代谢总论与生物氧化、共价调节酶.doc

n 共价调节酶n 定义与特点：n 可以通过共价修饰改变活性的酶称共价调节酶n 在修饰过程中，酶的活性在无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种状态中改变n 共价修饰的互变是由不同的酶催化的n 属于酶活性的快速调节n 由激素信号启动的共价修饰会引起级联放大效应n 常见调节方式n 磷酸化与去磷酸化n 甲基化与脱甲基化n 腺苷化与脱腺苷化n SH与SS互变n 动力学改变n 满足米氏方程n 修饰前后，Km、Vmax将发生改变n 酶原的激活n 定义：n 许多酶在体内存在无活性的前体形式，称酶原n 酶原转变为有活性的酶的过程称酶原的激活n 常见形式n 切去多余的肽段n 与共价修饰相比最大区别在于不可逆n 生物学意义n 酶的储存形式n 肌体自我保护n 对外界刺激快速反应n 增加基因表达后调控的形式n 实例n 消化酶的激活n 凝血过程n 酶的其他调节方式n 多酶体系n 连续的代谢反应链的若干催化酶相互聚集在一起，形成一个反应链体系，称多酶体系n 可分为：可溶性的、结构化的、在细胞结构上有定位关系的三种。n 多酶体系的自我调节：终产物的反馈调节n 限速步骤：多酶体系总速度取决于其中反应速度最慢的一步，称限速步骤。n 同工酶n 催化同一种化学反应，但酶蛋白的分子结构组成却有所不同的一组酶。n 乳酸脱氢酶（LDH）：4个亚基构成、有两种不同的亚基类型（H、M），形成5种不同的同工酶，它们对底物的Km值是不同的。n 生物意义：代谢调控；遗传分化；疾病治疗代谢总论与生物氧化新陈代谢n 新陈代谢的概念n 生物体与外界环境物质能量交换的全过程n 包括能量代谢和物质代谢n 合成代谢与分解代谢n 合成代谢：由小分子合成大分子物质的过程n 分解代谢：由大分子物质分解产生小分子物质的过程n 同化作用与异化作用n 同化作用：生物体利用环境物质和能量转化合成自身物质的过程n 异化作用：生物体分解自身物质释放能量的过程n 新陈代谢的研究方法n 活体研究和体外研究n 活体内实验（in vivo）n 体外试验研究（in vitro）n 同位素示踪n 利用放射性同位素标记代谢物的基团，可以研究代谢物的代谢原理、场所、代谢过程n 代谢途径阻断法n 利用已知作用原理、作用部位的抑制剂，阻断代谢过程可以研究代谢的途径、调控等。n 生物能量代谢的基本规律n 自由能变化与化学反应n DG=DH-T DSn DG0，体系反应不能自发进行（吸能反应）n DG=0，体系处于平衡状态n 标准自由能变化DG：在标准条件下，化学反应自由能变化，25C，1大气压（101325Pa)，反应物浓度1mol/Ln DG=-RTInKn 生物反应能学的补充规定n 在稀水溶液的反应系统中，当有水作为反应物或产物时，水的活度规定为1.0n 生物能学规定的标准pH=7.0，这时的标准自由能变化为DGn DG的定义是假设在该条件下所有产物与反应物都能够解离。如果该条件不能满足，则不能应用DG来恒量反应生物氧化n 生物氧化的特点：n 条件温和：体温、中性pH、有水环境中进行n 由酶催化，逐步有序的进行n 产生能量以ATP等高能化合物形式储存，并不全部转化为热能n 氧化过程所到严格的调控n 生物氧化形式n 直接电子转移n 氢原子转移n 直接加氧n 生物氧化中CO2的生成n 脱羧反应n 生物氧化中水的生成n 脱氢与递氢n 氧作为最终氢受体呼吸链与氧化磷酸化n 呼吸链的概念n 代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落，经过一系列的传递体，最后传递给被激活的氧分子，而生成水，此过程中的全部反应体系，称呼吸链或电子传递链n 典型呼吸链包括：n NADH呼吸链，初始H受体为NAD+(尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸）n FADH2呼吸链，初始H受体为FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）n 呼吸链的组成n 烟酰胺脱氢酶类n 黄素脱氢酶类n 铁硫蛋白类n 辅酶Q类n 细胞色素类：a、a3、b、c、c1n 呼吸链的电子传递过程n 氧化还原电位的排序n 电子传递顺序n NADH呼吸链n FADH2呼吸链n 辅酶Q的位置：醌循环n 呼吸链与氧化磷酸化n ATP的生成n 由ADP磷酸化生成n 底物水平的磷酸化： ADP直接从代谢过程中的高能磷酸化中间产物获得磷酸基而发生的磷酸化过程n