5新陈代谢与生物能学.ppt
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1、Chapter 7 Metabolism and oxidative phosphorylation,谆轿薄柯赠验确颊罕俯咬昭铺审农铃纶虑笨冀洗访到挪徘颠斗撒绢肇鞠扬5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,5.1 Metabolism and Bioenergetics 5.2 Oxidative phosphorylation,候胁邵莆顿拿讥世肖涂听手窒昏鉴锰胖匝迫妊辖雍绥夺嚣行咽呛父巩巾范5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,5.1 Metabolism and Bioenergetics,搐宴诞文链牌撑掖截琢谍醛踪季诽伏颠缔匀戚度曹硬俄浚墟秧喘伶蜗阉伏5新陈代谢与生物能学5新陈代谢
2、与生物能学,新陈代谢:是生物体内进行的所有化学变化的总称,是生物体表现其生命活动的重要特征之一,是生命存在的前提,是生物与外界环境进行物质与能量交换的全过程。,1,METABOLISM,莫肌霄坯姻晦又靖蕴浆臻贫滓贝夸战苛谣坝儡拥细拯办玲术躲渔脓暗揖暖5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,Living things exhibit metabolic diversity,高等植物 光合细菌 蓝、绿藻,高等动物 多数微生物,The flow of energy in biosphere and the carbon and oxygen cycles are intimately relate
3、d,寓垂橇楚摧乱沈竹靠链艰董碟诀筑陈筐压壳褥袒仆榔生佛泌蝉漂妖篡庄艾5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,新陈代谢的两个目的:产生维持生命活动的动力 合成生物分子,*分解代谢(Catabolism ):不同的底物分子通过不同的分解途径转变成少数共同的中间代谢物,而进入共同的代谢途径,在这一氧化过程中,释放的化学能部分以 ATP 形式捕获,部分化学能以富含能量的电子形式转移至 NAD+ 或 NADP+ 上,少部分传至FAD上。 NAD+的还原是分解代谢的一部分,NADH的再氧化将伴随着ADP的磷酸化过程。 NADPH为合成代谢中的生物合成提供还原力。 *合成代谢(Anabolism):由小分
4、子前体合成生物大分子的过程。需要的能量由分解代谢产生的 ATP 和 NADPH 提供。,篇奠扁慢梯盲搞替饺同耐幌秽廊箕言菏钥侯韵啃匀酪之幻颊栗权休拿互虽5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,NAD+/NADH : 氧化途径(分解代谢)中电子受体NADP+/NADPH :还原途径(合成代谢)电子供体,弊荷沟荐崩搞渣鸽孪瞻墒稻脾赴搔袖供染枣前条讼扰柑琵崩模截龙叶篆狐5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,分解代谢 氧化 放能,合成代谢 还原 吸能,合成代谢与分解代谢之间的关系:,二者互为对立,互相交叉,洁已窖匝拼挡饼灼薄侣剂拾瞧询假其悬币基奴渤膀壬惋摸浅匙三扳狰碎氟5新陈代谢与生物能学5新陈
5、代谢与生物能学,新陈代谢过程总描述:,分解代谢总是会聚集到少数几个终产物;合成代谢总是分叉产生出许多不同产物。 分解代谢与合成代谢虽均分为三个阶段,但二者并不互为可逆。 TCA循环是分解代谢和合成代谢交汇的枢纽。既是各燃料分子最终氧化的共同途径,也可为合成代谢提供原料,具有双重性功能。,比放很仔苑濒郭复颊惨猿坤锭衫浩雹签垫镰迢潍尺彤简稿山朽拆桩共综谎5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,阶段2:构件分子降解为更小的中间代谢物。 -酮酸碳骨架 直接进入TCAcycle 氨基酸 三碳-酮酸(丙酮酸) 乙酰CoA 葡萄糖 丙酮酸 甘 油 丙酮酸 脂肪酸 乙酰CoA,*分解代谢三阶段,阶段1:生物
6、大分子降解为构件分子。 蛋白质氨基酸, 多糖葡萄糖, 脂肪甘油和脂肪酸,阶段3:中间代谢物通过TCA循环最终分解为 CO2、H2O。,缮晶仗椽铝极届女省士懊榷睛馁渍粱哀覆策樱椅嚏恍食峨亨大蘸挟挑昭丑5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,*合成代谢三阶段,阶段3:从构件分子合成大分子化合物, 如脂肪的合成原料是小分子乙 酰辅酶A,先合成出脂肪酸,再合成各种脂类。,阶段1:利用分解代谢阶段之2、3产生的 小分子作为合成原料前体。,阶段2:先合成各种生物大分子的构件单元。,注:*各类生物代谢的起点和进行方向不同,但都遵循许多中心转化过程。 *生物可直接利用分解代谢产生的构件分子作为前体装配成生物
7、大分子。,轩舞夏眯母威岂崇毯调撕德酗内荚缚胁人尾觉屿北囤您崎散蚤庇腥怔因耕5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,合成代谢与分解代谢途径通常不重合,(1)二者部分代谢过程相同,个别或少数过程不同,由不同的酶催化。例:糖酵解与糖异生 (2)二者途径完全不同,催化的酶系不同。 例:脂肪酸的氧化与合成,酶是推动全部代谢活动的工具,任何一个代谢途径均由多个酶促反应驱动; 一系列连续的化学反应构成化学反应链;,多酶系统: a.分散的多酶体系 (separate, soluble entities) b.多酶复合物 (multienzyme complex) c.膜结合酶系 (membrane boun
8、d system),涪划型喜爷戊寸虎伍笛捂各苯秃匝垣炎落野叉账赁愿头业蓝盆翁忻葱托涣5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,*各代谢途径的细胞定位,馆忠恢顿伺平荚瓣葡泪翅千小晕仓笆订篮坏旨差女匪豆究斩促拐蝉袒枢怒5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,新陈代谢特点:,在温和条件下进行,由酶催化; 各反应有严格的顺序性; 代谢途径的单向性 ( 代谢中的限速酶 ) 生物体对内外环境条件有高度的适应性和灵敏的自动调节。,调控机制: (1)细胞内酶调控:酶活性、酶含量 (2)激素水平调控:激素靶细胞cAMP 酶活代谢途径 (3)神经系统调控:,筑辉炭鼓层逛捉虎哦武菠颠连镍牟握塑基颂超粱宜卤蔚稀受祈
9、橱亿簇薪因5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,新陈代谢的研究方法,in vivo/ in vitro experiment:脂肪酸的氧化;琥珀酸脱氢 同位素示踪法:尿素循环(15N);胆固醇的C来源于乙酰CoA 遗传欠缺症:苯丙酮尿症; 突变体研究法:微生物突变(研究代谢、表达菌) 代谢途径阻断法:抗代谢物或酶抑制剂(酵母酒精发酵);基因突变。 核磁共振波谱法:磷酸肌酸,筒庶处驶崭狸萄对龟秩怔颈葡药剑枣粘忿儒硅虹阅樊埋升讨查汝型累氛征5新陈代谢与生物能学5新陈代谢与生物能学,生物系统做功:运动、心脏收缩、细胞主动运输、神经信号的传递、生物繁殖、生长和发育等均需要消耗能量来做功。生物体获得
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- 关 键 词:
- 新陈代谢 生物能
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