深圳大学生物化学下册代谢总论

1、 biochemistry（part 2） 生物化学（下册生物化学（下册）课程考核形式课程考核形式生物科学与生物技术专业主干课程生物科学与生物技术专业主干课程专业必修课程专业必修课程闭卷考试闭卷考试平时考核平时考核40分，无期中考试，期末考试分，无期中考试，期末考试60分，总分分，总分100分。分。平时考核：考勤平时考核：考勤20分，作业分，作业20分分第二十一章第二十一章 生物膜与物质转运生物膜与物质转运第二十七章第二十七章 光合作用光合作用第三十二章第三十二章 生物固氮生物固氮不讲的章节：不讲的章节：第二十二章第二十二章 糖酵解作用糖酵解作用第二十三章第二十三章 柠檬酸循环柠檬酸循环(ta

2、c)第二十四章第二十四章 生物氧化生物氧化-电子传递和氧化磷酸化电子传递和氧化磷酸化第二十五章第二十五章 戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径第二十六章第二十六章 糖原的分解和生物合成糖原的分解和生物合成第二十八章第二十八章 脂肪酸的分解代谢脂肪酸的分解代谢第二十九章第二十九章 脂类的生物合成脂类的生物合成第三十章第三十章 蛋白质降解和氨基酸的分解代谢蛋白质降解和氨基酸的分解代谢第三十一章第三十一章 氨基酸及其重要衍生物生物合成氨基酸及其重要衍生物生物合成第三十三章第三十三章 核酸的降解和核苷酸代谢核酸的降解和核苷酸代谢第三十九章第三十九章 机体代谢调控机体代谢调控重点的章节：重点的章节：biochemi

3、stry seeks to explain life in chemical terms.what is biochemistry?生物化学生物化学是研究生命化学的科学，也就是在分子水平是研究生命化学的科学，也就是在分子水平研究和探索生命本质的一门科学。研究和探索生命本质的一门科学。主要采用化学的原理与方法研究生物体分子结构与功主要采用化学的原理与方法研究生物体分子结构与功能，物质代谢与调节，及其在生命活动中的作用。能，物质代谢与调节，及其在生命活动中的作用。分子生物学是生物化学的重要组成部分分子生物学是生物化学的重要组成部分生物化学的研究内容生物化学的研究内容1、生物体的化学组成生物体的化学

4、组成（生化上册，静态生化）（生化上册，静态生化） 糖、脂类、蛋白质、核酸（酶、维生素、激素）糖、脂类、蛋白质、核酸（酶、维生素、激素）2、物质代谢及其调控物质代谢及其调控（生化下册，动态生化）（生化下册，动态生化） 分解代谢分解代谢 新陈代谢新陈代谢 间代谢产物间代谢产物 合成代谢合成代谢 物质代谢伴生能量代谢物质代谢伴生能量代谢3、化学变化与生理功能的关系（机能生化）化学变化与生理功能的关系（机能生化）生物化学的主要任务研究生物体基本物质 化学组成 结构 理化性质 生物功能 结构与功能关系-静态生物化学静态生物化学生物化学另一个任务是研究物质在生物体内新陈代谢及其规律。 -动态生物化学动态生

5、物化学 生物体内的各种基本物质在生命活动中不断地进行着互相联系、互相制约、互相对立而又统一的多种复杂而又有规律的化学变化。生物化学的又一任务：研究代谢反应与生理机能的关系。 -机能生物化学机能生物化学它是了解生命现象的重要环节之一；生物体尤其是人体具有多种生理功能：肌肉收缩、神经冲动传导、腺体分泌、视觉、听觉这些生理机能都是以物质代谢为基础的。chapter19 brief introduction of metabolism 代谢总论代谢总论1、新陈代谢的有关概念和功能2、分解代谢与合成代谢3、物质代谢与能量代谢4、能量传递系统5、代谢的调控6、代谢中常见有机反应机制7、代谢的研究方法第十九

6、章第十九章 代谢总论代谢总论1 代谢的有关概念新陈代谢（metabolism） 营养物质在生物体内所经历的一切化学变化的总称。营养物质在生物体内所经历的一切化学变化的总称。 生命的重要特征；生命的重要特征；酶催化；动态性；网络性；可调控。酶催化；动态性；网络性；可调控。代谢中间产物（metabolic intermediates） 代谢过程中连续转变的酶促产物统称。代谢过程中连续转变的酶促产物统称。主要代谢途径（central metabolism pathways） 代谢网络中具有共同规律的途径。代谢网络中具有共同规律的途径。新陈代谢的功能新陈代谢的功能摄取外界营养物质摄取外界营养物质分解营

7、养物质分解营养物质合成自身物质合成自身物质自身物质转换自身物质转换提供能量提供能量functions of metabolism(l) to obtain chemical energy by capturing solar energy or by degrading energy-rich nutrients from the environment. (2) to convert nutrient molecules into the cells own characteristic molecules, including macromolecular precursors,(3) t

