《生物化學(xué)課件：11 代謝導(dǎo)論》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)課件：11 代謝導(dǎo)論（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、細(xì)胞內(nèi)的代謝途徑和代謝網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞內(nèi)的代謝途徑和代謝網(wǎng)絡(luò) 小分子小分子 大分子大分子合成代謝合成代謝（同化作用同化作用）需要能量需要能量 釋放能量釋放能量分解代謝分解代謝（異化作用異化作用）大分子大分子 小分子小分子物物質(zhì)質(zhì)代代謝謝能能量量代代謝謝新新陳陳代代謝謝新陳代謝的概念及內(nèi)涵新陳代謝的概念及內(nèi)涵 新陳代謝是動態(tài)的：新陳代謝是動態(tài)的：生物體不斷地進(jìn)行同化、異化作用進(jìn)生物體不斷地進(jìn)行同化、異化作用進(jìn)行自我更新。行自我更新。小分子分解成小分子分解成共同的中間產(chǎn)共同的中間產(chǎn)物（物（丙酮酸、丙酮酸、乙酰乙酰CoA等）等）共同中間物進(jìn)共同中間物進(jìn)入三羧酸循環(huán)入三羧酸循環(huán)并釋放出大量并釋放出大量能量，并
2、轉(zhuǎn)化能量，并轉(zhuǎn)化為為ATP和和NADPH、FADH大分子降解成大分子降解成基本結(jié)構(gòu)單位基本結(jié)構(gòu)單位NADPH/FADH2分解代謝的三個階段分解代謝的三個階段物質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò)物質(zhì)代謝網(wǎng)絡(luò)代謝中間物代謝中間物G-6-P丙酮酸丙酮酸CO2+H2O代謝途徑的三種組織方式代謝途徑的三種組織方式分解代謝和合成代謝間的能量關(guān)系分解代謝和合成代謝間的能量關(guān)系 ATP和和 NADPH是生物合成反應(yīng)自由能的來源，它們是生物合成反應(yīng)自由能的來源，它們通過復(fù)雜代謝物的降解產(chǎn)生。通過復(fù)雜代謝物的降解產(chǎn)生。代謝的基本特征代謝的基本特征 反應(yīng)條件溫和 高度調(diào)控 每一個代謝途徑都是不可逆的，至少存在1個限速步驟 一條代謝途徑上的
3、酶以特定的方式組織在一起 各種生物在基本的代謝途徑上是高度保守的 代謝途徑在細(xì)胞內(nèi)特別在真核細(xì)胞是高度分室化的 不同的生物使用不同的途徑獲取能量和碳源 代謝研究的方法代謝研究的方法 同位素示蹤：經(jīng)常使用的同位素有放射性同位素和穩(wěn)定同位素兩類，前者包括14C、32P、35S和3H等，后者有18O和15N等。代謝抑制劑的使用代謝遺傳缺陷型突變體的使用 基因操作和生物信息學(xué) 代謝研究的主要內(nèi)容代謝研究的主要內(nèi)容確定參與每一個代謝反應(yīng)的酶與輔酶的結(jié)構(gòu)與功能，這需要對有關(guān)的酶進(jìn)行分離、純化和定性的研究。確定一條代謝途徑之中的底物、中間代謝物和終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、名稱和反應(yīng)的類型。確定一個酶促反應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)制。代
4、謝組和代謝組學(xué)代謝組和代謝組學(xué) ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。它的結(jié)構(gòu)如下：衍生物。它的結(jié)構(gòu)如下：ADP機(jī)械能機(jī)械能（運動）（運動）化學(xué)能化學(xué)能（合成反應(yīng)）（合成反應(yīng)）滲透能滲透能（分泌、吸收）（分泌、吸收）電能電能（神經(jīng)傳導(dǎo)）（神經(jīng)傳導(dǎo)）熱能熱能（體溫維持）（體溫維持）光能光能（生物發(fā)光）（生物發(fā)光）ATP UTP、GTP、CTP合成，供能合成，供能Erwin Schrdinger(1887-1961)What is Life?薛定諤薛定諤 生物體活著靠吃喝、靠呼吸、靠新陳代謝，食生物體活著靠吃喝、靠呼吸、靠新陳代謝，食物里究竟有什
5、么樣的的寶貴東西能使生物體免于死物里究竟有什么樣的的寶貴東西能使生物體免于死亡？亡？要擺脫死亡，唯一的辦法就是從環(huán)境中不斷地要擺脫死亡，唯一的辦法就是從環(huán)境中不斷地吸附負(fù)熵，吸附負(fù)熵，有機(jī)體就是賴負(fù)熵為生的，或者更有機(jī)體就是賴負(fù)熵為生的，或者更確切地說，新陳代謝中本質(zhì)的東西是使有機(jī)體成功確切地說，新陳代謝中本質(zhì)的東西是使有機(jī)體成功地消除了自身活著時不得不產(chǎn)生的全部熵。地消除了自身活著時不得不產(chǎn)生的全部熵。Erwin Schrdinger生命以負(fù)熵為生生命以負(fù)熵為生G0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，必須供給能量。，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，必須供給能量。G=0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。G0時，反應(yīng)體
