最新《生物化学》课件-第七章-新陈代谢与氧代谢教学讲义PPT.ppt

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1、《生物化学》课件-第七章-新陈代谢与氧代谢第七章新陈代谢与氧代谢一.新陈代谢二.氧代谢（生物氧化）(广义)：生物体与周围环境进行的物质交换、能量交换的全过程。(狭义)：活细胞内进行的一切化学反应。一.新陈代谢概念第一节新陈代谢新陈代谢的研究方法研究材料活体研究：“invivo”：以生物整体、整体器官或微生物细胞群为对象进行的代谢研究称为活体研究（又称体内研究）；新陈代谢的研究方法研究材料离体研究：“invitro”：以组织切片、匀浆或组织提取液为对象进行的代谢研究称为离体研究（又称体外研究）。研究方法同位素示踪法：酶的抑制剂和拮抗物的应用：整体水平的研究器官水平的研究细

2、胞、亚细胞水平的研究新陈代谢的研究方法二.自由能与高能化合物自由能：生物体用以做功的那部分能量，是体内化学反应释放出的自由能。生化反应的标准自由能变化（ΔG0’）：在标准条件下（25℃、1大气压、反应物浓度1M、pH＝7）所发生的化学反应的自由能变化。ΔG0’为负值，该反应为放能反应；ΔG0’为正值则为吸能反应。自由能变化（ΔG）：反应物自由能的总和与产物自由能的总和之差。ΔG与ΔG0’的关系A+BC+D△G＜0时，反应可以自发进行，为放能反应；△G＞0时，反应需要供给能量，为吸能反应；△G＝0时，反应处于平衡状态。ΔG0’的求取A+BC+D当△G＝0时，反应处于平衡状

3、态，则：K－平衡常数糖、脂肪、蛋白质CO2+H2O+能量代谢ATP高能化合物ATP-ADP循环糖、脂肪、蛋白质CO2+H2O+能量代谢ATP高能化合物指化合物进行水解反应时伴随的标准自由能变化（ΔG0’）等于或大于ATP水解生成ADP的标准自由能变化的化合物。标准状态下，ATP水解为ADP和磷酸时的ΔG0’为－30.5kJ/mol。高能化合物高能化合物的类型按其分子结构特点及所含高能键的特征分：磷氧键型、磷氮键型、硫酯键型、甲硫键型（见书中表7-2）（1）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸－30.5kJ/摩尔(一）磷酸化合物（2）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸-6

4、1.9kJ/摩尔(3)酰基磷酸化合物氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸(4)氮磷键型（如胍基磷酸化合物）磷酸肌酸磷酸精氨酸(1)硫酯键型酰基辅酶A(二）非磷酸化合物乙酰COA　(R---CH3)(2)甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸最重要的高能化合物—ATP是非题ATP是生物体内能量的贮存者（）×①ATP是生物体通用的能量货币。②ATP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。ATP在能量转化中的作用概念：有机物质（糖、脂肪和蛋白质）在生物细胞内进行氧化分解而生成CO2和H2O并释放出能量的过程称为生物氧化。

5、生物氧化通常需要消耗氧，所以又称为呼吸作用。一、生物氧化的特点和意义第二节生物氧化（本章重点）生物氧化的意义在于为机体提供生命活动所需的能量。特点：生物氧化和有机物在体外氧化（燃烧）的实质相同，都是氧化还原反应，都是脱氢、失电子或与氧结合，消耗氧气，都生成CO2和H2O，所释放的能量也相同。但二者进行的方式和历程却不同。生物氧化的特点生物氧化的特点(1).生物氧化是在常温、常压、pH近中性的环境中进行，反应条件温和。(2).生物氧化是在酶催化下发生的一系列化学变化，能量伴随化学反应逐步释放。(3).生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生

6、物能ATP。生物氧化的方式：电子转移氢原子转移有机还原剂直接加氧生物氧化在原核生物存在于质膜上，在真核细胞存在于线粒体内膜上。二、呼吸链二、呼吸链由递氢体或递电子体在线粒体内膜上按一定顺序排列组成的连锁反应体系称为电子传递链。它与细胞摄取氧的呼吸过程相关，故又称呼吸链（electrontransferchain）概念NADNADPFMNFAD尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸，或辅酶Ⅰ尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，或辅酶Ⅱ黄素单核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸（一）呼吸链的主要成分（一）呼吸链的主要成分【组成成分】酶蛋白、尼克酰胺（维生素pp）核糖、磷酸与AMP。1、NAD+和NADP为辅酶

7、的脱氢酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+，CoⅠ)P113【作用】辅酶接受代谢物脱下的2H，传递给黄素蛋白。NADH：还原型辅酶它是由NAD+接受多种代谢产物脱氢得到的产物。NADH所携带的高能电子是线粒体呼吸链主要电子供体之一。2、黄素酶-黄素蛋白（Flavoprotein）【组成成分】酶蛋白、黄素单核苷酸（FMN）黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD），它们由核黄素（VitB2）、磷酸、AMP组成。异咯嗪结构FAD(P112)【传递机制】异咯嗪的第1、10位N上可加氢101【作用】进行可逆的脱氢加氢反应。FMN(FAD)+2HFMNH2(FAD