王鏡巖生化第三版考研 第17章 代謝總論

1、精選課件1生物化學(xué) 動(dòng)態(tài)部分 精選課件2精選課件3 什么是新陳代謝？什么是新陳代謝？ 新的來(lái)，舊的去新的來(lái)，舊的去 花開(kāi)花落花開(kāi)花落“長(zhǎng)江后浪推前浪，一代新人換舊人長(zhǎng)江后浪推前浪，一代新人換舊人”精選課件4 生化定義生化定義泛指生物與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物泛指生物與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量交換的過(guò)程。是生物體質(zhì)與能量交換的過(guò)程。是生物體物質(zhì)代物質(zhì)代謝謝與與能量代謝能量代謝的有機(jī)統(tǒng)一的有機(jī)統(tǒng)一 精選課件51、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取與吸收利用光能的生物（植物、微生物） 食草動(dòng)物 食腐動(dòng)物（微生物） 食肉動(dòng)物（輪回）（輪回）新陳代謝的過(guò)程新陳代謝的過(guò)程精選課件62、將攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞中原有的物質(zhì)（結(jié)構(gòu)物質(zhì)或功能物

2、質(zhì)）分解為機(jī)體所需的結(jié)構(gòu)元件或分解供能3、將結(jié)構(gòu)元件裝配成大分子（結(jié)構(gòu)物質(zhì)、功能物質(zhì)）4、在物質(zhì)代謝的同時(shí)進(jìn)行能量代謝主要涉及目前已經(jīng)清楚的細(xì)胞內(nèi)四大物質(zhì)的合成主要涉及目前已經(jīng)清楚的細(xì)胞內(nèi)四大物質(zhì)的合成與分解與分解。精選課件71、 不同生物的代謝不同生物的代謝大同大同小異大同大同 各類(lèi)生物的物質(zhì)的代謝途徑十分相似小異小異 也有偏向低等的厭氧生物尚沒(méi)有發(fā)展出好氧代謝途徑，而高等生物包括好氧細(xì)菌都發(fā)展出了，但同時(shí)保存了厭氧代謝途徑。為什么具有許多相同之處呢？為什么具有許多相同之處呢？共同的祖先！共同的祖先！ 新陳代謝的特點(diǎn)新陳代謝的特點(diǎn)精選課件8 2、 反應(yīng)反應(yīng)步驟繁多步驟繁多，具有嚴(yán)格的，具有嚴(yán)

3、格的順序性順序性；精選課件9 3、 與環(huán)境相適應(yīng)，與環(huán)境相適應(yīng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)；自動(dòng)調(diào)節(jié)； 在整體水平進(jìn)行調(diào)節(jié)在整體水平進(jìn)行調(diào)節(jié) 在細(xì)胞水平進(jìn)行調(diào)節(jié)在細(xì)胞水平進(jìn)行調(diào)節(jié) 通過(guò)通過(guò)酶活性調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（39章）章）精選課件10分解代謝：將從外界攝取或機(jī)體原有的物質(zhì)物分解代謝：將從外界攝取或機(jī)體原有的物質(zhì)物質(zhì)通過(guò)一系列的反應(yīng)步驟變?yōu)檩^小的、較簡(jiǎn)質(zhì)通過(guò)一系列的反應(yīng)步驟變?yōu)檩^小的、較簡(jiǎn)單的物質(zhì)的過(guò)程。單的物質(zhì)的過(guò)程。合成代謝：生物利用小分子或大分子結(jié)構(gòu)元件合成代謝：生物利用小分子或大分子結(jié)構(gòu)元件構(gòu)建自身大分子的過(guò)程。構(gòu)建自身大分子的過(guò)程。一、物質(zhì)的分解代謝與合成代謝一、物質(zhì)的分解代謝

4、與合成代謝精選課件11合成合成代謝代謝分解分解代謝代謝生物小分子合成生物大分子生物小分子合成生物大分子一般需要能量一般需要能量一般釋放能量一般釋放能量生物大分子分解為生物小分子生物大分子分解為生物小分子二者相輔相成，研究物質(zhì)代謝就是研究能量代謝二者相輔相成，研究物質(zhì)代謝就是研究能量代謝精選課件12二、能量代謝在新陳代謝中的作用二、能量代謝在新陳代謝中的作用精選課件13維持生命活動(dòng)的能量來(lái)源維持生命活動(dòng)的能量來(lái)源 光能（太陽(yáng)能）：植物和某些藻類(lèi)，通過(guò)光能（太陽(yáng)能）：植物和某些藻類(lèi)，通過(guò)光合作用將光能轉(zhuǎn)變成生物能。光合作用將光能轉(zhuǎn)變成生物能。 化學(xué)能：動(dòng)物和多數(shù)微生物，通過(guò)生物氧化學(xué)能：動(dòng)物和多數(shù)

5、微生物，通過(guò)生物氧化作用將有機(jī)物質(zhì)存儲(chǔ)的化學(xué)能釋放出來(lái)，化作用將有機(jī)物質(zhì)存儲(chǔ)的化學(xué)能釋放出來(lái)，并轉(zhuǎn)變成生物能。并轉(zhuǎn)變成生物能。精選課件14精選課件15ATPATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-三磷酸腺苷 (ATP)非儲(chǔ)存能量的形式,是傳遞能量的形式精選課件16ATPATP的性質(zhì)的性質(zhì) ATP ATP 分子的最顯著特點(diǎn)是分子的最顯著特點(diǎn)是含有兩個(gè)高能磷酸鍵。含有兩個(gè)高能磷酸鍵。ATPATP水解時(shí)水解時(shí), , 可以釋放出大量可以釋放出大量自由能。自由能。 ATP A