6、系為吸能反應(yīng)，此時只有與放時，反應(yīng)體系為吸能反應(yīng)，此時只有與放能反應(yīng)相偶聯(lián)，反應(yīng)才能進(jìn)行。能反應(yīng)相偶聯(lián)，反應(yīng)才能進(jìn)行。G是判斷一個過程能否自發(fā)進(jìn)行的根據(jù)是判斷一個過程能否自發(fā)進(jìn)行的根據(jù)高能磷酸化合物高能磷酸化合物 機(jī)體內(nèi)許多磷酸化合物，當(dāng)其磷?；鈺r，釋機(jī)體內(nèi)許多磷酸化合物，當(dāng)其磷?；鈺r，釋放出大量的自由能，如能釋放出放出大量的自由能，如能釋放出25 kJ/mol以上的以上的自由能，這類化合物稱為高能磷酸化合物。其釋自由能，這類化合物稱為高能磷酸化合物。其釋放高能量的化學(xué)鍵叫放高能量的化學(xué)鍵叫“高能鍵高能鍵”，用符號，用符號“”表表示。示。高能化合物的類型高能化合物的類型 1、磷氧鍵型（
7、、磷氧鍵型（OP)CH3COOPOO-O-3-磷酸甘油酸磷酸磷酸甘油酸磷酸11.8千卡千卡/摩爾摩爾乙酰磷酸乙酰磷酸10.1千卡千卡/摩爾摩爾(1)酰基磷酸化合物?；姿峄衔顲OCHOCH2OHOPOO-O-POO-O-H3N+COOPOO-O-氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸RCH COOPOOO-AN+H3氨酰基腺苷酸氨?；佘账幔?）焦磷酸化合物）焦磷酸化合物O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-ATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）O-POO-O POO-O-焦磷酸焦磷酸7.3千卡千卡/摩爾摩爾（3）烯醇式磷酸化合物）烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙
8、酮酸14.8千卡千卡/摩爾摩爾OPOOC O O HCOC H22、氮磷鍵型、氮磷鍵型如胍基磷酸化合物如胍基磷酸化合物磷酸肌酸磷酸肌酸磷酸精氨酸磷酸精氨酸10.3千卡千卡/摩爾摩爾7.7千卡千卡/摩爾摩爾這兩種高能化合物在生物體內(nèi)起這兩種高能化合物在生物體內(nèi)起儲存能量儲存能量的作用。的作用。OPOONHCNHNCH3CH2CH2CH2CHCOOHNH2OPOONHCNHNCH3CH2COOHl 二者為動物肌肉中的貯能物質(zhì)，二者為動物肌肉中的貯能物質(zhì)，是是ATP的緩沖器。的緩沖器。l 磷酸肌酸和磷酸精氨酸統(tǒng)稱為磷酸肌酸和磷酸精氨酸統(tǒng)稱為磷酸原磷酸原。磷酸胍基磷酸胍基磷酸肌酸磷酸肌酸+ADP 肌酸
9、肌酸 +ATP磷酸肌酸、磷酸肌酸、磷酸精氨磷酸精氨酸的貯能酸的貯能作用作用3、硫酯鍵型、硫酯鍵型活性硫酸基活性硫酸基3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5-磷酰硫酸磷酰硫酸?；o酶酰基輔酶ARCOSCoAO SOO-OCH2OHHOHHOHHNNNH2NNO POO-4、甲硫鍵型、甲硫鍵型活性甲硫氨酸活性甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸COO-CHNH3+CH2CH2S+H3CAATP在能量轉(zhuǎn)運中地位和作用在能量轉(zhuǎn)運中地位和作用PPPPATPP02108641214磷磷酸酸基基團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移能能磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘磷酸甘油酸酸油酸酸磷酸肌酸（磷酸肌酸（ATP儲備庫）儲備庫）6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖3-磷酸甘油磷酸甘油ATP是生物體通用的是生物體通用的能量能量“貨幣貨幣”。ATP在傳遞能量方面起著轉(zhuǎn)運站的作用，它是能量在傳遞能量方面起著轉(zhuǎn)運站的作用，它是能量的的攜帶者和轉(zhuǎn)運者攜帶者和轉(zhuǎn)運者，但不是能量的貯存者。，但不是能量的貯存者。意義：意義：螢火蟲發(fā)光物質(zhì)的形成由螢火蟲發(fā)光物質(zhì)的形成由ATP降解為降解為AMP+PPi來提供來提供腺苷酸；為一些接近平衡的反應(yīng)提供驅(qū)動力。腺苷酸；為一些接近平衡的反應(yīng)提供驅(qū)動力。
生物化學(xué)課件：11 代謝導(dǎo)論
