第四章 新陳代謝總論與生物氧化

1、第四章第四章新陳代謝總論與生物氧化新陳代謝總論與生物氧化教學目標：教學目標：1.掌握新陳代謝的概念與特點，了解新陳代謝研究方法。了解生物體內(nèi)能量代謝的基本規(guī)律。2.掌握生物氧化的概念、特點、部位，主要酶類和體系。熟悉生物氧化中二氧化碳、水的生成，掌握呼吸鏈的組成、類型和傳遞體順序。3.掌握氧化磷酸化的概念、類型、偶聯(lián)部位和PO比值，熟悉影響氧化磷酸化因素、胞液中NADH的氧化和偶聯(lián)機制。第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)新陳代謝總論新陳代謝總論一

2、、新陳代謝的概念與特點一、新陳代謝的概念與特點生物體是一個與環(huán)境保持著物質、能量和信息交換的開放體系。通過物質交換建造和修復生物體（按人的一生計交換物質的總量約為體重的1200倍人體所含的物質平均每10天更新一半）。通過能量交換推動生命運動，通過信息交換進行調控，保持生物體和環(huán)境的適應。生物體自外界攝取物質，即營養(yǎng)物質，以維護其生命活動。這些物質進入體內(nèi)，轉變?yōu)樯矬w自身的分子以及生命活動所需的物質和能量等等。營養(yǎng)物質在生物體內(nèi)所經(jīng)歷的

3、一切化學變化總稱為新陳代謝。新陳代謝（metabolism）是指生物與外界環(huán)境進行物質交換和能量交換的全過程。包括生物體內(nèi)所發(fā)生的一切合成和分解作用（即同化作用和異化作用）。新陳代謝簡稱代謝，是生物體表現(xiàn)其生命活動的重要特征之一。生物體內(nèi)的新陳代謝并不是完全自發(fā)進行的，而是靠生物催化劑――酶來催化的。酶是推動生物體內(nèi)全部代謝活動的工具。由于酶作用的專一性，每一種化學反應都有特殊的酶參與作用。每種特殊的酶都有其調節(jié)機制。它們使錯綜復雜的新

4、陳代謝過程成為高度的、高度整合在一起的化學反應網(wǎng)絡。生物體內(nèi)酶催化的化學反應是連續(xù)的，前一種酶的作用產(chǎn)物往往成為后一種酶的作用底物。這各在代謝過程中連續(xù)轉變的酶促產(chǎn)物統(tǒng)稱為代謝中間產(chǎn)物或簡稱代謝物。代謝通過一系列連續(xù)的反應，朝鮮族是外界引入的或是體內(nèi)形成的有機分從上面的敘述中不難看出，新陳代謝包含的是物質合成和分解兩個方面。有機營養(yǎng)物，不管是從外界環(huán)境獲得的，還是自身貯存的，通過一系列反應步驟轉變?yōu)檩^小的、較簡單的物質的過程稱為分解代謝

5、（catabolism）。與分解代謝相伴隨的，是將蘊藏在有機大分子中的能量逐步釋放出來。分解代謝所經(jīng)過的反應途徑稱之為分解代謝途徑（catabolicpathways）。合成代謝（anabolism）又稱生物合成（biosynthesis），是生物體利用小分子或大分子的結構元件建造成自身大分子的過程。由小分子建造成大分子是使分子結構變得更為復雜。這各過程都是需要提供能量的。應當注意的是，同一種物質，其分解代謝和合成代謝途徑一般是不相同的

6、。他們并不是簡單的可逆反應，而往往是通過不同的中間反應或不同的酶來實現(xiàn)。分解和合成代謝選擇不同的途徑，使生物機體增加了體內(nèi)化學反應的數(shù)量，使其對代謝活動的調控具有更大的靈活性和應變能力。生物機體的分解代謝和合成代謝不只是采取不同的途徑，甚至同一種物質的過程是在細胞的不同部位進行。這種現(xiàn)象特別在真核細胞生物是比較常見的。例如，ATP的合成反應是在線粒體中進行的，而ATP的供能（分解）反應大多是在細胞溶膠中進行的。又如脂肪酸分解成乙酰輔酶A

7、是在線粒體中進行的，而乙酰輔酶A合成脂肪酸是在細胞溶膠中進行的。雖然分解代謝和合成代謝基本上采取不同的途徑，但有許多代謝環(huán)節(jié)還是雙方都可共同利用的。這各可以公用的代謝環(huán)節(jié)稱為兩用代謝途徑。檸檬酸循環(huán)可看作是兩用代謝途徑的典型例證。例如，不同氨基酸分解代謝的結果可形成檸檬酸循環(huán)中的中間產(chǎn)物。檸檬酸循環(huán)中的α－酮戊二酸是谷氨酸脫去氨基的產(chǎn)物。檸檬酸循環(huán)中的草酰乙酸是天冬氨酸脫去氨基的產(chǎn)物等等。因此，α－酮戊二酸、草酰乙酸作為檸檬酸循環(huán)中的成