文档介绍：B. 反应步骤繁多,具有严格的顺序性;
C. 与环境相适应,自动调节;
通过酶活性调节来进行调节。
按进程新陈代谢
营养物质的摄取与吸收
细胞内的物质代谢
代谢产物的去向与废物排泄
这门课主要涉及目前已经清楚的细胞内四大物质的合成与分解。
代谢的研究方法
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。
例
γβ
高能化合物 ATP
细胞内P32迅速被无放射性的P代替,并传递给其它物质,这意味着什么?
通过巧妙的实验设计、严密的逻辑推断与重复性的验证。
纯化合物
排泄物的化学分析
典型案例
脂肪酸的β氧化
各类组织细胞
各种破碎方法
碎片置于试管中
向该试管中加入纯化合物(如葡萄糖)分析各类代谢中间产物及酶,逻辑推断。
典型案例
糖代谢、生物氧化等等
D. 自由能判断(逻辑判断)
宏观世界的热力学规律在微观生物体细胞内仍然适用。
能量的传递形式
热
功
?
内能的传递方式
?
动能、势能转化和传递的方式
包括机械功、电功、化学功等
热力学第一定律
(能量转化与守恒定律)
热力学第二定律
(能量传递的方向性定律)
自由能规律
G = H - TS
当体系恒温、恒压下发生变化时
△G= △H - △TS= -W(W-体系都外所作的功)
①△G<0时,W>0,体系对外作功,该反应可自发进行
②△G = 0时,W =0,该反应过程为可逆过程
③△G>0时,W<0,该反应不可自发进行,必须吸收外来能量才能进行,同时,该反应的逆过程可以自发进行。
提问:在代谢过程分析时,中间产物有A、B、C、D、E,如果G分别为3、5、7、4、2,请判断自发反应的顺序?
答案: △G<0
7→5 →4 →3 →2
C→B→D→A →E
根据自由能变化可以判断中间物质代谢方向
如何判断△G?
任何状态下
△G= △GO + RTlnK
△GO—这一反应在标准状态(pH=0,25℃,1atm)的自由能变化(可查表或计算,参见《物理化学》)
K=[B]/[A] 或[B1][B2]…[Bn]/ [A1][A2]…[An]
A 反应物
B 产物
生物代谢略有不同, △GO改为△GO`(pH=7)
△G= △GO` + RTlnK
△G<0,可; =0,可逆;>0,否
简单物质确实能够在生物体内自发转化为复杂物质(△G>0)?
第二节高能化合物
定义——水解反应的△GO`<-5kcal/mol的化合物
有着十分重要的生物意义
高能化合物(水解)→低能化合物△GO<0 (能自发进行)
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A →B △GO>0 (不能自发进行)
A+高能化合物→B+低能化合物△GO<0 (能自发进行)
提问:两反应如何可以结合在一起呢?
答案:高能基团的传递