1、代謝引論P(yáng)PT課件最終成績最終成績:0% 期中考試期中考試 10% 期末考試期末考試 70% 生物化學(xué)生物化學(xué)II代謝引論P(yáng)PT課件第一章第一章 代謝引論代謝引論 主要內(nèi)容：介紹新陳代謝的概念主要內(nèi)容：介紹新陳代謝的概念和研究方法。和研究方法。代謝引論P(yáng)PT課件第一節(jié)第一節(jié) 新陳代謝通論新陳代謝通論一、新陳代謝概念一、新陳代謝概念二、能量代謝在新陳代謝中的重要地位二、能量代謝在新陳代謝中的重要地位三、新陳代謝的調(diào)節(jié)三、新陳代謝的調(diào)節(jié)代謝引論P(yáng)PT課件 一、新陳代謝的概念一、新陳代謝的概念 新陳代謝（新陳代謝（metabolism）是生命最基本的特征之一，）是生命最基本的特征之一，泛指生物與周圍

2、環(huán)境進(jìn)行泛指生物與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換物質(zhì)交換、能量交換能量交換和和信息交換信息交換的過程。生物一方面不斷地從周圍環(huán)境中攝取能量和物質(zhì)的過程。生物一方面不斷地從周圍環(huán)境中攝取能量和物質(zhì)，通過一系列生物反應(yīng)轉(zhuǎn)變成自身組織成分，即所謂同化，通過一系列生物反應(yīng)轉(zhuǎn)變成自身組織成分，即所謂同化作用（作用（assimilation）；另一方面，將原有的組成成份經(jīng)）；另一方面，將原有的組成成份經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，分解為簡單成分重新利用或排出體過一系列的生化反應(yīng)，分解為簡單成分重新利用或排出體外，即所謂異化作用（外，即所謂異化作用（dissimilation ），通過上述過程不），通過上述過程不斷地進(jìn)行自我

3、更新。斷地進(jìn)行自我更新。 特點(diǎn)：特異、有序、高度適應(yīng)和靈敏調(diào)節(jié)、代謝途特點(diǎn)：特異、有序、高度適應(yīng)和靈敏調(diào)節(jié)、代謝途徑逐步進(jìn)行徑逐步進(jìn)行代謝引論P(yáng)PT課件新陳代謝的概念及內(nèi)涵新陳代謝的概念及內(nèi)涵 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信信息息交交換換代謝引論P(yáng)PT課件新陳代謝的特點(diǎn)1 1、整體性、整體性(integration) 糖類糖類 脂類脂類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 水水 無機(jī)鹽無機(jī)鹽維生素維生素 各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，

4、相互依存各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存 消化吸收消化吸收中間代謝中間代謝廢物排泄廢物排泄代謝引論P(yáng)PT課件2 2、代謝的可調(diào)節(jié)性、代謝的可調(diào)節(jié)性機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度和速度內(nèi)外環(huán)境不內(nèi)外環(huán)境不斷變化斷變化影響機(jī)體代謝影響機(jī)體代謝適應(yīng)環(huán)境適應(yīng)環(huán)境的變化的變化代謝引論P(yáng)PT課件3 3、各組織、器官物質(zhì)代謝各、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色具特色結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同所含有酶系的所含有酶系的種類不同、含種類不同、含量不同量不同不同的組織、不同的組織、器官器官代謝途徑不代謝途徑不同、功能各同、功能各異異代謝引論P(yáng)PT課件4 4、各種代謝物

5、均具有各自、各種代謝物均具有各自共同的代謝池共同的代謝池例如：例如： 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解異生的糖異生的糖各各種種組組織織血血 糖糖代謝引論P(yáng)PT課件5 5、動(dòng)態(tài)平衡、動(dòng)態(tài)平衡生物體雖然從表面上看，保持著恒定狀態(tài)，但生物體雖然從表面上看，保持著恒定狀態(tài)，但實(shí)際上并不是恒定不變的。生物有機(jī)體不斷的實(shí)際上并不是恒定不變的。生物有機(jī)體不斷的進(jìn)行新陳代謝，體內(nèi)各種物質(zhì)不斷更新。進(jìn)行新陳代謝，體內(nèi)各種物質(zhì)不斷更新。1952年年 “動(dòng)態(tài)生物化學(xué)動(dòng)態(tài)生物化學(xué)”代謝引論P(yáng)PT課件6 6、ATPATP是機(jī)體能量利用的共同形式是機(jī)體能量利用的共同形式營養(yǎng)物營養(yǎng)物分解分解釋放釋放能量能量A

