第八章新陈代谢总论与生物氧化.ppt
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1、顷 裴 瑟 锤 虞 辽 彪 筐 蝶 聂 炭 浸 妒 僻 浙 鞋 蛾 攀 惕 礼 刚 乞 俏 阳 绎 淄 篱 胶 劣 某 钮 徊 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第八章 新陈代谢总论与生物氧化 轻化08 丫 环 胡 得 胚 十 挝 泪 揉 帆 叹 棠 梁 鞍 沟 及 好 焙 肛 慎 粟 昼 闯 涅 殿 球 驯 卵 弱 淆 拯 纯 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 新陈代谢总论 v1. 新陈代谢: 代谢:活细胞中所有化学变化的总称。 泛指生物
2、与周围环境进行物质与能量交 换的过程,是生物体物质代谢与能量代 谢的有机统一,代谢是动态的。 叫 悠 廉 芒 被 莲 钧 焊 桅 比 伤 绩 友 式 陷 咒 密 蕾 吉 摸 街 姓 温 盾 稍 隔 浙 唆 讽 镊 虏 钙 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 1. 新陈代谢 笺 儒 凄 者 匹 肠 设 加 荆 矢 括 想 昭 老 侵 陌 救 攻 蜕 锄 侵 剪 绍 喝 命 剖 狞 椎 诊 膝 核 猖 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 2.合成代
3、谢与分解代谢 v合成代谢:一般是指将简单的小分子物质 转变成复杂的大分子物质的过程。太阳能是 生物体能量的最终来源,合成代谢消耗能量 。 v 分解代谢:则是将复杂的大分子物质转变 成小分子物质:CO2、H2O、NH3等的过程,分 解代谢释放能量。 坯 痰 暮 削 咒 蜀 昔 督 湖 佰 皑 誓 立 傣 嗓 水 目 俱 榨 源 份 藐 棘 陇 饰 虾 潦 兹 嚎 舷 遏 击 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 3.中间代谢 v 中间代谢:指代谢中的一系列的酶 促反应。通过这些反应,营养物质发生 转变,释放出细胞或机体生长
4、和维持所 需的能量。代谢反应中任一反应物、中 间物或产物,都称为代谢物。 毖 臼 乃 康 畴 旅 球 簿 屁 拱 谷 甩 谨 临 浩 布 局 挽 危 牡 醋 掇 棕 移 和 炸 色 授 屑 弛 伴 轴 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 新陈代谢的特点 v(1).代谢途径相似:生物的代谢体系是在 长期进化过程中逐步形成和完善的。生物体 之间的差异虽然很大,但一些基本的代谢过 程却十分相似; v (2).反应步骤繁多,但具有严格的顺序性 ; v (3).反应条件温和; v (4).严格调节; v (5).特定区域。 童
5、注 垂 乓 疲 编 工 冲 播 诫 曼 矢 原 姿 睁 咐 任 灶 蕊 弧 杖 嫩 猖 鹃 该 汽 涟 归 溺 待 害 禽 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 代谢的研究方法 v1.活体内(in vivo)与活体外实验(in vitro) 整体法:中间代谢研究时用生物整体进 行研究,这类研究称为体内研究,用一个拉 丁语,in vivo,意即“在体内”表示。 秀 遍 蹈 吹 卫 窑 粒 扶 蔚 赫 靖 蕴 弓 俭 探 腕 洋 新 召 牲 豪 珐 即 纪 拼 甫 悉 辉 胸 宁 远 锰 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论
6、与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 整体法 赛 钢 革 职 萍 唬 岔 钉 叙 夹 赤 畴 枪 怕 齿 堡 焰 每 足 哄 亥 眯 凸 摸 廖 法 札 绝 忧 做 毁 厨 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 组织提取法 v 组织提取法:整体器官,或微生物细胞群 的研究。至于切片、匀浆、提取液作为研究 材料,进行研究时则称为in vitro,意即“ 在体外”、“在试管内”。 构 肪 筋 抱 亲 氦 纷 怖 卧 再 曼 瘩 驹 霖 渭 凛 衷 和 膊 授 莲 昧 屠 涂 捷 告 宋
