代谢总论生物化学文稿演示

• 合成代谢 anabolism or biosynthesisH（理解） H
生代物谢体。利用小分子或大分子的烟结酰构胺元腺嘌件呤建三二磷造酸核成O腺苷H自苷酸身(A（OT大磷PH)分酸子） 的过程，属于耗能
注意1：同一种物质其分解代谢与合成代谢的途径一般不同。
这使得生物机体增加了体内化学反应的数量并使代谢调控具有更大的灵活 性与应变性。
代谢总论生物化学文稿演示
第19章 代谢总论
新陈代谢（代谢）
营养物质在生物体内所经历的一切化学变化
总称为新陈代谢。
Baidu Nhomakorabea
代谢中间产物（代谢物）
酶
在代谢过程中连续转变的酶促产物。
中间代谢
新陈代谢途径中的个别环节、个别步骤。
主要代谢途径
代谢网络中一些具有共同规律的途径。
The metabolic map as a set of dots and lines. By B. Alberts
2、利用遗传缺陷症研究代谢途径
酶
多巴醌
吲哚醌
黑色素
黑色素是吲哚醌的聚合物 白化病(albinism)缺乏酪氨酸酶
聚合
二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位
• 1、能量代谢
• 以物质代谢为基础，与物质代谢过程相伴随发生的，是蕴藏在化学物质 中的能量转化，统称为能量代谢。（理解）
G\U\CTP
• 将生物氧化过程中释放出来的能量贮存起来，用于做功，这种能用于做 功的能量称为自由能。起捕获和传递能量作用的分子主要是腺嘌呤核苷 三磷酸（ATP）(☆)。
经过碳正离子的机制的醇消除反应
L-甲基丙二酰单酰辅酶A
琥珀酰辅酶A
4、碳-碳键的形成或 断裂反应
（1）羟醛缩合反应（醛缩 酶） （2）克莱森酯缩合反应 （柠檬酸合酶） （3）-酮酸的氧化脱羧 （异柠檬酸脱氢酶催化的 脱羧）反应。
五、代谢的研究方法（了解）
代谢的实质是物质在酶的作用下分解或合成，所以代谢的 研究内容也即分为两个方面：
三、新陈代谢的调节（了解，详见第39章）
• 分子水平调节 主要是酶的调节，酶的调节主要是酶浓度和酶活性调节（变构调节、 共价修饰调节）。
• 细胞水平调节 细胞的分隔作用（使酶具有严格的定位条理性，从而分隔控制代谢途 径）
• 整体水平调节 多细胞生物的调节。主要有激素调节、神经调节。
• 除此之外还有基因表达调控。
酰基化合物-Y
化 水
解
肽
键
活化代谢中间物
四、代谢中常见的有机反应机制
• 2、氧化-还原反应
即电子的得失反应，在代谢中非常多也非常重要，如NAD+
形成NADH，FAD形成FADH2。
生物
氧化
中的
脱氢
电子供体
反应
电子受体
电子传递链
四、代谢中常见的有机反应机制
• 3、消除、异构化和重排反应
1. 消除反应：消除分子一般是H2O、NH3等。如C=C的形成。 2. 异构化反应：如醛糖与酮糖的异构反应； 3. 分子重排反应：碳骨架发生变化。
参与的酶 物质的变化过程 通过巧妙的实验设计、严密的逻辑推断与重复性的验证。
整体方法（in vivo)：用动物整体或整体器官、或微生物群进行研究 离体法(in vitro)： 用器官组织的切片、匀浆或提取液为材料进行研究
整体方法（in vivo)
纯 化 合 物
典型案例 脂肪酸的β氧化
排泄物的化 学分析
• 离体法(in vitro)
典型案例 糖代谢、生物氧化等
各类组织细胞
各种破碎方法
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 谢中间产物及酶，逻辑推断。
参与酶的确定（常用4种方法、了解）
1、利用酶的抑制剂
代谢途径受阻导致——中间产物的积累——研究代谢途径 碘乙酸——1,6-二磷酸果糖——抑制醛缩酶
注意2：区室化compartmentation
生物机体的分解代谢与合成代谢是同时发生的，但在 细胞的不同部位进行，这称为区室化。
区室化将整个代谢途径完全分隔在特定的亚细胞区域。将降解和合成 途径分开有许多优越性，最主要的是可以避免两个方向相反的反应彼 此会部分或完全抵消。
注意3：两用代谢途径
分解代谢和合成代谢可以共同利用的代谢环节称为两用代谢途径。
四、代谢中常见的有机反应机制（理解）
基团转移反应 氧化-还原反应 消除、异构化和重排反应 碳-碳键的形成或断裂反应
四、代谢中常见的有机反应机制
• 1、基团转移反应
亲电子基团从一个亲核体转移到另一处亲核体上（亲核体的取
代），如酰基、磷酸基、葡糖基的转移等。
胰
蛋
白
酶
催
酰基化合物-X
四面体中间产物
第19章 代谢总论
一、分解代谢与合成代谢 二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位 三、新陈代谢的调节 四、代谢中常见的有机反应机制 五、新陈代谢的研究方法
一、分解代谢与合成代谢
NH2
N
N
• 分解代谢 cataboOlism（理O解） O
NN
有总机 体营 来养 看物 ，通分过解O一代- 系谢OP 列的- 反终O -应产OP步物- 骤是O转C-O变2OP、-成NH小O3和C的H水，2H，简O属单于H的产物能质代的谢过。程。
2、分解代谢产生ATP划分为三阶段（了解）
第一阶段：降解为小分子 不产能
第二阶段：转变为少数几 种共同物质 少量ATP产生
第三阶段：柠檬酸循环 氧化磷酸化
ATP形成主要阶段
3、其它捕获及传递能量方式（了解）
高能位电子
3、其它捕获及传递能量方式
3、其它捕获及传递能量方式
辅酶A（CoA） 课本P5