生物化学_ 新陈代谢通论_81 新陈代谢通论_

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生物化学 6 新陈代谢概论

生物化学 6 新陈代谢概论
特点:特异、有序、高度适应和灵敏调节、代 谢途径逐步进行。
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三、新陈代谢的类型
根据生物获取碳源或能量的主要途径,可将生 物分为不同类型,根据对碳的需要,可将生物 分为自养生物和异养生物。 自养生物(autotrophy) :是利用CO2作为唯一 碳源的生物。 异养生物(heterotrophs) :是利用有机碳合成 其自身必需的含碳化合物的生物。
新陈代谢(metabolism)概论
1
一、新陈代谢的一般概念
新陈代谢是生命最基本的特征之一,泛指生物 与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。
生物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物 质,通过一系列生物反应转变成自身组织成分, 即所谓同化作用(assimilation);另一方面, 将原有的组成成份经过一系列的生化反应,分 解为简单成分重新利用或排出体外,即所谓异 化作用(dissimilation ),通过上述过程不断 地进行自我更新。
新的分子生物学方法:RNAi、反义RNA 、基因敲除
及基因突变等。
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物质代谢的研究方法
利用正常机体的方法 使用病变动物法 切除器官法 器官灌注法 组织切片法或匀浆法 纯酶法及酶抑制法 同位素示踪法 使用亚细胞成分的方法 致突变法 转基因法和基因敲除法
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11Байду номын сангаас
能量代谢
物质和能量守恒
分解代谢
外界物质
合成代谢
分解产物
机体组织
化学能ΔH
热能q
自由能ΔF
(机械能、电能)
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能量代谢在新陈代谢中的地位
吸能的反应必须由外界供给能量 ATP是能量代谢的“货币” 在能量贮存和传递中,起着重要作用的物质 1)辅酶I和辅酶II的递能作用 (VPP) 2)FMN和FAD递能作用(VB2) 3)CoA在能量代谢中的作用(VB3 ,泛酸)

《生物化学》课件-第七章-新陈代谢与氧代谢

《生物化学》课件-第七章-新陈代谢与氧代谢
• 细胞色素主要是通过Fe3+ Fe2+ 的互变 起传递电子的作用的。
在典型的线粒体呼吸链中,至少含有5种不同细胞色素: b、c、c1、a1、a3。
电子的传递顺序是:
• b→c1→c→aa3→O2
aa3不能分开,两者结合在一起形成寡聚体。 一氧化碳和氰化物可与细胞色素a3结合,使 其丧失传递电子的功能,以致呼吸链电子传 递中断。
• NAD
尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸,或辅酶Ⅰ
• NADP 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,或辅酶Ⅱ
• FMN • FAD
黄素单核苷酸 黄素腺嘌呤二核苷酸
(一)呼吸链的主要成分
1、NAD+和NADP为辅酶的脱氢酶
【组成成分】 酶蛋白、尼克 酰胺(维生素 pp)核糖、磷 酸与AMP。
【作用】 辅酶接受代谢物脱
生物氧化释放的能量,除了部分用以维 持体温,大部分通过磷酸化作用转至高 能磷酸化合物如ATP中。
体内生成ATP的方式
底物磷酸化 氧化磷酸化
(1)底物水平磷酸化
底物分子发生化学反应时,因脱氢、脱水 等作用使能量在分子内部重新分布而形成 高能磷酸化合物,然后将高能磷酸基团转 移给ADP形成ATP的方式。
N
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH
(2)烯醇式磷酸化合物
COOH O CO PO CH2 O
磷酸烯醇式丙酮酸
-61.9kJ/摩尔
(3)酰基磷酸化合物
OO H3N+ C O P O-
O-
氨甲酰磷酸
Hale Waihona Puke OORC O P O A O-
酰基腺苷酸
OO
RCH C O P O A
N+H3