7、潞 独 臻 克 唤 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 代谢的研究方法 v2.同位素示踪法:将含有放射性同位素的物 质参与代谢反应,测试该基团在不同物质间 的转移情况,来认识代谢过程; v3.自由能判断(逻辑判断):通过不同物质 间标准自由能的比较进行逻辑判断; v4.代谢途径阻断法; v5.突变体研究法。 第 草 钾 鹤 揖 读 瞄 担 蝎 弓 炽 治 除 煎 辊 庚 巡 斧 憨 卒 聚 颐 棘 吓 个 只 腐 干 勺 屏 河 近 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总
8、 论 与 生 物 氧 化 高能化合物 v高能化合物的概念及其类型 v 1.概念:将水解时释放大量自由能的化合 物称为高能化合物。 v 2.类型:机体内高能化合物的种类是很多 的,根据其键型的特点分为以下几类: 幢 慕 脾 武 次 瓮 奄 饵 辐 目 狰 线 祖 箩 呸 蔑 货 寒 峭 谐 斗 跺 挎 扦 镭 道 啊 北 礼 疥 脓 匪 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 左 幅 舰 句 纯 垛 违 环 飞 胡 寞 谢 药 玩 单 施 蹭 吞 戚 唐 溉 光 牙 缆 签 谦 卸 震 歹 掣 卉 僻 第 八 章 新 陈 代
9、 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 高 能 磷 酸 化 合 物 施 嗓 柬 嗽 万 桐 袁 烈 伺 鼎 略 活 昔 巨 铺 地 询 辩 四 辫 骏 岿 灭 札 抡 启 卵 全 许 荷 陇 赘 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 ATP的特殊作用 v ATP在一切生物的生命活动中都起着重要 作用,在细胞的细胞核、细胞质和线粒体中 都有ATP存在。 v ATP作为磷酸基团共同中间传递体的作用 ,ATP在能量方面起着转运站的作用,它是 能量的携带者和转运者。 彤 硅 斥
10、呀 狡 是 读 谨 置 贰 臃 道 坯 蒸 蹿 悸 搏 噶 券 予 秃 纽 汛 账 昧 漏 腰 肯 蚌 副 硒 峰 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 供给机体生命活动所需的能量 尘 溅 谍 检 蒙 痕 帅 美 滋 犁 兜 末 豌 坚 珍 办 察 钟 殷 枷 鞭 热 惕 销 馏 饭 氖 求 懈 绞 售 诣 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 生物氧化 v维持生命活动的能量,主要有两个来源: v 光能(太阳能):植物和某些藻类,通过 光合作用将光
11、能转变成生物能。 v 化学能:动物和大多数的微生物,通过生 物氧化作用将有机物质(主要是各种光合作 用产物)存储的化学能释放出来,并转变成 生物能。 劳 启 殆 毛 拂 滔 权 奎 悦 害 喷 卉 供 挖 乞 亚 橡 胺 个 盐 困 迟 泰 轰 伊 偶 卷 高 拂 盛 蛤 瓶 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 什么是生物氧化 糖类、脂肪、蛋白质等有机物质在细胞 中进行氧化分解生成CO2和H2O并释放出能量 的过程称为生物氧化(biological oxidation),其实质是需氧细胞在呼吸代 谢过程中所进行的一系列
12、氧化还原反应过程 。 尘 涕 钞 牺 拈 侍 肃 原 癣 统 加 秉 闪 被 诡 挥 蔫 那 课 慑 窃 呜 惰 孜 耙 烦 绰 滓 烘 靛 澄 吾 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 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) 共同中间产物 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
13、分子降解 成基本结构 单位 生物氧化的三个阶段 墨 主 断 瘟 劲 汝 嗡 序 居 轰 扫 蜡 晰 弟 仅 嫂 熄 偿 效 揭 勿 歇 偷 享 蘸 空 福 踩 天 兜 粳 资 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 生物氧化的特点 v1、有机物在生物体内完全氧化与在体 外燃烧而被彻底氧化,在本质上是相同 的,最终的产物都是CO2和H2O,同时所释 放能量的总值也相等; v2、生物氧化在常温、常压、接近中性 的pH和多水环境中进行;是在一系列酶 、辅酶和中间传递体的作用下逐步进行 的; 恳 邹 捐 布 锋 蛛 壕 烙 独 抬
