生物化学代谢导论课件

1、第六章 代谢总论一、新陈代谢概述二、新陈代谢的一般规律及特点三、新陈代谢的研究方法一、新陈代谢概述1. 新陈代谢的概念及内涵 新陈代谢(metabolism)是指生物体活细胞内所有化学变化的总称，也称为代谢。包括两种代谢作用: 分解代谢catabolism, katabolism，也称异化作用disassimilation，指有机体分解物质、释放能量、提供还原力和生物合成中间产物的过程。 合成代谢anabolism，也称同化作用 assimilation ，有机体利用能量以小分子物质合成能量更高的(较)大分子物质并储存能量的过程。 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

2、（异化作用） 大分子 小分子物质代谢能量代谢新陈代谢生命在于运动-新陈代谢信息交换 代谢所研究的是生物活细胞中发生的所有的化学反应，这里所指的活细胞是一种概括的说法，既来自于单细胞生物的细胞；也来自于多细胞生物的细胞、组织、器官及整个生物体；还包括病毒和噬菌体等生命体。2、代谢研究的对象3. 新陈代谢的一般过程 营养物质的摄取与吸收 在细胞内的化学变化 代谢产物的排泄4. 常用术语代谢途径（metabolism pathway) ： 中间代谢通过一系列化学反应来完成，这种按严格顺序进行的一系列化学反应即构成某种物质的代谢途径。代谢物（metabolite）： 代谢反应中的反应物、中间产物及产物

3、统称为代谢物。中间代谢（intermediary metabolism) ： 指物质进入细胞后，在细胞内的化学变化过程，也就是在细胞内的合成和分解过程。初生代谢（Primary metabolism) ： 指所有生物的共同的代谢途径。合成糖类，氨基酸类,普通的脂肪酸类，核酸类以及由它们形成的聚合物(多糖类、蛋白质类、RNA、DNA等等)。这些对生物生存和健康必需的化合物叫初生代谢产物(Primary metabolites)。次生代谢（Secondary metabolism) ： 指生物合成生命非必需物质并储存次生代谢产物的过程。比如生物碱、青蒿素等物质都是次生代谢产物。常见于植物和微生物中

4、。（普通生化的研究内容）2、 反应步骤繁多，具有严格的顺序性3、 反应一般都局限于细胞内的特定区域细胞核：DNA复制； tRNA，mRNA核仁：rRNA合成内质网：脂合成，指导合成产物的去向 核糖体：蛋白质合成微粒体：氨基酸氧化，胆固醇降解，乙醛酸循环等质膜：转运系统高尔基体：蛋白和膜的成分的加工叶绿体：光合作用线粒体：柠檬酸循环，脂肪酸氧化，电子传递、氧化磷酸化， 氨基酸分解，糖异生糖原颗粒：糖原合成和降解细胞质：糖酵解，糖异生，戊糖磷酸途径，脂肪酸合成，核苷酸合成液泡：贮存水溶酶体：水解酶的降解 4、 与环境相适应，绝大多数反应由酶催化进行，并具有自我调节能力 分子水平:主要通过酶活性调节

5、实现（如酶的反馈抑制和基因表达的调控等） 细胞水平:通过胞内酶布局的区域化而实现（参见区室化） 整体水平:激素或激素协同神经系统进行的综合调节 5、 代谢过程的能量传递和转化代谢反应有吸能和放能反应；热力学原理是代谢研究的基础；ATP是生物能的主要载体，其它代谢物的能量可以与ATP的合成偶联，从而成为吸能和放能反应的重要介导物；生物氧化反应的自由能还可以以还原型辅酶（如NADH、NADPH、FADH2等）形式贮存。饲养动物标记化合物排泄物的化学分析典型案例Knoop的标记化合物实验 脂肪酸的氧化脂肪酸末端甲基接上苯基偶数碳FA 苯乙酰-N-甘氨酸（苯乙尿酸）奇数碳FA 苯甲酰-N-甘氨酸（马尿酸）离体试验典型案例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（如糖代谢、生物氧化等）的中间产物及酶，进行逻辑推断。利用遗传缺陷症(代谢疾病)研究代谢途径典型案例白化病(albinism)缺乏酪氨酸酶黑色素是吲哚醌的聚合物，其合成需要酪氨酸酶参与。利用酶的抑制剂典型案例代谢途径受阻导致代谢中间