生物化学——第五章新陈代谢总论与生物氧化修改

生物化学——第五章新陈代谢总论与生物氧化修改
★ ATP是细胞内的“能量通货” ★ ATP是细胞内磷酸基团转移的中间载体
14 2-磷酸烯醇式丙酮酸
磷 酸 基 团 转 移
12 10 8 6
1,3-二磷 酸甘油酸
磷酸
~P ~P
能4
2
0
~P ATP ~P
~P
磷酸肌酸 (磷酸基团储备物)
6-磷酸葡萄糖 3-磷酸甘油
生物系统中的能流
UTP、CTP、GTP的不同作用
• 在体内:包括整体器官或微生物细胞群进行研究 Knoop:脂肪酸的β-氧化学说,以犬为研究对象的 “体内研究”
• 在体外:用组织切片、匀浆提取液为原料进行研究三 羧酸循环、糖酵解、氧化磷酸化的研究 体外实验可同时进行多样本研究,可进行多次重复试 验。
2020/4/20
三、自由能和高能化合物
1、自由能
• 最常见最多的高能化合物:高能磷酸化合物
2020/4/20
高 能 化 合 物 类 型
3、ATP的特点
ATP:磷酸脂键、磷酸酐键 ATP分子水解释放自由能很大(ΔG°′= -30.51千焦/ 摩尔)。
O
O
O
腺嘌呤—核糖—
O

P
α —
O

β P—
O

P
γ—
O-
O-
O-
O-
Mg2+
ATP的特殊作用
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(1)烟酰胺脱氢酶类
特点:以NAD+ 或NADP+为辅酶,存在于线粒体 、基质或胞液中。
传递氢机理:
NAD(P) + + 2H+ +2e
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NAD(P)H + H+

高中生物新陈代谢知识点总结

高中生物新陈代谢知识点总结

高中生物新陈代谢知识点总结一、新陈代谢概述新陈代谢是生物体内所有化学反应的总和,这些反应使生物体能够维持生命,进行生长和繁殖。

新陈代谢可以分为两个基本类型:分解代谢(Catabolism)和合成代谢(Anabolism)。

分解代谢是能量释放的过程,而合成代谢则是能量消耗的过程。

二、酶在新陈代谢中的作用酶是生物体内的生物催化剂,大多数酶是由蛋白质构成的,但也有一些是由RNA构成的。

酶能够降低化学反应的活化能,从而加速反应的进行。

每种酶都有其特定的底物和作用方式,这种特异性是通过酶的活性位点与底物的精确配合实现的。

三、糖类的代谢1. 糖酵解:糖酵解是葡萄糖分解成丙酮酸的过程,这个过程在细胞质中进行,不需要氧气。

糖酵解的最终产物是两个丙酮酸分子、两个ATP 分子(净产量)和还原型NADH。

2. 有氧呼吸:有氧呼吸包括丙酮酸的氧化脱羧反应、柠檬酸循环和电子传递链。

这三个阶段共同作用,有效地将葡萄糖分解产生的能量转化为大量的ATP。

3. 无氧呼吸(发酵):在缺氧条件下,生物体通过发酵过程释放能量。

发酵过程中,丙酮酸转化为乳酸或乙醇,同时产生少量的ATP。

四、脂质的代谢1. 脂肪的消化和吸收:脂肪首先在小肠中通过胆汁的乳化作用被分解成小颗粒,然后通过胰脂肪酶的作用被水解成甘油和脂肪酸。

2. 脂肪酸的氧化:脂肪酸在细胞内经过一系列的反应,最终转化为乙酰辅酶A,进入柠檬酸循环进行氧化分解。

3. 脂肪的合成:在能量充足的情况下,葡萄糖和某些氨基酸可以转化为脂肪酸,并储存于脂肪细胞中。

五、蛋白质的代谢1. 蛋白质的消化:蛋白质的消化从胃开始,通过胃酸和胃蛋白酶的作用初步分解,然后在小肠中通过胰蛋白酶和肠蛋白酶的作用被完全水解成氨基酸。

2. 氨基酸的吸收和代谢:氨基酸通过主动运输进入细胞,在细胞内可以参与合成新的蛋白质,也可以通过脱氨基作用转化为其他物质。

3. 蛋白质的合成:氨基酸通过核糖体上的翻译过程,按照mRNA的编码顺序合成蛋白质。

生物化学--代谢总论 ppt课件

生物化学--代谢总论  ppt课件

异构化及重排
消除反应的机制
反应
消除反应伴随碳
-碳双键的生成,可
通过协同机制、碳正
离子机制或碳负离子
机制完成,形成顺式
或反式消除产物。
在生物化学中,
常见的异构化反应是
双键移位。如酮糖-
醛糖互变。
重排反应伴随碳
-碳键的断裂和重生
成,使碳骨架发生变
化。
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消除反应的立体化学
2.异构化反应
1
1
2
基团发生反应。
若有氢负离子的受体存在,C-H键
断裂时电子有可能留在氢原子一侧形成
碳正离子和氢负离子,缺电子的亲电基
团容易与富电子的碳负离子(为亲核基
团)发生反应。
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(一)基团转移反应(group— transferreaction)
在生物化学反应中,通常为亲电基团 从一个亲核体转移到另一个亲核体常见的 转移基团有酰基、磷酰基和葡萄糖基等。
1点1线或1点2线:410个;
1点3线:71个;1点4线:20个;
1点5线:11个;1点6线或6线
以上:8个;1点1线在1个途径
的末端;1点2线在1个途径的
中间;1点3线参与2个途径;
其余类推。
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(四)分解代 谢的三个阶段
(三)代谢途径的类
型:
(a)多种游离酶构成的
代谢途径;
(b)多酶复合体构成的
第19章




