第十九章 代谢总论
新陈代谢(metabolism)是生命最基本的特征之一,泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换和信息交换的过程。 同化作用(assimilation):生物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质,通过一系列生物反应转变成自身组织成分。 异化作用(dissimilation ):将原有的组成成份经过一系列的生化反应,分解为简单成分重新利用或排出体外。
特点:特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行。 新陈代谢是生物体内所有化学变化的总称;是生物体表现其生命活动的重要特征之一;它是由多酶体系协同作用的化学反应网络。
新陈代谢的功能:①从周围环境中获得营养物质。②将外界引入的营养物质转为
自身需要的结构元件。③将结构元件装配成自身的大分子。④形成或分解生物体特殊功能所需的生物分子。⑤提供机体生命活动所需的一切能量。 代谢过程是通过一系列酶促反应完成的。完成某一代谢过程的一组相互衔接的酶
促反应称为代谢途径(metabolic pathways)。
代谢途径特点:1.没有完全可逆的代谢途径。物质的合成与分解,有的要完全不
同的两条代谢途径(如脂肪酸的代谢);有的要部分地通过单向不可逆反应(如糖代谢)。
2.代谢途径的形式是多样的,有直线型的,有分支型的,也有环形的。 3.代谢途径有确定的细胞定位。酶在细胞内有确定的分布区域,所以每个过程都
是在确定的区域进行的。例如,糖酵解在细胞质中进行,三羧酸循环在线粒体基质中进行,氧化磷酸化在线粒体内膜进行。
4.代谢途径是相互沟通的。5.代谢途径之间有能量关联。6.代谢途径的流量可调
控。代谢是酶促过程,可通过控制酶的活力与数量来实现。每个代谢途径的流量,都受反应速度最慢的步骤的限制,这个步骤称为限速步骤,或关键步骤,这个酶称为限速酶或关键酶。
新陈代谢包括分解代谢和合成代谢两个方面。
分解代谢:机体将营养物质转变为较小、较简单的物质,又称异化作用,是指机
体将自身物质转化为代谢产物,排出体外
合成代谢是机体利用小分子或大分子的结构元件建造成大分子。又称同化作用,
是指机体从环境中摄取营养物质,把它们转化为自身物质;这种过程是需能过程。
第二十二章 糖酵解
糖酵解是酶将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随ATP生成的过程。是一切有机体中普遍存在的葡萄糖降解途径。 糖酵解的过程在细胞质中进行,是不可逆(irreversible)反应过程,全部过程从
葡萄糖开始,经过10步反应10种酶催化。全部在细胞质中进行。
反应分2个阶段进行:第一阶段为耗能的准备阶段;第二阶段为放能的收入阶段。
糖酵解的反应
G
PEP
糖酵解小结
(1)反应部位:胞液
(2)关键酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶 (3)能量的净生成:2ATP 消耗ATP的步骤: 生成ATP的步骤:
反应全过程中有三步不可逆的反应
ATP
1,3-二磷酸甘油
3-磷酸甘油酸
ATP
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
ATP
ADP
G-6-己糖激酶
ADP
ATP
丙酮酸
丙酮酸激酶
ATP
F-6-P
ADP
F-1,6-2P
磷酸果糖激酶
?转移酶(4种):己糖激酶、磷酸果糖激酶、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶
?裂合酶(1种):醛缩酶
?异构酶(4种):磷酸Glc异构酶、磷酸丙糖异构酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇化酶
糖酵解中产生的能量 ?净生成ATP的计算: ?消耗ATP=2个(G 6-P-G ;6-P-F 1,6-2P-F);
1=4个(1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸;磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸)即底物水平磷酸化;净生成ATP= ?生成ATP=2×1+2× 4-2=2个
?产生NADH=2 ×1 (3-磷酸甘油醛1,3-磷酸甘油酸)
+2NAD+——2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O ?葡萄糖+2Pi+2ADP 生物学意义
★是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径,通过糖酵解,生物体获得生命活动所需要的能量;
★形成多种重要的中间产物,为氨基酸、脂类合成提供碳骨架; 为糖异生提供基本途径。 ★
糖酵解的调节:
–磷酸果糖激酶催化的反应是糖酵解的限速步骤,该酶受ATP和柠檬酸的抑制,受AMP和2,6-二磷酸-果糖 激活。
-葡萄糖抑制。 –己糖激酶受6-磷酸 –丙酮酸激酶受ATP和丙氨酸抑制,受1,6-二磷酸-果糖激活。
糖酵解中酶的反应类型
?氧化还原酶(1种):3-磷酸甘油醛脱氢酶
磷酸果糖激酶(PFK) 别构调节
别构激活剂:AMP; ADP; F-2,6-BP NADH;脂肪酸; H+ ATP的部位: ? 此酶有二个结合
① 活性中心底物结合部位(低浓度时) ② 活性中心外别构调节部位(高浓度时)
丙酮酸激酶 1. 别构调节
别构激活剂:1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂:ATP, 丙氨酸 糖酵解的生理意义
1. 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。
2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。 ① 无线粒体的细胞,如:红细胞
② 代谢活跃的细胞,如:白细胞、骨髓细胞
王镜岩生物化学下册复习总结
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