1、生物化學(xué),動(dòng)態(tài)部分,第十九章 代謝總論,什么是新陳代謝？ 新的來(lái)，舊的去 花開(kāi)花落 “長(zhǎng)江后浪推前浪，一代新人換舊人”,生化定義泛指生物與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量交換的過(guò)程。是生物體物質(zhì)代謝與能量代謝的有機(jī)統(tǒng)一,1、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）,新陳代謝的過(guò)程,2、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)的合成與分解。,1、 不同生物的代謝大同小異 大同

2、 各類生物的物質(zhì)的代謝途徑十分相似,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)展出了更為高效的好氧代謝，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？ 共同的祖先！,新陳代謝的特點(diǎn),2、 反應(yīng)步驟繁多，具有嚴(yán)格的順序性；,3、 與環(huán)境相適應(yīng)，自動(dòng)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) 通過(guò)酶活性調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（39章）,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)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,二者相輔相成，研究物質(zhì)代謝就是

3、研究能量代謝,二、能量代謝在新陳代謝中的作用,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，通過(guò)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。,外界攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和機(jī)體內(nèi)儲(chǔ)存的物質(zhì)如：糖、脂、蛋白質(zhì)等在體內(nèi)分解時(shí)逐步釋放能量、最終生成二氧化碳和水,ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物,非儲(chǔ)存能量的形式,是傳遞能量的形式,ATP的性質(zhì),ATP 分子的最顯著特點(diǎn)是含有兩個(gè)高能磷酸鍵。ATP水解時(shí), 可以釋放出大量自由能。 ATP 是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。ATP 水解釋放出來(lái)的能量用于推動(dòng)生物

4、體內(nèi)各種需能的生化反應(yīng)。,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。,能量源自,能源物質(zhì)（糖、脂、偶爾是蛋白質(zhì)）的分解,分解代謝 氧化產(chǎn)能,ADP,機(jī)械能（運(yùn)動(dòng)） 化學(xué)能（合成反應(yīng)） 滲透能（分泌、吸收） 電能（生物電） 熱能（體溫維持） 光能（生物發(fā)光）,UTP、GTP、CTP、TTP 合成，供能,ATP,三、能量代謝中的其他重要物質(zhì),1、輔酶和輔酶 2、FMN和FAD 3、CoA-SH,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（輔酶I） NAD+,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸

5、磷酸 （輔酶）NADP+,煙酰胺,功能：脫氫酶輔酶 傳遞H,VB2,H,二甲基異咯嗪,？鍵相連,核苷鍵,黃素單核苷酸 FMN 黃素腺嘌呤二核苷酸 FAD,VB2,功能：脫氫酶輔酶 傳遞H,輔酶A（CoASH）,3.5-ADP,3,5,巰基乙胺,酰胺鍵,磷酸二酯鍵,泛酸,功能?；D(zhuǎn)移酶輔酶，傳遞?；?在脂類與糖類代謝中起重要的作用,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，所以代謝的研究?jī)?nèi)容也即分為兩個(gè)方面： 參與的酶 物質(zhì)的變化過(guò)程 通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、嚴(yán)密的邏輯推斷與重復(fù)性的驗(yàn)證。,整體方法（in vivo),典型案例 脂肪酸的氧化,Knoop的標(biāo)記化合物實(shí)驗(yàn) 脂肪酸的氧化 脂肪酸末端甲基接上苯基 偶數(shù)碳FA 苯乙酰-N-甘氨酸（苯乙尿酸） 奇數(shù)碳FA 苯甲酰-N-甘氨酸（馬尿酸）,離體法(in vitro) 器官、組織或細(xì)胞,各類組織細(xì)胞,典型案例 糖代謝、生物氧化等等,1、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、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑,參與酶的確定,黑色素是吲哚醌