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1
一、新陈代谢的一般规律
(一)基本概念 新陈代谢是体内化学反应的总称,体内的化学反应通常由
酶催化,一系列的连续反应构成代谢途径,代谢途径的个别步

高三生物复习——生物的新陈代谢新陈代谢 新陈代谢.doc

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专题五 新陈代谢的概念、条件和新陈代谢的基本类型考点:光合自养型 化能自养型 弱点:2.酶与无机催化剂比较相同之处是:都能_______反应,而本身_____________________的在反应前后不变。

酶的特点是_________________、__________________、_____________________.3.低温、高温都能使酶的活性降低,二者之间的区别是:低温____________________________________,高温____________________________________________。

4.生物新陈代谢所需能量的直接来源是_________,其结构式是________________,彻底水解产物有1分子的______________、1分子的____________和3分子的______________________.每摩尔ATP 水解释放的能量是_____________________.5.ATP 与ADP 相互转化的反应式是_______________________________,ATP 水解和合成时所需的_____、________________、_______________不同,因此两者不是可逆反应,两者________可逆而________不可逆;相互转化的特点是______________,其意义是____________________________________________.6.动物合成ATP 的途径有____________、_________________( ) 生物体消耗ATP 的场所有__________________________________________________________________ 生物体消耗ATP 的场所有___________________________________________________________________.7.生物体内_______________________________总合称为新陈代谢.生物体通过新陈代谢不断进行自我更9.需氧型生物与线粒体的关系________________________________________,_________________________.10. 光能自养型与化能自养型相同点是_________________________________________________________. 能量来源方面的不同是难点:1.如图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系,从图中不能获得的信息是()A酶反应的最适温度B 酶因热而失活C 酶反应生成物量与时间的关系D 酶反应速度和酶量的关系2.某种蛋白质M和淀粉酶N混合,装入半透膜袋,置于清水中一段时间,在水中检测到物质X,结论正确的是()A M由X组成B X不可能是葡萄糖C M、N能透过半透膜D N起了催化作用3.在种子萌发时,贮藏物质发生水解作用过程中,活性较高的酶是(多选)()A 脂肪酶B 淀粉酶C 蔗糖酶D 蛋白酶4.如图表示某种酶在不同处理条件下(abc)催化某反应生成物量和反应时间的关系,解读此图获得的信息是()生A三个处理中b是此酶促反应的最适条件成B三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量不同物C三个处理条件的差异可能是反应底物的量不同量D三个处理条件的差异可能是处理温度的不同5.下列关于影响酶促反应速率(υ)因素的研究中,条件控制——预期结果合理的是()A有足够的底物,温度、PH等条件适宜恒定——υ与酶浓度成正比B酶浓度恒定,温度、PH等条件适宜恒定——υ与底物浓度成反比C酶浓度和底物一定,在PH适宜的条件下——υ与温度成反比反比D酶浓度和底物一定,在温度适宜的条件下——υ与PH成反比正比6.在00C—800C的环境中,向有机物X的溶液中加入某种酶后,剩有机物X被分解,测量其剩余物质总量与温度的关系如图所示,余依图判断在00C—800C环境(PH适宜)中,酶活性(纵坐标)量随温度(横坐标)变化曲线正确的是()0 20 40 60 80温度0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80A B C D7.用相应的水解酶处理DNA连接酶和RNA聚合酶结合位点,得到的水解产物分别是( )A、脱氧核苷酸、氨基酸B、脱氧核苷酸、核糖核苷酸C、氨基酸、脱氧核苷酸D、核糖核苷酸、脱氧核苷8.需氧型生物与厌氧型生物的呼吸作用的方式不同,原因在于()A参与呼吸作用的原料不同 B 两类生物生活的环境不同C 细胞中参与呼吸的酶不同D 控制酶合成的核酸不同9.下列关于ATP的说法中,正确的是()A. ATP在植物体内与动物体内相同B.ATP既可以贮存能量,又可以作为生命活动的直接能源物质C.1molATP完全氧化时释放2870KJ的能量D.ATP中的能量可以来源于光能、热能,也可以转化为光能、热能10.下列关于ATP的叙述错误的()A 线粒体中既有ATP产生又有ATP消耗B ATP中A代表腺嘌呤C 光合作用光反应中特殊状态的叶绿素a失去电子时不需要消耗ATPD 正常生长的绿色植物的呼吸作用合成ATP小于同化作用消耗的ATP11.研究发现,由于运动项目不同,运动员的快肌纤维与慢肌纤维的比例有所不同,如短跑运动员肌肉中慢肌纤维只占24。

