新陈代谢总论与生物氧化学习教案.pptx
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1、会计学1新陈代谢总论新陈代谢总论(zn ln)与生物氧化与生物氧化第一页,共59页。n n 新陈代谢过程(guchng)包括营养物质的消化吸收、中间代谢以及代谢产物的排泄等阶段。第1页/共59页第二页,共59页。n n1、营养物质的摄取与吸收n n利用光能的生物(植物(zhw)、微生物)食草动物n n n n 食腐动物(微生物)食肉动物n n(轮回)新陈代谢新陈代谢新陈代谢新陈代谢(xn chn dixi)(xn chn dixi)的过程的过程的过程的过程第2页/共59页第三页,共59页。n n2、将摄取的营养物质和细胞中原有的物质(结构物质或功能物质)分解为机体所需的结构元件或分解供能n n
2、3、将结构元件装配成大分子(结构物质、功能物质)n n4、在物质代谢(dixi)的同时进行能量代谢(dixi)第3页/共59页第四页,共59页。n n分解代谢:将从外界摄取或机体分解代谢:将从外界摄取或机体原有的物质物质通过一系列的反应原有的物质物质通过一系列的反应步骤变为较小的、较简单的物质的步骤变为较小的、较简单的物质的过程。过程。n n合成代谢:生物合成代谢:生物(shngw)利用利用小分子或大分子结构元件构建自身小分子或大分子结构元件构建自身大分子的过程。大分子的过程。一、物质一、物质一、物质一、物质(wzh)(wzh)的分解代谢与合成代谢的分解代谢与合成代谢的分解代谢与合成代谢的分解
3、代谢与合成代谢第4页/共59页第五页,共59页。合成合成代谢代谢分解分解代谢代谢生物生物体的体的新陈新陈代谢代谢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释放能量一般释放能量生物大分子分解为生物小分子生物大分子分解为生物小分子能量代谢能量代谢能量代谢能量代谢物质物质物质物质代谢代谢代谢代谢二者相辅相成,研究二者相辅相成,研究(ynji)物质代谢就是研究物质代谢就是研究(ynji)能量代谢能量代谢第5页/共59页第六页,共59页。维持生命维持生命(shngmng)(shngmng)活动的能量来活动的能量来源源n n光光能能(太太阳阳能能):植植物物和和某某些些藻
4、藻类类,通通过过(tnggu)(tnggu)光合作用将光能转变成生物能。光合作用将光能转变成生物能。n n化化 学学 能能:动动 物物 和和 多多 数数 微微 生生 物物,通通 过过(tnggu)(tnggu)生生物物氧氧化化作作用用将将有有机机物物质质存存储储的的化化学能释放出来,并转变成生物能。学能释放出来,并转变成生物能。第6页/共59页第七页,共59页。n n 外外界界摄摄取取的的营营养养物物质质和和机机体体内内储储存存的的物物质质如如:糖糖、脂脂、蛋蛋白白质质等等在在体体内内分分 解解 时时 逐逐 步步 释释 放放(shfng)(shfng)能能量量、最最终终生生成二氧化碳和水成二氧
5、化碳和水 n n 第7页/共59页第八页,共59页。第8页/共59页第九页,共59页。第9页/共59页第十页,共59页。n nATPATPATPATP是生物体内分布是生物体内分布是生物体内分布是生物体内分布(fnb)(fnb)(fnb)(fnb)最广和最重要的一种核苷酸衍生最广和最重要的一种核苷酸衍生最广和最重要的一种核苷酸衍生最广和最重要的一种核苷酸衍生物。物。物。物。非储存(chcn)能量的形式,是传递能量的形式。第10页/共59页第十一页,共59页。ATPATP的性的性质质(xngzh(xngzh)n nATP ATP 分子的最显著分子的最显著特点是含有两个高能特点是含有两个高能磷酸键。
6、磷酸键。ATPATP水解时水解时,可以释放出大量自由可以释放出大量自由能。能。n nATP ATP 是生物体内最是生物体内最重要的能量转换中间重要的能量转换中间体。体。ATP ATP 水解释放出水解释放出来的能量用于推动来的能量用于推动(tu dng)(tu dng)生物体内生物体内各种需能的生化反应。各种需能的生化反应。第11页/共59页第十二页,共59页。n n另外:n nGTP对G蛋白的活化、蛋白质的生物合成、蛋白质的寻靶作用以及蛋白质运转等过程(guchng)提供自由能;n nUTP在糖原合成中起活化葡萄糖分子的作用;n nCTP在合成磷脂酰胆碱及纤维素等方面有作用。第12页/共59页