6、TP 是生物體內(nèi)最重要的是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。能量轉(zhuǎn)換中間體。ATP ATP 水水解釋放出來(lái)的能量用于推解釋放出來(lái)的能量用于推動(dòng)生物體內(nèi)各種需能的生動(dòng)生物體內(nèi)各種需能的生化反應(yīng)?；磻?yīng)。精選課件17 另外： GTP對(duì)G蛋白的活化、蛋白質(zhì)的生物合成、蛋白質(zhì)的尋靶作用以及蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)等過(guò)程提供自由能； UTP在糖原合成中起活化葡萄糖分子的作用； CTP在合成磷脂酰膽堿及纖維素等方面有作用。精選課件18能量源自能量源自能源物質(zhì)（能源物質(zhì)（糖、脂、偶爾是蛋白質(zhì)糖、脂、偶爾是蛋白質(zhì)）的分解）的分解分 解 代 謝分 解 代 謝氧 化氧 化ADP機(jī)械能機(jī)械能（運(yùn)動(dòng)）（運(yùn)動(dòng)）化學(xué)能化學(xué)能（合成反應(yīng)）

7、（合成反應(yīng)）滲透能滲透能（分泌、吸收）（分泌、吸收）電能電能（生物電）（生物電）熱能熱能（體溫維持）（體溫維持）光能光能（生物發(fā)光）（生物發(fā)光） UTP、GTP、CTP、TTP合成，供能合成，供能ATP精選課件19三、能量代謝中的其他重要物質(zhì)1、輔酶和輔酶2、FMN和FAD3、CoA-SH精選課件20煙酰胺腺嘌呤二核苷酸煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶輔酶I） NAD+煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 （輔酶輔酶）NADP+NCNH2O煙酰胺磷酸磷酸NMPAMPOO傳遞傳遞精選課件21H？鍵相連鍵相連核苷鍵核苷鍵VB2傳遞傳遞精選課件22輔酶輔酶A（CoASH）3.5-ADP巰基乙胺

8、巰基乙胺酰胺鍵磷酸二酯鍵泛酸泛酸功能功能?；D(zhuǎn)移酶?；D(zhuǎn)移酶輔酶輔酶，傳遞，傳遞?；；谥?lèi)與糖類(lèi)代謝在脂類(lèi)與糖類(lèi)代謝中中起重要的作用起重要的作用RCH2CH2CH2COOH + ATPRCH2CH2CH2COAMP + PPi脂酰CoA合成酶RCH2CH2CH2COAMP CoASHRCH2CH2CH2COSCoA+ AMP精選課件23四、代謝的研究方法四、代謝的研究方法代謝的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)在酶的作用下分解或合成，所以代謝代謝的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)在酶的作用下分解或合成，所以代謝的研究?jī)?nèi)容也即分為兩個(gè)方面：的研究?jī)?nèi)容也即分為兩個(gè)方面： 參與的酶參與的酶 物質(zhì)的變化過(guò)程物質(zhì)的變化過(guò)程通過(guò)通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

9、巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、嚴(yán)密的邏輯推斷嚴(yán)密的邏輯推斷與與重復(fù)性的驗(yàn)證重復(fù)性的驗(yàn)證。精選課件24整體方法（整體方法（in vivo)純化合物排泄物的化學(xué)分析典型案例典型案例脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化精選課件25Knoop的標(biāo)記化合物實(shí)驗(yàn)的標(biāo)記化合物實(shí)驗(yàn) 脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化脂肪酸末端甲基接上苯基苯基偶偶數(shù)碳FA 苯乙酰-N-甘氨酸（苯乙尿酸）奇奇數(shù)碳FA 苯甲酰-N-甘氨酸（馬尿酸）精選課件26 離體法離體法( (in vitroin vitro) ) 器官、組織或細(xì)胞器官、組織或細(xì)胞各類(lèi)組織細(xì)胞各類(lèi)組織細(xì)胞各種破碎方法各種破碎方法碎片置于碎片置于試管試管中中向該向該試管試管中加入純化合物（如葡萄糖）

10、分析各類(lèi)代中加入純化合物（如葡萄糖）分析各類(lèi)代謝中間產(chǎn)物及酶，邏輯推斷。謝中間產(chǎn)物及酶，邏輯推斷。典型案例典型案例 糖代謝、生物氧化等等糖代謝、生物氧化等等精選課件271 1、利用酶的抑制劑利用酶的抑制劑代謝途徑受阻導(dǎo)致代謝中間產(chǎn)物的積累碘乙酸3-磷酸甘油醛脫氫酶氟化鈉烯醇化酶2 2、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑參與酶的確定參與酶的確定精選課件28黑色素是吲哚醌的聚合物黑色素是吲哚醌的聚合物白化病白化病(albinism)缺乏酪氨酸酶精選課件29苯丙酮尿癥(phenyl ketonuria)精選課件30尿黑酸尿癥尿黑酸尿癥(alkaptonuria) 尿黑酸氧化酶缺乏，尿黑酸裂環(huán)降解受阻，尿黑酸氧化酶缺乏，尿黑酸裂環(huán)降解受阻，尿中的尿黑酸經(jīng)空氣氧化為相應(yīng)的對(duì)醌，尿中的尿黑酸經(jīng)空