文档介绍：第八章代谢与生物氧化
本章要点
代谢总论:基本概念、原理、特点
生物氧化的特点、体系
电子传递链的定义、组成、特点及作用
氧化磷酸化的定义、偶联机制及意义
教材:第19、20、24、39章
第一节代谢总论
一、基本概念
●新陈代谢(Metabolism) :泛指生物与周围环境进行物质和能量交换的过程。
●分解代谢/异化作用(catabolism):指细胞从环境中摄取的或是本身所含有的各种复杂的大分子降解为小的简单分子的过程,有化学能释放。
合成代谢/同化作用(anabolism):指从简单的生物小分子合成细胞的组成成分,需要吸收能量。
●物质代谢:指糖类、脂类、蛋白质、核酸等的合成和分解代谢。
能量代谢:伴随物质代谢产生的机械能、化学能、热能及光、电能的相互转化。
●自养生物(autotroph):从环境中获取CO2、H2O,利用太阳能合成有机物(糖类)的生物,如高等植物、光合细菌、蓝绿藻等。
异养生物(heterotroph):依赖自养生物所制造的有机物为碳源,利用复杂化合物分解释放的化学能维持生命的生物,如高等动物、人和大多数微生物。
●代谢途径(metabolic pathway):每一种物质的分解合成代谢所经历的一系列酶促反应的总过程。
中间代谢(intermediary metabolism):指代谢途径中的一系列酶促反应。
代谢物(metabolite):指代谢反应中的任一个反应物,中间物或产物。
新陈代谢的研究方法(P15)
二、代谢的特点(P538第39章)
反应链的形式:线性反应途径、环状反应途径、螺旋形反应途径
●代谢途径是由一系列酶促反应构成
分解代谢:蛋白质、多糖、脂类等生物大分子降解为主要
构件分子(阶段1)。
如:多糖→戊糖或己糖,脂肪→甘油、脂肪酸
构件分子降解为更小、更简单的中间物(阶段2)。
如:戊糖、己糖、甘油→丙酮酸→乙酰CoA
中间产物最终降解为CO2、H2O、NH3等(阶段3)。
如:乙酰CoA →三羧酸循环→ CO2、H2O
合成代谢:利用各种小分子为原料合成中间物(阶段1)
合成各种生物大分子的构件单元(阶段2)。
从构件分子合成大分子化合物(阶段3)。
如:乙酰CoA →脂肪酸→脂类
●代谢过程一般分为三阶段进行
● ATP是代谢反应中能量转移的重要载体,称为“能量通用货币”。
●分解代谢与相应的合成代谢途径通常是不重合的,存在差别。
● NADPH以还原力形式携带能量
NADPH将能量供给还原性的生物合成需要,而NADH和FADH2 是作为生物氧化过程中氢和电子携带者,经电子传递链,用于产生ATP。
●各种代谢途径定位于细胞不同区域(区室化)
表:主要代谢途径(多酶体系)在细胞内的分布
DNA及RNA合成细胞核糖酵解胞液
蛋白质合成胞液,内质网磷酸戊糖途径胞液
糖原合成胞液糖异生胞液,线粒体
脂肪酸合成胞液脂肪酸β-氧化线粒体
胆固醇合成胞液,内质网三羧酸循环线粒体
磷脂合成内质网氧化磷酸化线粒体
血红素合成胞液,线粒体尿素合成胞液,线粒体
P552 图39-16
●细胞代谢是一个经济的、精密的调节过程
反馈作用:
前馈作用:
表:某些重要代谢途径的关键酶(限速酶)
糖原降解磷酸化酶
糖原合成糖原合酶
糖酵解己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶
糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶
糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶、果糖1,6二磷酸酶
脂肪酸合成乙酰辅酶A羧化酶
胆固醇合成 HMG辅酶A还原酶