7、第十三页,共59页。能量能量(nngling)源自源自能源物质能源物质(wzh)(糖、脂、偶尔是蛋白质)的(糖、脂、偶尔是蛋白质)的分解分解分分 解解 代代 谢谢氧氧化化(ynghu)产产能能ADP机械能(运动)机械能(运动)化学能(合成反应)化学能(合成反应)渗透能(分泌、吸收)渗透能(分泌、吸收)电能(生物电)电能(生物电)热能(体温维持)热能(体温维持)光能(生物发光)光能(生物发光)UTP、GTP、CTP、TTP合成,供能合成,供能ATP第13页/共59页第十四页,共59页。n n中间代谢的研究方法中间代谢的研究方法n n 代谢的实质是物质在酶的作用下分代谢的实质是物质在酶的作用下分解
8、或合成,所以代谢的研究内容也即分解或合成,所以代谢的研究内容也即分为为(fn wi)两个方面:两个方面:n n 参与的酶参与的酶n n 物质的变化过程物质的变化过程第14页/共59页第十五页,共59页。n n活体内实验活体内实验n n n n活体内实验结果代表生物体在正常生理条件活体内实验结果代表生物体在正常生理条件下,在神经、体液等调节机制下,在神经、体液等调节机制(jzh)下的整下的整体代谢情况,比较接近生物体的实际。体代谢情况,比较接近生物体的实际。第15页/共59页第十六页,共59页。n n整体整体整体整体(zhngt(zhngt)方法(方法(方法(方法(in vivo)in vivo
9、)纯化合物排泄物的化学分析典型典型(dinxng)案例案例脂肪酸的脂肪酸的氧化氧化第16页/共59页第十七页,共59页。n n活体外实验活体外实验n n活体外实验是用从生物体分离出来的组织切片,组织匀浆活体外实验是用从生物体分离出来的组织切片,组织匀浆或体外培养的细胞、细胞器及细胞抽提物研究代谢或体外培养的细胞、细胞器及细胞抽提物研究代谢(dixi)(dixi)过过程。程。第17页/共59页第十八页,共59页。n n离体法离体法离体法离体法(in vitro)(in vitro)(in vitro)(in vitro)n n器官、组织器官、组织器官、组织器官、组织(zzh)(zzh)(zzh)
10、(zzh)或细胞或细胞或细胞或细胞各类组织细胞各类组织细胞各种破碎方法各种破碎方法碎片置于试管中碎片置于试管中向该试管中加入纯化合物(如葡萄糖)分析各类代向该试管中加入纯化合物(如葡萄糖)分析各类代谢中间产物及酶,逻辑推断。谢中间产物及酶,逻辑推断。第18页/共59页第十九页,共59页。n n同位素示踪法同位素示踪法n n 同位素是指原子序数相同,在同位素是指原子序数相同,在元素周期表上的位置相同,而化学性元素周期表上的位置相同,而化学性质不同,质量不同的元素;质不同,质量不同的元素;n n 例如将例如将14C标在乙酸的羧基标在乙酸的羧基(su j)上,同时喂饲动物,如动物呼上,同时喂饲动物,
11、如动物呼出的出的CO2中发现中发现14C,说明乙酸的羧,说明乙酸的羧基基(su j)转变成转变成CO2。第19页/共59页第二十页,共59页。第20页/共59页第二十一页,共59页。n n代谢途径阻断等方法代谢途径阻断等方法n n 用抗代谢物或酶的抑制剂来阻抑中间代用抗代谢物或酶的抑制剂来阻抑中间代谢的某一环节谢的某一环节(hunji),观察这些反应被抑,观察这些反应被抑制或改变以后的结果,以推测代谢情况。制或改变以后的结果,以推测代谢情况。第21页/共59页第二十二页,共59页。n n二、生物氧化二、生物氧化n n生物氧化的一般原理生物氧化的一般原理n n有有机机物物质质在在生生物物体体细细
12、胞胞内内的的氧氧化化产产生生O2O2和和H HOO并并释释放放能能量量的的过过程程(guchng)(guchng)称为生物氧化。称为生物氧化。n n 第22页/共59页第二十三页,共59页。n n生物氧化的特点生物氧化的特点n n1、生物氧化是在生物细胞内进行的、生物氧化是在生物细胞内进行的酶促氧化过程,反应酶促氧化过程,反应(fnyng)条件条件温和(水溶液,温和(水溶液,pH7和常温)。和常温)。n n2、水是许多生物氧化反应、水是许多生物氧化反应(fnyng)的氧供体。通过加水脱氢的氧供体。通过加水脱氢作用直接参予了氧化反应作用直接参予了氧化反应(fnyng)。n n3、在生物氧化中,碳
13、的氧化和氢的、在生物氧化中,碳的氧化和氢的氧化是非同步进行的。氧化过程中氧化是非同步进行的。氧化过程中脱下来的氢质子和电子,通常由各脱下来的氢质子和电子,通常由各种载体,如种载体,如NADH等传递到氧并生等传递到氧并生成水。成水。第23页/共59页第二十四页,共59页。n n5、生物氧化是一个分步进行的过程。这种逐步进行的反应模式(msh)有利于在温和的条件下释放能量,提高能量利用率。n n6、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物能ATP。第24页/共59页第二十五页,共59页。n n生物氧化中二氧化碳的生成生物氧化中二氧化碳的生成(shn chn)n n
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