6、DP+PiATP直直接接供供能能Universal currency of free energy代謝引論P(yáng)PT課件二、二、生生物物界界能能量量傳傳遞遞及及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化總總過過程程太太 陽陽電子傳遞電子傳遞合成合成分解分解電子傳遞電子傳遞光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用生生命命現(xiàn)現(xiàn)象象自自養(yǎng)養(yǎng)細(xì)細(xì)胞胞異異養(yǎng)養(yǎng)細(xì)細(xì)胞胞ATPADP(CH2O)+O2(CO2)+H2OATPADP（光（光 能）能）（電（電 能）能）（化（化 學(xué)學(xué) 能）能）（化（化 學(xué)學(xué) 能）能）（電（電 能）能）（化（化 學(xué)學(xué) 能）能）生物合成生物合成機(jī)機(jī) 械械 功功主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸生物發(fā)光生物發(fā)光生物發(fā)電生物發(fā)電生物發(fā)熱生物發(fā)熱代謝

7、引論P(yáng)PT課件脂肪脂肪葡萄糖、葡萄糖、其它單糖其它單糖三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)電子傳遞電子傳遞（氧化）（氧化）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油多糖多糖氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoAe-磷酸化磷酸化+Pi 小分子化合物小分子化合物分解成共同的分解成共同的中間產(chǎn)物（如中間產(chǎn)物（如丙酮酸、乙酰丙酮酸、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),氧化脫下的氫由氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞電子傳遞鏈傳遞生成生成H2O，釋放，釋放出大量能量，其出大量能量，其中一部分通過磷中一部分通過磷酸化儲(chǔ)存在酸化儲(chǔ)存在ATP中。中。大分子降解大分子降解成基本結(jié)構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單位單位 生物體內(nèi)能量生物

8、體內(nèi)能量產(chǎn)生的三個(gè)階段產(chǎn)生的三個(gè)階段代謝引論P(yáng)PT課件代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。單細(xì)胞生物單細(xì)胞生物主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對(duì)酶的活性及度的變化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為稱為原始調(diào)節(jié)原始調(diào)節(jié)或或細(xì)胞水平細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)。三、新陳代謝的調(diào)節(jié)三、新陳代謝的調(diào)節(jié)代謝引論P(yáng)PT課件高等生物高等生物 三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié)三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)（）激素水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了

9、專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。揮代謝調(diào)節(jié)作用。整體水平代謝調(diào)節(jié)整體水平代謝調(diào)節(jié)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。代謝引論P(yáng)PT課件第二節(jié)第二節(jié) 新陳代謝研究方法新陳代謝研究方法一、同位素示蹤法一、同位

10、素示蹤法二、酶抑制劑的應(yīng)用二、酶抑制劑的應(yīng)用三、氣體測(cè)量法三、氣體測(cè)量法四、核磁共振波譜法四、核磁共振波譜法五、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑五、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑代謝引論P(yáng)PT課件一、同位素示蹤法一、同位素示蹤法例如：例如：1945年，用年，用14C和和15N標(biāo)記乙酸和甘氨酸證標(biāo)記乙酸和甘氨酸證明血紅素的全部明血紅素的全部C和和N都來源于甘氨酸和乙酸。都來源于甘氨酸和乙酸。代謝引論P(yáng)PT課件二、酶抑制劑的應(yīng)用二、酶抑制劑的應(yīng)用葡萄糖葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶己糖激酶6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖異構(gòu)酶己糖異構(gòu)酶6- 6-磷酸果糖磷酸果糖ATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶磷酸

11、果糖激酶-11,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮3- 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+ 醛縮酶醛縮酶碘乙酸碘乙酸抑制抑制代謝引論P(yáng)PT課件三、氣體測(cè)量法三、氣體測(cè)量法瓦氏呼吸器瓦氏呼吸器谷氨酸谷氨酸-氨基丁酸氨基丁酸 + CO + CO2 2谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：通過測(cè)量通過測(cè)量CO2的量來監(jiān)測(cè)谷氨酸的含量。的量來監(jiān)測(cè)谷氨酸的含量。代謝引論P(yáng)PT課件四、核磁共振波譜法（四、核磁共振波譜法（NMR）核磁共振實(shí)驗(yàn)示意圖核磁共振實(shí)驗(yàn)示意圖代謝引論P(yáng)PT課件核磁共振波譜法（核磁共振波譜法（NMR）表明人體代謝隨機(jī)體的活動(dòng)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，也表明表明人體代謝隨機(jī)體的活動(dòng)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，也表明肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP的恒定水平是磷酸肌酸維持的。的恒定水平是磷酸肌酸維持的。代謝引論P(yáng)PT課件五、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑五、利用遺傳缺陷癥研究代謝途徑e.g. 利用紅色面包霉精氨酸合成缺陷型利用紅色面包霉精氨酸合成缺陷型研究精氨酸合成途徑研究精氨酸合成途徑ABCDArgE1E2E3E4精氨酸合成過程中的酶都可能發(fā)生突