第一章 代谢总论

二、分解代谢和合成代谢 （一）分解代谢（catabolism）
也称异化作用，指细胞从环境中摄取的或者是它 本身的各种复杂的大分子降解为简单分子的过程，有 化学能的释放。简单的说是生物大分子分解为生物小 分子，并释放能量。如糖、脂肪、蛋白质降解为乳酸、 乙酸、氨、CO2、脲等的过程。
（Байду номын сангаас）合成代谢（anabolism）
（三）新陈代谢的功能
1. 从周围环境中获得营养物质； 2. 将外界引入的营养物质转变为自身需要的 结构元件； 3. 将结构元件装配成自身的大分子；
4. 形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子；
5. 提供生命活动所需的一切能量。
Metabolism: The economy The unity The regulation
四、细胞代谢是一个经济的、精密的调节过程
1. 体内各代谢途径本身及相互之间的调控。 2. 机体对外界环境的适应调节。
代谢调控一般可归纳为三个途径：
（1）神经系统调节；
（2）激素调节；
（3）细胞内酶的调控。
3. 激素调控机制。
4. 酶的调节包括酶活力和酶量的调节。
五、研究中间代谢的方法
1. 根据研究对象选择研究对象：大鼠、小球藻等；
也称同化作用，指从简单的前体（生物小分子） 合成细胞的组成成分如核酸、糖类、脂类、蛋白质等 大分子的过程，需要吸收能量。
（三）物质代谢和能量代谢
新陈代谢又可分为物质代谢、能量代谢和信息代 谢，三者紧密相联。 1.物质代谢：指糖类、脂类、蛋白质、核酸等的合成 和分解代谢。 2.能量代谢：伴随物质代谢产生的机械能、化学能、 热能以及光、电能的相互转化。 分解代谢释放的能量转变为两种形式能量载体： （1）ATP——含有高的磷酸基团转移势能。 （2）NADPH——携带还原力。 二者作为需能代谢的能量供应形式。
柠檬酸的三个羧基的来源问题
CH3 O C SCoA + O C COOH
14
~
CH2 COOH HO CH COOH
14
+ CoA-SH
CH2 COOH
CH2 COOH
5. 整体、组织切片、匀浆和提取液
生物整体——体内研究（in vivo）
提取液：酵母提取液、肌肉提取液（in vitro）
糖酵解研究
第一章 代谢总论（ metabolism
一、新陈代谢的基本概念
）
（一）广义的新陈代谢 新陈代谢是生物体最基本的特征之一，泛指生物 与周围环境进行物质和能量交换的过程。它包括两方 面：一方面生物体不断地从周围环境摄取营养物质如 O2、H2O和其他有机物等加以转变、吸收和利用，使 体内的各种结构能够生长、发育、修补和繁殖；另一 方面把体内的能源物质经生物氧化分解，释放能量， 供生命活动需要，包括执行肌肉活动、分泌、排泄等 功能，同时产生CO2、 H2O 和其他不能在利用的物质 排出至环境。
Degradation is convergent and energy releasing
异戊烯焦磷酸
乙酰辅酶A
草酰乙酸
柠檬酸 The citric acid cycle
Synthesis is divergent and energy consuming
（二）常用几个术语
1. 代谢途径（metabolic pathway） 每一种物质的分解或合成代谢所经历的一系列酶促反应的 总过程。 2. 中间代谢（intermediary metabolism） 指代谢途径中的一系列酶促反应。 3. 代谢物（metabolite） 指代谢反应中的任一个反应物，中间物或产物。 4.基础代谢 维持生命最基本活动所必需的能量需要。人体处于极端安 静，进食后12-14小时，室温18-20℃,静卧不动，保持清醒，维 持各器官、组织活动所需的能量，以及散失的热量总和。 基础代谢所需能量：每小时耗氧量乘以氧的卡价（每升氧 相当于多少卡的能量，平均为4.825千卡/升)。
2. 代谢研究的目的：
（1）了解每个中间代谢反应的过程：底物、中间物、 产物、酶促反应激励、能量消耗、生成的计算。 （2）了解每个代谢反应速度的调控及其机制，以及 代谢反应之间的关联和调节。
（3）了解代谢反应的生理功能。
3. 代谢研究方法分为体内（in vivo）试验和体外（in vitro）试验两大类。
匀浆：三羧酸循环、氧化磷酸化、生物氧化 （in vitro）
The energy supply and demand in Heterotrophs: the ATP-ADP cycle
三、新陈代谢特点和普遍原理
1. 代谢途径是由一系列的酶促反应驱动； 2. 代谢的总轮廓特征为：分解代谢汇聚到少数几个终 产物，合成代谢分叉产生许多产物； 3. 分解代谢与相应的合成代谢途径通常是不重合的， 存在重要差别； 4. ATP是代谢反应中能量转移的重要载体； 5. NADPH以还原力形式携带能量； 6. 各种代谢途径定位于细胞不同区域。
+NH2CH2COOH
CH2 CH2 CH2 CH2 COOH 苯戊酸
苯丙酸 苯甲酸
H C O N CH2COOH
CH2 CH2 COOH
COOH
马尿酸
+ NH2CH2COOH
CH2 CH2 CH2 COOH CH2 COOH CH2 C O H N CH2COOH
苯丁酸
苯乙酸
苯乙尿酸
4. 体内试验方法
（1）利用营养缺陷型突变菌株确定中间代谢步骤； （2）观察先天性代谢疾病患者的不正常代谢情况； （3）同位素示踪法 （4）抗代谢物、抑制剂应用 抗代谢物：与代谢物在化学结构上类似，在代谢 反应中与正常代谢物拮抗，减少正常代谢物参加反应 机会，从而影响正常代谢。 抑制剂：抑制或阻断某一代谢过程作用，使中间 物积累，测定反应中断后造成的后果，分析中间物， 进而了解代谢过程。