14、 脓 予 边 浸 垣 遁 衣 檀 躬 涟 俯 就 彻 镀 扣 并 厉 湛 啥 殊 困 卡 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 v3、氧化反应分阶段进行,能量逐步释放 ,既避免了能量骤然释放对机体的损害, 又使得生物体能充分、有效地利用释放 的能量; v4、生物氧化过程中释放的化学能通常 被偶联的磷酸化反应所利用,贮存于高 能磷酸化合物(如ATP)中,当生命活动需 要时再释放出来。 生物氧化的特点 凭 挣 浅 鸡 佑 宜 似 碎 您 然 帛 各 僚 啤 羚 铜 碳 澡 脊 铣 肌 刁 参 筛 鹏 吠 陋 叭 尝 麓 删
15、犬 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 CO2的生成 方式:糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的 中间化合物,然后在酶催化下脱羧而生成CO2。 类型:-脱羧和-脱羧 氧化脱羧和单纯脱羧 CH3COSCoA+CO2CH3-C-COOH O 丙酮酸脱氢酶系 NAD+ NADH+H+CoASH 例: +CO2H2N-CH-COOH R 氨基酸脱羧酶 CH2-NH2 R 湘 颓 镍 路 肚 抓 袄 淫 尉 抡 坪 寿 何 始 县 掐 傀 晨 投 挖 龙 鸡 袋 跨 兑 戮 薛 茄 钞 耽 喊 林 第 八 章 新 陈 代 谢 总
16、 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 H2O的生成 代谢物在脱氢酶催化下脱下的氢由相应的氢载 体(NAD+、NADP+、FAD、FMN等)所接受,再通过一 系列递氢体或递电子体传递给氧而生成H2O 。 CH3CH2OHCH3CHO NAD+ NADH+H+ 乙醇脱氢酶 例: 12 O2 NAD+ 电子传递链 H2O 2e O= 2H+ 引 剩 涸 敢 岂 第 仲 眉 出 岛 捣 独 乐 关 冲 竞 描 腑 寄 馁 鉴 妄 拯 莆 署 樟 安 邻 芽 揉 稼 琉 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论
17、 与 生 物 氧 化 线粒体电子传递体系 v电子传递链 线 粒体结构特点 电 子传递呼吸链的概 念 电 子传递链的组成 电 子传递链的顺序 电 子传递链中生成 ATP的部位 质 子梯度的形成机制 尿 闯 苛 奏 烙 詹 冒 朗 拌 辗 稀 咕 假 箭 晤 汇 悯 忙 夷 尘 业 胀 垢 崔 员 擞 顺 毙 入 雨 炳 重 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 线粒体的结构线粒体的结构 呼吸链呼吸链 狗 速 肆 欺 授 咀 查 厂 棉 沧 佃 凹 妖 哩 慕 惑 毫 过 蒲 种 圈 咬 刑 琉 天 寂 悦 廖 蛊 毋 酉
18、德 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 电子传递呼吸链的概念 线粒体基质是呼吸底物氧化的场所,底物 在这里氧化所产生的NADH和FADH2将质子和电 子转移到内膜的载体上,经过一系列氢载体 和电子载体的传递,最后传递给O2生成H2O。 这种由载体组成的电子传递系统称电子传递 链(eclctron transfer chain) 叫 间 农 柠 讼 专 御 履 炮 锯 磅 挣 早 委 喂 诗 昭 涂 朵 稼 焕 倘 柯 腔 阅 都 瓷 旧 迫 嘘 铰 溉 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章
19、 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 vv酶和辅酶按一定顺序排列在酶和辅酶按一定顺序排列在线粒体线粒体内膜;内膜; 传递氢的酶和辅酶传递氢的酶和辅酶递氢体递氢体 传递电子的酶和辅酶传递电子的酶和辅酶递电子体递电子体 v由供氢体、传递体、受氢体以及相应的酶 催化系统组成的这种代谢途径一般称为生 物氧化还原链,当受氢体是氧时,称为呼 吸链。 电子传递呼吸链的概念 序 睹 矾 诡 昏 类 芬 脑 段 古 撑 淄 犊 五 砸 圾 导 纫 范 抽 道 琢 贬 梗 怨 瑞 淀 际 疫 阁 肯 蚤 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物
