第89章代谢总论1.ppt

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1、第第8 8章章 生物能学生物能学n在化学反应中，在化学反应中，G0G0的反应能的反应能自发进行。许多反应需活化能或自发进行。许多反应需活化能或催化剂。催化剂。高能化合物（高能化合物（P262P262）n高能化合物：高能化合物：一般将一般将水解水解时能够释放时能够释放21 21 kJ/molkJ/mol（5 5千卡千卡/mol)mol)以上自由能（以上自由能（G G -21 kJ/mol-21 kJ/mol）的化合物。常以符号的化合物。常以符号“”表示。表示。n高能高能磷酸磷酸化合物：很多化合物：很多高能化合物都含有可以水高能化合物都含有可以水解的磷酸基团，这些高能化合物称为解的磷酸基团，这些高

2、能化合物称为高能磷酸化高能磷酸化合物。合物。ATPATP1,磷氧键型（OP)COCHOCH2OHOPOO-O-POO-O-1，3-二磷酸甘油酸CH3COOPOO-O-乙酰磷酸10.1千卡/摩尔11.8千卡/摩尔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-焦磷酸焦磷酸烯醇式磷酸化合物烯醇式磷酸化合物OPOOCOOHCOCH2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩尔2,2,氮磷键型氮磷键型OPOON HCN HNC H3C H2C O O HOPOONHCNHNCH3CH2

3、CH2CH2CHCOOHNH2磷酸肌酸磷酸肌酸磷酸精氨酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩尔7.7千卡/摩尔磷酸肌酸在脊椎动物体内起磷酸肌酸在脊椎动物体内起储存能量储存能量的作用。的作用。n磷酸精氨酸磷酸精氨酸是某些是某些无脊椎动物无脊椎动物的储能物质。的储能物质。3,3,硫酯键型硫酯键型RCOSCoA酰基辅酶酰基辅酶ACOO-CHNH3+CH2CH2S+H3CAS-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸4,4,甲硫键型甲硫键型ATPATP的结构特性的结构特性O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-具有具有2 2个高能磷酸键。供能方式可以是个高能磷酸键。供能方式可以是ATPADP

4、+PiATPADP+Pi，释放一个高能键的能量，也可以是释放一个高能键的能量，也可以是ATPAMP+PPiATPAMP+PPi，释放释放2 2个高能键的能量。个高能键的能量。ATPATP是生物体内通用的能量流通货币。是生物体内通用的能量流通货币。ATPATP释放一个释放一个高能键，提供高能键，提供1 1分子分子ATPATP。如如1 1分子分子ATPATP释放释放2 2个高能键，个高能键，提供提供2 2ATPATP。ATPATP在能量传递中的作用在能量传递中的作用266266ATPATP系统的动态平衡系统的动态平衡n ATP+1/2ADPn能荷n ATP+ADP+AMPn介于介于01之间。能荷高

5、，生物体不之间。能荷高，生物体不需能量，产生能量的反应被抑制，消需能量，产生能量的反应被抑制，消耗能量的反应被激活，可促进机体的耗能量的反应被激活，可促进机体的合成反应。合成反应。第第9 9章章 代谢总论代谢总论n代谢，又称新陈代谢，活细胞内所有代谢，又称新陈代谢，活细胞内所有化学化学变化的总称变化的总称。包括物质代谢和能。包括物质代谢和能量代谢。量代谢。物质代谢物质代谢n同化作用：小分子同化作用：小分子 大分子大分子 需能需能 也称合成代谢，或生物合成。也称合成代谢，或生物合成。n异化作用：大分子异化作用：大分子 小分子小分子 放能放能 也称分解代谢。也称分解代谢。物质代谢物质代谢n同一种物

6、质，其合成和分解途径一般非简单的同一种物质，其合成和分解途径一般非简单的可逆反应，往往通过不同的中间反应或不同的可逆反应，往往通过不同的中间反应或不同的酶来实现。有时在细胞的不同部位进行。酶来实现。有时在细胞的不同部位进行。n如如ATP，合成在线粒体，分解在细胞质。合成在线粒体，分解在细胞质。能量代谢能量代谢n与物质代谢与物质代谢同时同时进行，物质代谢过程中进行，物质代谢过程中所涉及的能量变化统称能量代谢。所涉及的能量变化统称能量代谢。n能量的传递方式：能量的传递方式：n1 1）形成）形成ATPATPnATPATP是最常见的能量传递分子。可直接是最常见的能量传递分子。可直接提供能量，供需能的生

7、命活动正常进行。提供能量，供需能的生命活动正常进行。ATPADPAMPATPADPAMP2 2）形成高能氢和电子）形成高能氢和电子n脱氢酶催化营养物质脱氢，形成高能脱氢酶催化营养物质脱氢，形成高能氢和电子。氢和电子。n辅酶辅酶(NAD(NAD）和辅酶和辅酶的递能作用的递能作用 NAD(P)+2HNAD(P)+2HNAD(P)H+HNAD(P)H+H+nFMN/FADFMN/FAD的递能作用的递能作用 FMN/FAD+2H FMN/FAD+2H FMN/FADHFMN/FADH2 2 3 3）辅酶）辅酶A A在能量代谢中的作用（在能量代谢中的作用（306306）辅酶辅酶A A（CoACoA或或C

8、oA-SHCoA-SH），），转酰基（常见转酰基（常见乙酰基）乙酰基）的作用。的作用。乙酰乙酰-CoA CoA（CHCH3 3-CO-S-CO-SCoACoA）31.38kJ/mol(7.5kcal/mol)31.38kJ/mol(7.5kcal/mol)ATP 30.54kJ/mol(7.3kcal/mol)ATP 30.54kJ/mol(7.3kcal/mol)合成合成代谢代谢（同同化作用）化作用）分解分解代谢代谢（异异化作用）化作用）生物生物体的体的新陈新陈代谢代谢新陈代谢是物质代谢与能量代谢的统一新陈代谢是物质代谢与能量代谢的统一生物小分子合成生物大分子生物小分子合成生物大分子需要能量需要能量释放能量释放能量生物大分子分解为生物小分子生物大分子分解为生物小分子二者相辅相成，研究物质代谢就是研究能量代谢二者相辅相成，研究物质代谢就是研究能量代谢