代谢总论生物能学

代谢总论生物能学第1页/共23页Chapter19

代谢总论三、中间代谢、代谢途径、代谢物和中间代谢物四、代谢的研究方法●苯环化合物示踪法●稳定同位素示踪法●放射性同位素示踪法五、代谢和生命发展●个体发育和系统发育第2页/共23页Chapter19

代谢总论六、ATP是能量代谢的“货币”ATPADPAMPPiPi第3页/共23页Chapter19

代谢总论七、能量代谢中辅酶的递能作用1、辅酶I和辅酶II的递能作用NAD+(烟酰胺-腺嘌呤二核苷酸，又称为辅酶I)NADP+(烟酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸,又称为辅酶II)2、FMN和FAD递能作用FAD(黄素-腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)3、CoA在能量代谢中的作用辅酶A是生物体内代谢反应中乙酰化酶的辅酶，它的前体是维生素(B3)泛酸，乙酰-CoA水解可释放出大量能量。第4页/共23页Chapter20

生物能学Bioenergetics第5页/共23页Chapter20

Bioenergetics一、有关热力学和能的基本概念（一）体系的概念、性质和状态●开放体系、封闭体系、隔离体系●一个体系的性质包括压力、体积、温度、比热、表面张力等（二）能的两种形式——热与功（三）内能（U）和焓（H）的概念：H=U+PV第6页/共23页Chapter20

Bioenergetics一、有关热力学和能的基本概念（四）热力学第一定律

在一个孤立体系中的能量可以变换其形式，但其总能量不变。第7页/共23页Chapter20

Bioenergetics一、有关热力学和能的基本概念五、化学能的转化：光能、化学能和热能等的转化维持生命活动的能量，主要有两个来源：光能（太阳能）：植物和某些藻类，通过光合作用将光能转变成生物能。化学能：动物和大多数的微生物，通过生物氧化作用将有机物质（主要是各种光合作用产物）存储的化学能释放出来，并转变成生物能。第8页/共23页第9页/共23页Chapter20

Bioenergetics一、有关热力学和能的基本概念六、热力学第二定律（25页）和熵的概念七、自由能的概念：⊿G=⊿H–T⊿S

热的传导只能由高温物体传至低温物体。热的自发地逆向传导是不可能的。代表体系能量分散程度的状态函数，统称为熵（S）。凡是能够用于做功的能量称之为自由能（G）。第10页/共23页Chapter20

Bioenergetics二、化学反应中自由能的变化和意义（一）化学反应的自由能变化公式A+B==C+D+⊿H⊿G=⊿H–T⊿S自发进行的化学反应⊿G＜0第11页/共23页Chapter20

Bioenergetics二、化学反应中自由能的变化和意义（二）标准自由能变化与平衡常数的关系A+B==C+D+⊿H（三）自由能变化的可加性及其在生物化学反应中的意义（四）能量学在生物化学应用中的一些规定（32页）第12页/共23页（三）自由能变化的可加性及其在生物化学反应中的意义

在偶联的几个反应中，自由能的总变化等于每一步反应自由能变化的总和。意义：一个热力学上不能进行的反应，可以由与它相偶联的，热力学上容易进行的反应驱动。第13页/共23页Chapter20

Bioenergetics三、高能磷酸化合物（一）高能磷酸化合物的概念●一般将水解时释放5000卡以上自由能的化合物称为高能化合物，如ATP、ADP、GTP等。注意：跟键能的区别（二）高能磷酸化合物的类型34页第14页/共23页Chapter20

Bioenergetics（二）高能磷酸化合物的类型34页1、磷氧键型（—O~P)3-磷酸甘油酸磷酸11.8千卡/摩尔乙酰磷酸10.1千卡/摩尔(1)酰基磷酸化合物第15页/共23页氨甲酰磷酸酰基腺苷酸氨酰基腺苷酸(1)酰基磷酸化合物1、磷氧键型（—O~P)第16页/共23页（2）焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸7.3千卡/摩尔1、磷氧键型（—O~P)第17页/共23页（3）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔1、磷氧键型（—O~P)第18页/共23页2、氮磷键型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔这两种高能化合物在生物体内起储存能量的作用。第19页/共23页4、甲硫键型S-腺苷甲硫氨酸第20页/共23页Chapter20

Bioenergetics（三）ATP是生物体内的能量“货币”37页三、高能磷酸化合物ADP——ATP——ADP——AMP能量转换途径萤火虫发光物质“虫荧光酰腺苷酸”7.3千卡/摩尔第21页/共23页Chapter20

Bioenergetics三、高能磷酸化合物（四）磷酸肌酸、磷酸精氨酸的贮能作用37页●磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的贮能物质；●磷酸肌酸和磷酸精氨酸通过磷酸基团的转移作为贮能物质统称为磷酸