(metabolism)是指生物体与周围环境进行物质和能量交换的过程，也是活细胞内所有化学变化的总称，又称为代谢。 新陈代谢 合成代谢 （同化作用） 分解代谢 异化作用） 生物小分子合成为生物大分子 需要能量 释放能量 生物大分子分解为 生物小分子 能量代谢 物质代谢 ※同一种物质，分解代谢和合成代谢途径一般是不同。使代谢增加了灵活性和应变能力。 ※其过程是高度协调、高度整合。 2.代谢过程：消化吸收、中间代谢及代谢产物的排泄。 (底物、中间产物(代谢物 )和最终产物) 3.主要代谢途径 具有共同规律的途径，在生物界具有相当普遍性。 4.新陈代谢的功能：获得营养；转变为元件；组成大分 子；形成或分解生物分子；提供所需能量。 1.特点 在温和条件下进行(由酶催化)； 步骤繁多、彼此协调，逐步进行，有严格顺序性； 各代谢途径相互交接 ，形成物质与能量的网络化交流系统。 精密的调控机制保证机体最经济地利用物质和能量。 各代谢途径之间存在许多重复出现的基元(通用活化载体). 2.新陈代谢的调节 分子水平、细胞水平和整体水平。基因表达的调控。 主要有三个环节： 　酶量的调节（转录水平） 　 酶活性的调节（变构、共价） 　 反应底物的调节 二、新陈代谢的特点与调节 A B C D E F Thr Ile enzyme1 三、生物体内能量代谢 1.代谢的能量来源和转化 生物体是一个开放体系(open system)，不断地和环境进行物质与能量的交换。 生物体所需的能量，间接或直接地，都来源于太阳能(solar energy)。 自养生物吸收太阳能转化为化学能，贮存于化合物中；异养生物通过分解这些化合物获得化学能。 2.高能化合物的概念 一般将水解时能够释放 21 kJ /mol（5千卡/mol)以上自由能的化合物称为高能化合物。 高能键：在分子中用“~”表示。 高能化合物 磷酸化合物 非磷酸化合物 磷氧型 磷氮型 硫酯键化合物 甲硫键化合物 烯醇磷酸化合物 酰基磷酸化合物 焦磷酸化合物 几种常见的高能键及高能化合物 磷氧键型（—O~P) 氮磷键型(-N~P) 硫酯键型(-C~S或-O ~S) 甲硫键型(CH3 ~ S) 　这些化合物水解后形成的产物都含有很少的自由能，所以说它们都有很高的基团转移势能。 3.高能磷酸化合物 通过磷酸酐键水解释放出大于20.92千焦/摩尔的自由能的有机磷酸化合物。 磷酸化合物在生物体的换能过程中占有重要地位。 ATP是生物细胞中最重要的高能磷酸酯类化合物。 ATP的磷酸基团转移势能处于所列磷酸化合物的中间部位。 (1) ATP的结构特性 酸酐键 磷酯键 － － － － ATP4－＋H2O　　　 ADP3－＋HPO2－＋H＋ 4 *