生物化学 Chapter_9__.ppt

Chapter9GeneralIntroductiontoMetabolism 总原则 依然遵从热力学基本原理 9 1ATP在生物能学中的作用 内容 见第八章第三节 一 生物体内的高能磷酸化合物 1 并不是生物体内的所有的磷酸化合物是高能磷酸化合物 2 水解能释放比 25kJ mol更负值自由能的化合物 3 认真研究P262表8 4中化合物水解自由能的特点 二 ATP水解时标准自由能的变化 1 底物是Mg ATP2 35 7kJ mol 1 2 ATP ADP和Pi不是标准状况下的浓度 比1mol L 1低 是mmol L 1水平 见书P265表8 5 50 65kJ mol 1 三 能量的流动和磷酸基转移势 能量流动方向 磷酸基团的转移方向 磷酸肌酸的作用 9 2新陈代谢的概念 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 包括两种代谢作用 分解代谢 catabolism katabolism 也称异化作用 disassimilation 合成代谢 anabolism 也称同化作用 assimilation 每种代谢作用都包含两个方面 物质代谢 substancemetabolism 物质的合成与分解能量代谢 energymetabolism 能量的转换 储存和释放 生长旺盛时 合成代谢 分解代谢成长的生物 合成代谢 分解代谢衰老或饥饿 合成代谢 分解代谢 代谢作用的特点 1 代谢过程所包含的化学反应通常不是一步完成 2 代谢作用需要温和的条件 由酶所催化 3 代谢作用具有高度灵敏的自我调节 整体水平 激素或激素伴同神经系统细胞水平 胞内酶布局的区域化分子水平 酶的反馈抑制 基因表达调控 代谢作用中的能量关系 分解代谢 合成代谢 代谢研究的对象 活细胞 单细胞 多细胞生物病毒噬菌体 生物被分为自养生物和异养生物 根据生物由环境中获得碳的化学形式 生物可分为两大类型 自养生物 Autotrophs 异养生物 Heterotrophs 生物圈自养生物和异养生物间氧和二氧化碳的循环 C O2和H2O在自养和异养间不断循环 太阳能是其中的驱动力 1 光合自养生物和异养生物二氧化碳和氧的循环 2 生物圈中氮的循环 所有生命体都需要氮源 为合成氨基酸 核苷酸及其他化合物所必需 植物可利用铵或可溶性硝酸盐作为唯一氮源 脊椎动物的氮源必须是氨基酸或其他有机化合物 少量的生物 蓝细菌 Cyanobacteria 和与部分植物根部共生的土壤细菌可以转变 固定 大气氮为氨 其他细菌 硝化细菌 氧化氨生成硝酸盐和亚硝酸盐 另一些细菌把硝酸盐转化为N2 在生物圈形成了氮的循环 3 生物圈的氮循环 物质循环需要大量的能量 三类非线性代谢途径 9 3代谢研究的方法 1 饲养动物2 测定呼吸商 respiratoryquotient R Q 3 先天性代谢疾病患者不正常代谢的观察4 利用微生物的生化突变型5 切除器官6 离体试验7 组织培养 tissueculture 8 应用酶的抑制剂9 同位素示踪法 isotopictracertechnique 10 分部离心技术 EXERCISE1请写出ATP的化学结构式 并说明其在细胞内水解的特点 写出下列物质的化学结构式 磷酸烯醇式丙酮酸 1 3 二磷酸甘油酸 葡萄糖 1 磷酸 葡萄糖 6 磷酸 果糖 1