七新陈代谢总论与生物氧化

《七新陈代谢总论与生物氧化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章新陈代谢总论与生物氧化一新陈代谢总论二生物氧化一新陈代谢总论（一）新陈代谢的概念新陈代谢合成代谢（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新陈代谢的共同特点：1.由酶催化，反应条件温和。2.诸多反应有严格的顺序，彼此协调。3.对周围环境高度适应。功能环境中获得物质将外界引入的营养物质转变为自身需要的结构元件将结构元件装配成自身的大分子形成或分解生物特殊功能所需要的生物分子提供生命活动所需的一切能量（二）新陈代谢的研究方法1.活体内(invivo)与活体外实验

2、(invitro)2.同位素示踪3.代谢途径阻断（三）生物体内能量代谢的基本规律第一定律：能量守恒定律第二定律：任一种物理或化学的过程都自发的趋向于增加体系与环境的总熵ΔG=ΔH-TΔS对于A+B←→C+DΔG°=-2.303RTlgKK=[C][D]/[A][B]自由能（freeenergy）G=H-TSΔＧ=ΔH-TΔS自由能的变化能预示某一过程能否自发进行，即：ΔG<0，反应能自发进行ΔG>0，反应不能自发进行ΔG=0，反应处于平衡状态。ΔG°=-2.303RTlgKK=[C][D]/[A][B]（四）高能化合物与ATP的作用高能

3、化合物：在生化反应中，某些化合物含自由能特多者，即随水解反应或基团转移反应可放出大量自由能的高能键（～）：酸酐键水解能释放出大量的自由能；释放出5000cal以上自由能的键键能：断裂一个化学键所需要提供的能量高能键：该键水解时所释放出的大量自由能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酰基磷酸化合物乙酰磷酸氨甲酰磷酸烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸硫酯键型化合物乙酰基辅酶AATP+H2OADP+PiΔG0’=-30.5KJ/molADP+H2OAMP+PiΔG0’=-3

4、0.5KJ/molAMP+H2O腺苷+PiΔG0’=-14.2KJ/molATP的结构焦磷酸化合物二、生物氧化——有机物质在生物体细胞内的氧化（一）生物氧化的特点1.在体温、近于中性的含水环境中由酶催化。2.能量逐步释放，部分存于ATP。3.分为线粒体氧化体系和非线粒体氧化体系。生物氧化与体外氧化（燃烧）的相同点①生物氧化中物质的氧化方式遵循氧化还原反应的一般规律。②物质在体内外氧化时所消耗的氧量、最终产物（CO2，H2O）和释放能量均相同。反应条件温和剧烈(体温、pH近中性)(高温、高压)反应过程逐步进行的酶促反应一步完成能量释放逐步

5、进行瞬间释放（化学能、热能）（热能）CO2生成方式有机酸脱羧碳和氧结合H2O需要不需要速率受体内多种因素调节生物氧化体外燃烧生物氧化与体外燃烧的不同点电子转移的方式1.直接进行电子电子2.H原子转移(最主要)3.加氧Fe2+＋Cu2+Fe3++Cu+COOHC=O+2HCH3（2H++2e）COOHHO－CHCH3RH+O2→ROH+H2O（二）CO2的生成生物体内CO2的生成来源于糖、脂类、蛋白质等有机物转变为含羧基化合物的脱羧作用。真核生物——线粒体原核生物——细胞膜直接脱羧CH3CCOOHOCH3CHO+CO2丙酮酸脱羧酶（α-脱

6、羧）HOOCCH2CCOOHαβ丙酮酸羧化酶CH3CCOOH+CO2OO（β-脱羧）氧化脱羧：在脱羧过程中伴随着氧化（脱氢）。HOOCCH2CHOHCOOHCH3CCOOH+CO2NADP+NADPH+H+O苹果酸（三）H2O的生成代谢物脱下的氢经生物氧化作用和吸入的氧结合生成水。生物体主要以脱氢酶、传递体及氧化酶组成生物氧化体系，以促进水的生成。MH2M递氢体递氢体H2NAD+、NADP+、FMN、FAD、COQ还原型氧化型Cyt递电子体b,c1,c,aa32H+2e½O2O2-H2O脱氢酶氧化酶1、呼吸链（又称电子传递链）：代谢物上

7、氢原子被脱氢酶激活脱落后，经一系列电子传递体，最后传递给被激活的氧分子而生成水的全部体系呼吸链的类型：1）NADH呼吸链：产生3个ATP2）FADH2呼吸链：产生2个ATPNADH电子传递链FADH2电子传递链2、呼吸链的组分及其作用（1）以NAD+、NADP+为辅酶的脱氢酶类尼克酰胺核苷酸类NAD+、NADP+递氢体（2）黄素蛋白FMN、FAD递氢体（3）铁硫蛋白单电子传递体（4）泛醌（辅酶Q）递氢体（5）细胞色素体系单电子传递体尼克酰胺核苷酸的作用原理+H+e+H++H+NAD(P)+NAD(P)H+H++2H-2H黄素核苷酸的作用

8、原理核黄素(黄色)FAD/FMNFADH2/FMNH2+2H-2H-2H+2H还原型核黄素(无色)（a）2Fe-2S（b）4Fe-4S铁硫蛋白的结构Fe2+Fe3+-e+eFMN（Fe-S）FAD(Fe-S