生物化学第7章、代谢总论

生物化学第7章、代谢总论

二,能量代谢在新陈代谢中的重要地位
1.机体内捕获和贮存自由能的分子主要是ATP. 2.自由能:能够用于做功的能量.
ATP 太阳能 化学能 ADP+Pi 生物合成 细胞运动 膜运输
3.机体在分解代谢中产生自由能的过程可以大致 分为三个阶段: Ⅰ,由营养物的大分子分解为较小的分子; Ⅱ,小分子进一步转变为少数几种共同物质(如 乙酰-CoA); Ⅲ,由柠檬酸循环和氧化磷酸化两个共同代谢途 径组成,是形成ATP的主要阶段.
4. ATP不断地处于动 态平衡的周转之中. 它是一种传递能量的 分子. 5.能够提供能量的核苷 酸类分子除ATP外,还 有GTP,CTP,UTP等. GTP:蛋白质的生物 合成 CTP:磷脂酰胆碱,磷 脂酰乙醇胺的合成 UTP:糖原合成
能量转换与利用
三,辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的递能作用
脱氢酶将脱下的氢原子和电子传递给辅酶Ⅰ和辅 酶Ⅱ,还原型的辅酶Ⅰ(NADH)和辅酶Ⅱ (NADPH)再将自由能转移给生物合成中需要能 量/还原力的反应.
第七章,代谢总论
相关概念:
1,新陈代谢(metabolism):简称代谢, 生物体内一切化学变化的总称. 2,代谢中间产物:代谢过程中连续转变 着的酶促产物. 3,中间代谢:代谢过程中的个别步骤, 个别环节. 4,主要代谢途径:新陈代谢途径包括的 生物界中具有普遍性的共同规律.
பைடு நூலகம்
一,分解代谢和合成代谢
3.分子水平
酶的调节是最基本的代谢调节,包括酶的数量的 调节和酶活性的调节. ①酶的数量的调节:受到合成与降解速率的控制. ②酶活性的调节:变构效应,共价修饰等.

四,FMN和FAD的递能作用
FMN和FAD也都能接受两个氢原子,在氧化还原 反应中,特别在氧化呼吸链中起着重要的传递电 子或氢原子的作用.

生物化学第八章 新陈代谢总论与生物氧化知识点归纳

生物化学第八章 新陈代谢总论与生物氧化知识点归纳

CH4+NADH + O2
CH3OH+ H2O +NAD+
氧化酶
催化以氧分子为电子受体的氧化反应
细胞色素c氧化酶
2细胞色素c (Fe2+) + 1/2O2 +2H+
2细胞色素c (Fe3+)+H2O
3. 脱羧氧化
(1)直接脱羧作用
CH3COCOOH
CH3CHO + CO2
丙酮酸
丙酮酸脱羧酶 乙醛
CO2来源于氧化 代谢中间产物羧
生物氧化
有氧氧化 无氧氧化
一、生物氧化概述
1、有氧氧化: 需氧生物和兼性好氧生物有氧条件下,以分子氧作为最终电
子受体,将能源物质完全氧化分解成CO2和H2O,同时释放能量 用于ATP的合成 (底物燃烧完全,产能多。)
2、无氧氧化: 在无氧条件下,最终的电子受体是氧化型物质,或某些外源性电子 受体,将能源物质不完全氧化分解。(底物燃烧不完全,产能少)。
酵解途径中1,6-二磷酸果糖裂解生成了2分子三碳糖。
4.突变体研究法
1、基因突变
大肠杆菌 基因突变
酶缺失
β-半乳糖 苷酶缺失
该酶作用的底物 积累,产物缺失
乳糖堆积
2. 营养缺陷型微生物或人类遗传性代谢病的研究 糖尿病例研究蛋白质与糖、脂代谢的关系 生糖氨基酸和生酮氨基酸的确定
5.测定特征性酶
△G0′= -nF△E0′=-nF (E0' 受体-E0' 供体)
△G0´:氧化还原反应的标准自由能变化,单位为kJ/mol; n:转移的电子数目; F:法拉第常数,其值为96.485kJ/(V∙mol) △E0´:为两个氧还对之间标准氧化还原电势差值;

