《代谢引论》PPT课件.ppt

最终成绩: 平时 20% 期中考试 10% 期末考试 70%,生物化学II,第一章 代谢引论,主要内容：介绍新陈代谢的概念和研究方法。,第一节 新陈代谢通论,一、新陈代谢概念 二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位 三、新陈代谢的调节,一、新陈代谢的概念,新陈代谢（metabolism）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、能量交换和信息交换的过程。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。 特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行,新陈代谢的概念及内涵,小分子 大分子 合成代谢（同化作用） 需要能量 释放能量 分解代谢（异化作用） 大分子 小分子,物质代谢,能量代谢,新陈代谢,信息交换,新陈代谢的特点,1、整体性(integration), 各种物质代谢之间互有联系，相互依存,消化吸收,中间代谢,废物排泄,2、代谢的可调节性,机体有精细的调节机制，调节代谢的强度、方向和速度,内外环境不断变化,影响机体代谢,适应环境的变化,3、各组织、器官物质代谢各具特色,结构不同,所含有酶系的种类不同、含量不同,不同的组织、器官,代谢途径不同、功能各异,4、各种代谢物均具有各自共同的代谢池,例如：,消化吸收的糖,肝糖原分解,异生的糖,各种组织,血 糖,5、动态平衡,生物体虽然从表面上看，保持着恒定状态，但实际上并不是恒定不变的。生物有机体不断的进行新陈代谢，体内各种物质不断更新。,1952年 “动态生物化学”,6、ATP是机体能量利用的共同形式,营养物分解,释放能量,ADP+Pi,ATP,Universal currency of free energy,二、 生物界能量传递及转化总过程,太 阳,电子传递,合成,分解,电子传递,光合作用,呼吸作用,生命现象,自养细胞,异养细胞,ATP,ADP,(CH2O) +O2,(CO2) +H2O,ATP,ADP,（光 能）,（电 能）,（化 学 能）,（化 学 能）,（电 能）,（化 学 能）,脂肪,葡萄糖、其它单糖,三羧酸循环,电子传递（氧化）,蛋白质,脂肪酸、甘油,多糖,氨基酸,乙酰CoA,e-,磷酸化,+Pi,小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）,共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。,大分子降解成基本结构单位,生物体内能量 产生的三个阶段,代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。,单细胞生物 主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量进行调节，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。,三、新陈代谢的调节,高等生物 三级水平代谢调节,细胞水平代谢调节（主要是酶水平的调节）,第二节 新陈代谢研究方法,一、同位素示踪法 二、酶抑制剂的应用 三、气体测量法 四、核磁共振波谱法 五、利用遗传缺陷症研究代谢途径,一、同位素示踪法,例如：1945年，用14C和15N标记乙酸和甘氨酸证明血红素的全部C和N都来源于甘氨酸和乙酸。,二、酶抑制剂的应用,葡萄糖,ATP,ADP,Mg2+,己糖激酶,6-磷酸葡萄糖,己糖异构酶,6-磷酸果糖,ATP,ADP,Mg2+,6-磷酸果糖激酶-1,1,6-二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,+,醛缩酶,碘乙酸,抑制,三、气体测量法,瓦氏呼吸器,谷氨酸,-氨基丁酸 + CO2,谷氨酸脱羧酶,工业生产应用：,通过测量CO2的量来监测谷氨酸的含量。,四、核磁共振波谱法（NMR）,核磁共振实验示意图,核磁共振波谱法（NMR）,表明人体代谢随机体的活动发生动态变化，也表明肌肉运动时ATP的恒定水平是磷酸肌酸维持的。,五、利用遗传缺陷症研究代谢途径,e.g. 利用红色面包霉精氨酸合成缺陷型 研究精氨酸合成途径,A,B,C,D,Arg,E1,E2,E3,E4,精氨酸合成过程中的酶都