生物化學(xué)

Biochemistry第17章代謝總論研究方向：1）脂質(zhì)代謝在植物生長發(fā)育、逆境脅迫、油脂產(chǎn)量和品質(zhì)中的作用及其調(diào)控機制；2）脂質(zhì)信號分子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。脂質(zhì)功能：脂質(zhì)是生物體重要的結(jié)構(gòu)成分；高效能量貯存物質(zhì)；脂質(zhì)是生命活動的重要調(diào)控者和信號分子。學(xué)習(xí)方法1.教材內(nèi)容全面閱讀、建立框架;2.重點內(nèi)容精讀、理解和拓展;3.課前預(yù)習(xí)、課堂認(rèn)真聽講、課后及時復(fù)習(xí)；4.建立動態(tài)、立體、聯(lián)想、辨證和發(fā)展等思維;5.分析比較、歸納總結(jié)；6.理論聯(lián)系實際；7.適當(dāng)記憶（概念、符號、經(jīng)典理論和代謝途徑);8.適量練習(xí)題；9.經(jīng)常討論交流。十、主要參考資料書：

1.生物化學(xué)--王鏡巖2.FundamentalofBiochemistry---DonaldVoet,JudithG.Voet,CharlotteW.Pratt3.Biochemistry，6thed---LubertStryer.4.LehningerPrincipleofBiochemistry,4thedition---DavidL.Nelson,MichaelM.Cox

專業(yè)期刊：《Annu.Rev.Biochem.》《JournalBiologicalBiochemistry》《Phytochemistry》

代謝“三角”物質(zhì)流能量流信息流環(huán)境新陳代謝是體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的總稱。