8、o polymerize monomeric precursors into proteins, nucleic acids, lipids, polysaccharides, and other cell components(4) to synthesize and degrade biomolecules required in specialized cellular functions (5) to produce energy for all activities of life分解代谢或异化作用分解代谢或异化作用（ catabolism ） 有机营养物（外界和内部）通过系列反应步

9、骤转变成较小的、较简单物质的过程。 (carbohydrates, fats, and proteins) are converted into (lactic acid, co2, nh3). 有机大分子释放能量：atp、 (nadh and nadph). （fmn and fad）2 分解代谢与合成代谢分解代谢与合成代谢（ catabolism and anabolism）合成代谢或同化作用合成代谢或同化作用（ anabolism ）：）：生物体利用小分子或大分子的结构前体构建自身大分子(lipids, polysaccharides, proteins, and nucleic aci

10、ds)的过程生物合成都是需要提供能量(hydrolysis of atp and the reducing power of nadh and nadph )metabolic pathways are sometimes linear，sometimes branched and sometimes even cyclic.cycliclinear spiral form3.物质代谢与能量代谢物质代谢与能量代谢metabolism in the way of substance and energy 3.1物质代谢物质代谢:c和和o的循环的循环n的循环的循环c和和o的循环的循环固氮细菌硝化细

11、菌硝酸盐,亚硝酸盐1)能量根本来源:太阳能2)物质代谢和能量代谢密切相关3)能量的形式:自由能、热和熵4)能量流动的方向性: 物质利用循环 能量流动单向 物质代谢物质代谢 vs 能量代谢能量代谢4.能量传递系统 ，生物界的流通货币system of energy transmitting 高能磷酸键 (1) atp (gtputpctp) 以氢原子和电子形式,传递自由能,提供还原力 (2) nad、nadp (3) fmn、fad 硫酯键 (4) coaatpatpatp供能供能生物合成生物合成肌肉收缩肌肉收缩营养物质跨膜主动转运营养物质跨膜主动转运在在dna、rna、蛋白质等生物合成中，蛋白

12、质等生物合成中，以特殊方式传递能量以特殊方式传递能量辅酶辅酶和辅酶和辅酶氢原子和电子传递氢原子和电子传递riboflavinvit b2黄素单核苷酸（黄素单核苷酸（fmn）、）、黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸(fad)5.代谢的调控 (the regulation of metabolic pathways )(1) 分子水平分子水平: 底物和产物底物和产物 (反馈和前馈反馈和前馈); 酶活性（酶活性（ 别构别构调节、共价修饰）调节、共价修饰） ：基因表达的调控：基因表达的调控 (数量数量)共价修饰(2) 细胞水平细胞水平: 分隔调控分隔调控 绝大多数代谢途径一般都局限于细胞内的特定区绝

13、大多数代谢途径一般都局限于细胞内的特定区域，也称为区室化（域，也称为区室化（compartmentation）,区室化区室化在在整个代谢的调节中起着重要的作用。整个代谢的调节中起着重要的作用。 (3) 整体水平整体水平: 激素和神经激素和神经糖酵解：细胞质中糖酵解：细胞质中三羧酸循环：线粒体中三羧酸循环：线粒体中光合作用：叶绿体中光合作用：叶绿体中脂肪酸氧化分解：细胞质中活化，运入线粒脂肪酸氧化分解：细胞质中活化，运入线粒体中分解体中分解脂肪酸的生物合成：细胞质中脂肪酸的生物合成：细胞质中6 代谢中不同的酶促反应（ different enzymecatalyzed reactions in

14、metabolism ）6.1 催化机制：催化机制： 酸碱催化酸碱催化 共价催化共价催化 金属离子催化金属离子催化 静电催化静电催化6.2 生化反应类型：生化反应类型： 基团转移基团转移 氧化还原氧化还原 异构重排异构重排 c-c键变化键变化均裂异裂基团转移反应基团转移反应酰基转移酰基转移磷酰基转移磷酰基转移葡糖基转移葡糖基转移氧化还原反应氧化还原反应消除消除反应反应异构化反应异构化反应分子重排分子重排羟醛缩合反应羟醛缩合反应c-c键形成与断裂键形成与断裂123克莱森酯缩和反应克莱森酯缩和反应氧化脱羧反应氧化脱羧反应7. methods in the study of metabolism研究

15、对象：活细胞（以及病毒、噬菌体）生物材料：大肠杆菌；噬菌体 ；噬菌体t4；酵母；红色面包酶；玉米；拟南芥芥 ；线虫；果蝇；斑马鱼；爪蟾；大、小鼠；兔；恒河猴the model-speciesfunctional genomics does not have to be limited to a few select organisms (the model-species)douglas l crawfordhans krebs: the citric acid cycle _ the pigeon breast muscle which was rich in mitochondria.wa

16、rburg o.h.: metabolic principles _a wide range of species hodgkin and huxley: neural conduction _the giant nerve fiber of the squid loligofor his discovery of citric acid cyclefor his discovery of co-afor his discovery of the nature and mode of action of the respiratory enzyme for their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in excitation and inhibition in the