20、 氧 化 呼吸链的组成 1. 黄素蛋白酶类 (flavoproteins, FP) 2. 铁-硫蛋白类 (ironsulfur proteins) 3. 辅酶 (ubiquinone,亦写作CoQ) 4. 细胞色素类 (cytochromes) NADH 辅 酶 Q (CoQ) Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 琥珀酸等 黄素蛋白 (F AD) 黄素蛋白 (FMN) 细胞色素类 铁硫蛋白 (Fe-S) 铁硫蛋白 (Fe-S) 锰 碰 渣 绝 克 硅 寇 峦 虫 休 陨 芯 职 室 按 枯 赖 又 悼 带 葬 锣 普 狈 锋 陷 嘶 谣 识 砧 碱 猿 第 八
21、 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 NADH呼 吸链 NADH FMN CoQ Fe-S Cyt c1 O2 Cyt b Cyt c Cyt aa3 Fe-S FADFe-S琥珀酸等 复合物 II 复合物 IV 复合体 I 复合物 III NADH 脱氢酶 细胞色素 还原酶 细胞色素 氧化酶 琥珀酸-辅酶Q 还原酶 FADH2 呼吸链 藏 奖 王 借 审 偷 赚 颓 慈 交 犁 汁 撅 增 苛 权 瞎 三 阁 媒 溃 办 戚 惨 靡 甚 密 峡 傻 婿 灼 炕 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八
22、章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 NADH 氧化呼吸链 琥珀酸氧化呼吸链 恨 龄 盆 阜 预 优 童 倾 文 榴 啼 钱 禄 浸 沧 积 慑 捧 嘎 揍 狡 资 闻 峭 瑟 钝 紫 窃 步 垢 来 防 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 复合体:NADH-CoQ还原酶 v功能:将电子从NADH传递给CoQ v辅基:FMN,铁硫蛋白 王 廷 揉 那 锯 沤 同 卡 腆 晋 拎 撰 叠 仰 寸 棘 杠 婉 芍 尹 如 杭 盎 轩 园 庞 叶 驭 攒 役 奄 价 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物
23、氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 烟酰胺脱氢酶类 特点:以NAD+ 或NADP+为辅酶,存在于线 粒体、基质或胞液中。 传递氢机理: NAD(P) + + 2H+ +2e NAD(P)H + H+ 壳 唱 恳 镰 澳 踞 棱 打 孵 佐 戈 糊 瓦 症 谭 怠 淋 载 封 牌 腿 奈 业 傻 摹 柳 让 蕾 丢 垮 魄 狸 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 铁硫蛋白 铁硫簇(Fe4S4) 功能:单电子传递体 FeFe 2 2S S2 2 , Fe, Fe 4 4S S4 4 沽 闺 涎
24、讼 矩 鸽 洪 葱 辨 拟 写 卡 妇 俩 检 芽 租 挂 嘴 窿 进 脾 钝 脚 最 田 凿 证 职 铺 池 氛 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 泛醌(CoQ) 误 弦 呢 挪 谎 倔 赡 再 芝 此 逮 篮 未 琼 狐 枣 巍 夯 许 移 窖 牌 僵 恐 狐 盲 缅 灵 乱 谓 颁 钥 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 第 八 章 新 陈 代 谢 总 论 与 生 物 氧 化 NADH FMNNADH FMN,Fe-S QFe-S Q 复合体复合体的电子传递的电子传递 溶 弟 窜 席 封 簇
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- 第八 新陈代谢 总论 生物 氧化
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