第1920章代谢总论.ppt

第19-20章 代谢总论,生物体的化学组成,糖、脂、蛋白、酶、维生素、核酸、激素基本结构：一级与高级基本性质：物理、化学生理功能与作用机制基本概念与基本规律,温故知新,代谢的主要内容,物质与能量代谢：糖、脂、蛋白、核酸代谢、氧化磷酸化信息代谢：复制、转录、翻译等代谢调控,1 概述,1.1 定义代谢(metabolism)又称新陈代谢，是生物体内所有化学变化的总称。包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。,新陈代谢(metabolism),1.2 代谢途径:完成某一代谢过程的一组相互衔接的酶促反应。,1.3 代谢途径的特点 没有完全可逆的代谢途径。,代谢途径的形式是多样的。有直线型的，有分支型的，也有环形的。,柠檬酸循环,代谢途径有确定的细胞定位。区室化糖酵解细胞质三羧酸循环线粒体基质氧化磷酸化线粒体内膜,代谢途径是相互沟通的。代谢网络协调进行，相互转化。代谢途径之间有能量关联。合成代谢消耗能量，分解代谢释放能量。,代谢途径的流量可调控。通过控制酶的活力与数量来实现。限速酶反馈抑制,2 合成代谢,2.1 阶段性和趋异性阶段性：简单的无机分子生物小分子生物大分子 各种生物结构趋异性：随着合成代谢阶段的上升，倾向于产生种类更多的产物。,2.2 营养依赖性必需的：人类不能自己合成，只能从食物中摄取的物质。10种必需氨基酸维生素某些高不饱和脂肪酸,2.3 需要能量推动合成代谢需要消耗能量。合成生物小分子的能量直接来自ATP和NADPH，合成生物大分子直接来自核苷三磷酸。主要用于活化前体或构件分子，以及用于还原步骤等。,模板指导组装：以先在的信息分子为模板。,2.4 信息来源,酶促组装,其信息指令来自酶分子，不需要模板。,三个阶段：,随着结构层次的降低，倾向产生少数共同的分解产物，即具有趋同性。,3 分解代谢,3.1 阶段性和趋同性,3.2 各个阶段的能量释放,第一阶段：放能很少,第二阶段：1/3推动ATP和NADPH的合成,4.1高能化合物,4 代谢中的能量,P34,酰基磷酸化合物,磷氧键型(-O-P-),焦磷酸化合物,许多放能和需能反应以ATP相偶联。,其它高能化合物,三磷酸鸟苷（GTP）参与蛋白质合成；三磷酸尿苷（UTP）参与多糖合成；三磷酸胞苷（CTP）参与脂类合成。,烯醇式磷酸化合物,氮磷键型,磷酸肌酸：高能物质ATP的能量储存库是易兴奋组织如肌肉、脑、神经等经唯一能起暂时储能作用的物质。转移的唯一途径是ADP-ATP途径。,磷酸精氨酸：无脊柱动物（如昆虫）肌肉中的贮能物质。能在一定时间内给激烈活动的肌肉细胞提供能量需要，并维持ATP的水平。,硫酯键型,储存在酰基辅酶A中的能量被用于酰基的转移。,甲硫键型,S-腺苷甲硫氨酸,4.2 ATP(腺苷三磷酸,adenosine triphosphate),ATP+H2O ADP+Pi G-30.57kJmol ATP+H2O AMP+PPi G-30.57kJmolPPi+H2O 2Pi G-33.49kJmol,ATP所释放的自由能可以直接用于推动体内任何一种需要输入自由能的反应.,ATP的“共同中间体作用”,P36,ATP是自由能的直接供应体而不是贮存形式。动态平衡,5 代谢调节,代谢过程是一系列酶促反应，可通过酶活性和数量进行调节。如别构调节、共价调节、同工酶、诱导酶、多酶体系等调节。神经和激素的调节也起着重要作用。,代谢是动态的:生物体内总是同时进行着分解代谢与合成代谢，分解老化的生物分子并合成新的分子来代替。即使体重保持不变，代谢也在不断地进行。,名词解释,腺苷三磷酸（ATP，adenosine triphosphate）,