生物化学课件第七章 代谢总论

生物化学课件第七章 代谢总论

酸酐键
ATP
UTP、CTP、 GTP
ATP水解时,一个高能磷酸 键断裂的同时释放出能量
ATP + H2O ——> ADP+Pi G = -30.5 KJ/mol ATP + H2O ——> AMP+PiPi G = -32.2 KJ/mol
ATP在能量代谢中作用 (能量货币,蓄电池)
光能
ATP
第七章 新陈代谢总论
Metabolism introduction
自养生物:利用CO2作为碳源,伴随太阳能
向化学能的转变
异养生物:利用有机物作碳源
太阳能是生物体能量的最终来源
光合自养生物
异养生物
分解代谢释放能量;合成代谢消耗能量
新陈代谢的特点
新陈代谢由一系列的酶促反应所组成 反应步骤繁多,具有严格的顺序性,还能 自动调节 分解代谢和合成代谢采取不同的途径,而 且位于细胞的不同部位 物质代谢过程中伴随着能量的代谢
对于一个溶液中的化学反应 aA + bB → cC + dD
△G<0,可; =0,可逆;>0,否
当反应达到平衡时,△G = 0
K′是化学反应的平衡常数,故△ G′Θ也是一个常数。
根据自由能变化可以判断中间物质代谢方向
自由能变化的可加和性
❖在偶联的几个化学反应中,自由能的总变化
等于每一步反应自由能变化的总和。
某些代谢途径为合成代谢和分解代谢所共 有,但是合成代谢不是分解代谢的逆过程
三、代谢过程中的能量变化
❖化学反应中的自由能 ❖标准自由能变化及其与平衡常数的关系 ❖自由能变化的可加和性 ❖高能化合物
化学反应中的自由能
能量的传 递形式
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2.合成代谢(anabolism),也称同化 作用(assimilation)由小分子合成生物 大分子的过程;耗能
每种代谢作用都包含两个方面: 物质代谢(substance metabolism), 物质的合成与分解;
能量代谢(energy metabolism),能 量的转换、储存和释放。
生长旺盛时: 合成代谢分解代谢 衰老或饥饿: 合成代谢分解代谢
在试管内进行:细胞切片、匀浆液、提 取液等。
2、同位素示踪法:
◼ 放射性同位素: 原子量不同,衰变中有射线辐射的同位素。 常用的有:氚(3H)、14C、32P、35S、131I等
◼ 仪器:
脉冲探测仪、γ-计数器、液体闪烁计数器等。 ◼ 特点:
特异性强、灵敏度高、方法简便。注意个人 防护。
3、代谢途径阻断等方 法பைடு நூலகம்
新陈代谢总论
(一) 新陈代谢的概念 生物小分子合成为 生物大分子
合成代谢 (同化作用)
新陈代谢
需要能量 能量 代谢
释放能量
物质代谢
分解代谢 (异化作用) 生物大分子分解为
生物小分子
中间代谢: 指代谢中的一系列酶促反应。
代谢途径( metabolism pathway) : 指糖、脂类、蛋白质、核酸及水、盐代谢的一 系列化学反应。
代谢物: 统指代谢反应中任一反应物、中间产物或产物。
3、代谢特点:
1)严格的细胞内定位; 2)由酶催化,反应条件温和; 3)共通的代谢间关联; 4)严谨的反应顺序; 5)高效率的调控机构。
(二)研究中间代谢的方法:
1、活体内与活体外实验: 1)在活体内(in vivo):
生物体内:动物实验、组织细胞培养等。 2)在活体外(in vitro):
用抗代谢物或酶抑制剂阻抑中间代谢 的某一环节,使中间物积累,便于分析 和推测代谢情况。 常用方法:
微生物的突变体-营养缺陷型、 切除动物的某器官等方法。
第11章 新陈代谢通论
(一)新陈代谢的概念: 1、概念:
新陈代谢(metabolism)是指生物体与 周围环境进行物质和能量交换的过程, 也是活细胞内所有化学变化的总称,又 称为代谢。 呼吸作用; 生长; 运动; 光合作用等。
2. 新陈代谢的作用类型
1.分解代谢(catabolism),也称异 化作用(disassimilation)将生物大分子分 解成小分子的过程;放能
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