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什么是新陈代谢(metabolism)?
ThewordmetabolismderivesfromtheGreekwordfor“change.”
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新陈代谢是营养物质在生物体内所经历的一切化学变化的总称。体内的化学反应通常由酶催化,一系列的连续反应构成代谢途径,代谢途径的个别步骤称作中间代谢,个别步骤的产物称作中间产物。
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一、新陈代谢简介
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新陈代谢包含的是物质合成和分解两个方面。
获取营养物质,并将其转化为自身所需的物质,称作合成代谢;
分解营养物质提供生命活动所需的能量,称作分解代谢;
合成代谢和分解代谢的调控步骤通常由不同的酶催化,分解代谢中大量释放能量的反应通常是不可逆的,在合成代谢中,这样的步骤需要输入能量来完成。
有时,合成代谢和分解代谢可以在不同的细胞器中进行。
有些代谢环节是合成代谢和分解代谢共同利用的,称作两用代谢途径,如柠檬酸循环就是两用代谢途径。
二、合成代谢与分解代谢
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代谢途径的一览图
1点1线或1点2线:410个;
1点3线:71个;1点4线:20个;1点5线:11个;1点6线或6线以上:8个;1点1线在1个途径的末端;1点2线在1个途径的中间;1点3线参与2个途径;
其余类推。(点为反应物和产物,线为催化的酶)
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代谢途径中酶的组织方式:
(a)多种游离酶构成的代谢途径;
(b)多酶复合体构成的代谢途径;
(c)膜结合酶构成的代谢途径。
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分解代谢的三个阶段
:蛋白,多糖和脂类分解成组成它们的结构元件;阶段II:不同的组成元件降解成共同的产物,:分解代谢产生3个主要的终产物:水,二氧化碳和氨.
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三、新陈代谢的研究方法
:大肠杆菌、大肠杆菌噬菌体、四膜虫、小球藻、果蝇、鸽、兔、小鼠、大鼠
:
使用酶的抑制剂:
利用遗传缺欠症:先天性基因的突变,缺乏某一种酶.
同位素示踪法:常用稳定同位素:2H,15N,13C,18O
(例:DNA半保留复制)
常用放射性同位素:3H,32P,14C(例三羧酸循环)
苯环化合物示踪法:苯甲酸和***(例:脂肪酸β-氧化)
核磁共振波谱法
体内(invivo):生物整体,整体器官,微生物细胞群
体外(invitro):组织切片,匀浆液,提取液
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体内研究(invivo)
纯化合物
排泄物的化学分析
典型案例
脂肪酸的β氧化
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体外研究(invitro)
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
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1、利用酶的抑制剂
代谢途径受阻导致代谢中间产物的积累
碘乙酸——3-磷酸甘油醛脱氢酶
***化钠——烯醇化酶
主要研究方法:
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