文档介绍：第三章代谢总论和生物能学
主要内容:介绍新陈代谢的概念和研究方法,生物能学的基本内容和高能化合物的概念和特点。
P176
目录
第一节新陈代谢通论
第二节新陈代谢研究方法
第三节生物能学简介
第五节高能化合物
第一节新陈代谢通论
一、新陈代谢概念
二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位
三、新陈代谢的调节
四、代谢中常见的有机反应
一、新陈代谢的概念
新陈代谢(metabolism)简称代谢,是生物体表现其生命活动的最基本特征之一,泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换和信息交换的过程。
通过新陈代谢完成遗传信息的贮存、传递和表达过程,使生物物种世代繁衍、生生不息。
树木间信号交流---羊的顶风吃草---昆虫取食
* 同化作用(assimilation):生物不断地从周围环境中摄取能量和物质,通过一系列生物反应转变成自身组织成分。
*异化作用(dissimilation )将原有的组成成份经过一系列的生化反应,分解为简单成分重新利用或排出体外,通过上述过程不断地进行自我更新。
生物体内代谢不是自发进行的,利用生物催化剂—酶来催化的。酶是推动生物体内全部代谢活动的工具。由于酶作用的专一性,每一个化学反应都有特殊的酶参与作用,每种特殊的酶都有其调节机制。使错综复杂的新陈代谢过程成为高度协调、高度整合在一起的化学反应网络。
新陈代谢的概念及内涵
小分子大分子
合成代谢
(同化作用)
需要能量
释放能量
分解代谢
(异化作用) 大分子小分子
物质代谢
能量代谢
新陈代谢
信息交换
二、能量代谢在新陈代谢中的重要地位
生物体的一切生命活动都需要提供能量,生物体的生长、发育,包括核酸、蛋白质的生物合成,机体运动,如没有能量,生命活动也就无法进行,生命也就停止。
ATP作为自由能贮存分子,是不断处于动态平衡的周转之中,严格来说,ATP不是能量的贮存形式,而是一种传递能量的分子。一个处于安静状态的成人,一日内需消耗40kg的ATP,激烈运动时,.
能直接提供自由能的核苷酸分子除ATP外,GTP(鸟苷三磷酸)对G蛋白的活化、蛋白质的生物合成、蛋白质移位等作为推动力提供自由能;UTP在糖原合成中所起的活化葡萄糖分子的作用;CTP在合成磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺以及纤维素合成起能量推动作用。
生物界能量传递及转化总过程
太阳
电子传递
合成
分解
电子传递
光合作用
呼吸作用
生命现象
自养细胞
异养细胞
ATP
ADP
葡萄糖(CH2O)
+O2
(CO2)
+H2O
ATP
ADP
(光能)
(电能)
(化学能)
(化学能)
(电能)
(化学能)
生物合成
机械功
主动运输
生物发光
生物发电
生物发热
自由能
生物系统中的能流
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。
大分子降解成基本结构单位
生物体内能量产生的三个阶段