《代谢总论》PPT课件(I)

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1、第七章代谢总论本章内容新陈代谢总论高能化合物与ATP的作用学习要求1.掌握新陈代谢的概念、共同点及对生命的重要性；2.了解高能化合物以及ATP的重要性；3.了解中间代谢的研究方法；一、新陈代谢总论（一）新陈代谢的概念：1、概念：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。呼吸作用;生长;运动;光合作用等。2.新陈代谢的作用类型1.分解代谢（catabolism），也称异化作用(disassimilation)将生物大分子分解成

2、小分子的过程；放能2.合成代谢（anabolism），也称同化作用（assimilation）由小分子合成生物大分子的过程；耗能每种代谢作用都包含两个方面：物质代谢（substancemetabolism），物质的合成与分解；能量代谢（energymetabolism），能量的转换、储存和释放。生长旺盛时：合成代谢分解代谢衰老或饥饿：合成代谢分解代谢新陈代谢总论（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

3、代谢物质代谢中间代谢：指代谢中的一系列酶促反应。代谢途径（metabolismpathway)：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）由酶催化，反应条件温和；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。（二）研究中间代谢的方法：1、活体内与活体外实验：1）在活体内（invivo）：生物体内:动物实验、组织细胞培养等。2）在活体外（invitro)：在试管内进行:细胞切片、匀浆液、

4、提取液等。2、同位素示踪法：放射性同位素：原子量不同，衰变中有射线辐射的同位素。常用的有：氚（3H）、14C、32P、35S、131I等仪器：脉冲探测仪、γ-计数器、液体闪烁计数器等。特点：特异性强、灵敏度高、方法简便。注意个人防护。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。常用方法：微生物的突变体-营养缺陷型、切除动物的某器官等方法。糖、脂肪、蛋白质CO2+H2O+能量生物氧化二、高能化合物与ATP的作用ATP1、高能化合物的概念一般将水解

5、时能够释放25kJ/mol（6Kcal/mol)以上自由能的化合物称为高能化合物。在高能化合物分子中，释放出大量自由能时水解断裂的活泼共价键称为高能键*。高能磷酸化合物：水解每摩尔磷酸基能释放6千卡/mol或以上能量的磷酸化合物。生物体内的放能反应与吸能反应偶联，最基本的形式是通过高能化合物实现的.1、类型(按其分子结构特点及所含高能键的特征分)：1）磷氧键型：如ATP等2）氮磷键型：如磷酸肌酸等3）硫酯键型：如脂酰CoA等4）甲硫键型：S-腺苷甲硫氨酸（1）磷氧键型（—O-P)(A)酰基磷酸化合物1,

6、3-二磷酸甘油酸乙酰磷酸(A)酰基磷酸化合物氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸（B）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸ADP（二磷酸腺苷）（C）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）磷氧键型：酰基磷酸化合物、焦磷酸化合物、烯醇式磷酸化合物（2）氮磷键型（如胍基磷酸化合物）磷酸肌酸磷酸精氨酸磷酸肌酸是易兴奋组织（如肌肉、脑、神经）唯一的能起暂时储能作用的物质。磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质（3）硫酯键型3-磷酸腺苷-5-磷酰硫酸酰基辅酶ACOSCOACH2COOHCH2（4）甲硫键型S

7、-腺苷甲硫氨酸2.最重要的高能化合物—ATPΔG°′=-30.5千焦/摩尔（1）ATP的分子结构特点与水解自由能的关系A、ATP是生物体通用的能量货币（是产能反应和需能反应的重要能量介质）。B、ATP是磷酸基团转移反应的中间载体。ATP在传递能量方面起着转运站的作用，它是能量的携带者和转运者，但不是能量的贮存者。（2）ATP在能量转化中的作用ATP是通用的能量货币ATP将分解代谢的产能反应和合成代谢的需能反应偶联在一起，被生物界普遍用作“能量货币”。有机物氧化分解产生的能量并不直接用于活细胞的生理活动，

8、而是将ADP磷酸化生成ATP.当ATP＋H2O→ADP+Pi时，释放出的自由能，为生命活动提供能量；即构成了ATP/ADP循环。（3）ATP的其他功能：ATP可以转变为其他核苷三磷酸如：CTP（参与磷脂合成）；UTP（多糖的合成）；GTP（蛋白质的合成）ATP是某些酶和代谢途径的调节因子ATP断裂形成AMP和焦磷酸的特殊作用机械能--运动化学能--合成渗透能--分泌吸收电能--生物电热能--体温光能--生物发光ATP是生物系统能量交换的中心