體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)通常由酶催化，一系列的連續(xù)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑，代謝途徑的個別步驟稱作中間代謝，個別步驟的產(chǎn)物稱作中間產(chǎn)物。一、新陳代謝的基本概念新陳代謝的主要作用：合成代謝:獲取營養(yǎng)物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)化為自身所需的物質(zhì)分解代謝:分解營養(yǎng)物質(zhì)提供生命活動所需的能量兩用代謝途徑：是合成代謝和分解代謝共同利用的代謝環(huán)節(jié)新陳代謝途徑及其調(diào)節(jié)控制和信息代謝新陳代謝合成代謝（同化）分解代謝（異化）生物小分子生物大分子需要能量能量代謝物質(zhì)代謝釋放能量生物大分子生物小分子分解代謝的三個階段生物能的來源熱核反應(yīng)可見光光子植物、藻類和細(xì)菌的光合作用動物、植物、藻類和細(xì)菌呼吸作用代謝途徑(網(wǎng)絡(luò)）分解代謝和合成代謝的調(diào)控代謝途徑的細(xì)胞區(qū)室化（a）多種游離酶構(gòu)成的代謝途徑（b）多酶復(fù)合體構(gòu)成的代謝途徑（c）膜結(jié)合酶構(gòu)成的代謝途徑代謝途徑的類型NAD+NADP+輔酶I和輔酶Ⅱ的的遞能作用NAD+（輔酶Ｉ）NADP+（輔酶ＩＩ）NAD+和NADP+的結(jié)構(gòu)FMN和FAD的遞能作用黃素單核苷酸（FMN/FMNH2）黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD/FADH2）親核攻擊輔酶A在能量代謝中的作用輔酶A（CoA）的結(jié)構(gòu)酸堿催化共價催化金屬離子催化靜電催化酶催化反應(yīng)的實現(xiàn)，通常是經(jīng)過反應(yīng)部位的接近和取向的效應(yīng)，形成過渡態(tài)而發(fā)生的。二、代謝中常見的有機反應(yīng)機制有機化學(xué)反應(yīng)常涉及共價鍵的斷裂。共價鍵斷裂時，若兩個電子分開，稱作均裂斷裂，產(chǎn)生不穩(wěn)定基團，常見于氧化還原反應(yīng)。若兩個電子不分開，稱作異裂斷裂，如C-H鍵斷裂，電子對通常留在碳原子一側(cè)（碳原子的電負(fù)性大于氫原子），形成碳負(fù)離子和氫離子，富電子的碳負(fù)離子為親核基團，容易與缺電子的親電基團發(fā)生反應(yīng)。若有氫負(fù)離子的受體存在，C-H鍵斷裂時電子有可能留在氫原子一側(cè)形成碳正離子和氫負(fù)離子，缺電子的親電基團容易與富電子的碳負(fù)離子(為親核基團)發(fā)生反應(yīng)。共價鍵的斷裂的方式基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)氧化還原反應(yīng)消除、異構(gòu)化和重排反應(yīng)碳－碳鍵的形成或斷裂反應(yīng)生物化學(xué)中的反應(yīng)類型（一）基團轉(zhuǎn)移反應(yīng)(group—transferreaction)在生物化學(xué)反應(yīng)中，通常為親電基團從一個親核體轉(zhuǎn)移到另一個親核體，常見的轉(zhuǎn)移基團有酰基、磷酰基和葡萄糖基等。1.?；D(zhuǎn)移2.磷酰基轉(zhuǎn)移3.葡糖基轉(zhuǎn)移（二）氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)(oxidationandreduction)氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的實質(zhì)是電子的得失，在生物化學(xué)反應(yīng)中十分普遍，從代謝物轉(zhuǎn)移的電子，通過一系列的傳遞體轉(zhuǎn)移到氧，并伴隨能量的釋放。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)(oxidationandreduction)（三）消除、異構(gòu)化及重排反應(yīng)消除反應(yīng)伴隨碳-碳雙鍵的生成，可通過協(xié)同機制、碳正離子機制或碳負(fù)離子機制完成，形成順式或反式消除產(chǎn)物。在生物化學(xué)中，常見的異構(gòu)化反應(yīng)是雙鍵移位。如酮糖-醛糖互變。重排反應(yīng)伴隨碳-碳鍵的斷裂和重生成，使碳骨架發(fā)生變化。1.消除反應(yīng)消除反應(yīng)的機制消除反應(yīng)的立體化學(xué)2.異構(gòu)化反應(yīng)12123.分子重排反應(yīng)C-C-CCC-C-CC（四）碳-碳鍵的形成與斷裂反應(yīng)1.羥醛縮合反應(yīng)和羥醛裂解反應(yīng)例：果糖-1,6-二磷酸裂解為二羥丙酮磷酸和甘油醛-3-磷酸2.克萊森酯縮合反應(yīng)例：檸檬酸合酶催化的反應(yīng)3.

-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)例：異檸檬酸的氧化脫羧分解代謝和合成代謝以碳-碳鍵的形成與斷裂為基礎(chǔ)，常見的有：代謝如何是調(diào)控的？---代謝途徑多樣，基本調(diào)節(jié)方式一樣

theamountofenzyme（酶量）

theactivityofenzyme（酶活力）

theaccessibilityofsubstrate（酶-底物親和力）

theenergystatus----energycharge（機體能量水平）描述生物體能量狀態(tài)重要參數(shù)能荷（energycharge）=[ATP]+?[ADP][ATP]+[ADP]+[AMP]Phosphorylationpotential=（磷酸化勢能）[ATP][ADP][Pi]怎樣研究代謝---Metabolicmethodology

Enzymeinhibitor（酶抑制劑）

metabolicdeficiencymutant（代謝缺陷突變體）

Isotopetracing（同位素示蹤）

Manometricmethod（氣體測量法）

Nuclearmagneticresonance(NMR)Metabolimics(代謝組學(xué)）及多學(xué)科綜合研究使用酶的抑制劑微生物的營養(yǎng)缺陷型可以分為若干種亞型,每種亞型由一種酶的缺陷造成,對比研究可以搞清代謝途徑。如途徑A

B

C

D中B

C的酶缺失,則A和B會堆積,C

D的酶缺失