第七章 代谢概述 [兼容模式]
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第七篇代谢及代谢途径(第十九~三十一章小结)第十九章代谢总论代谢是指生物体内发生的所有化学反应的总称,包括物质代谢和能量代谢。
代谢组也叫做小分子清单,是指反映细胞状态的各种小分子的样式,包括所有代谢过程的总和以及相关的细胞过程。
新陈代谢可分为分解代谢和合成代谢两类。
分解代谢是有机营养物质,通过一系列反应转变为较小、较简单的物质的过程伴随着能量的逐步释放。
合成代谢是生物体利用小分子或大分子的结构元件建造自身大分子的过程,这种过程需要提供能量。
代谢途径指一系列合成或分解化合物的反应,可分为合成代谢途径、分解代谢途径和无定向代谢途径。
按照代谢进行的方向,代谢途径可以分为:线状、环状和分支状。
代谢途径有如下特点:代谢途径是不可逆的;反应条件温和;在物种间高度保守,十分相似;代谢途径都有限速步骤,受到高度调节;在真核细胞中,代谢途径高度分室化的;为了利于机体的调控,同一化合物的合成代谢和分解代谢途径至少有一步是不同的。
细胞内同一代谢途径中酶的组织形式有分散存在、形成多酶复合体、与膜结合的多酶复合物以及多功能酶。
新陈代谢有多种研究方法,如同位素示踪法、使用酶的抑制剂、利用遗传缺陷症等,其中同位素示踪法是最常用的方法。
第二十章生物大分子的消化和吸收食物中摄入的生物大分子在进入细胞进行分解代谢之前有一个消化和吸收的过程。
在各种水解酶的作用下,蛋白质、脂质、多糖和核酸被降解成各自的组成单位,再通过吸收或运输进入细胞被进一步分解。
绝大多数动物消化道缺乏水解β-1,4糖苷键的酶,因此纤维素就无法被水解利用。
而带有α-1,4糖苷键的淀粉和糖原则可以在消化道分泌的各种α-糖苷酶催化下被最终水解成葡萄糖单位。
单糖进入细胞被吸收的过程是运输蛋白介导的,至少有Na+-单糖共运输蛋白系统和不依赖于Na+的易化扩散运输系统参与催化单糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程。
脂在消化过程中需要由胆囊分泌的胆汁酸(盐)进行增溶。
在胆汁酸(盐)的帮助下,大脂滴被分散成小的脂滴,此过程被称为乳化,这大大提高了脂水解效率。
第七章代谢概述
第节代谢简介
第一节
一,新陈代谢
新陈代谢
•新陈代谢
•代谢途径
•代谢中间产物(代谢物)
代谢的三个阶段
大分子化合物
单体
中间代谢物
产生生命活动所需无机化合物的绝大部分能量
根据合成代谢所利用的起始原料的不同
•自养生物
•异养生物
生物体利用的能量形式
•ATP是能量的通用载体
•NAD(P)H保存了氧化还原反应的能量(还原力)
•跨膜离子浓度的梯度
•高能硫酯键等
☆分解代谢作用的基本目的是形成ATP、还原力NADPH、以及合成生物大分子的前体
☆ATP是能量通用货币ATP
在肌肉收缩
主动运输
信号放大
生物合成中充当能源
☆合成代谢和分解代谢分离脂肪酸合成和分解
肪酸合解
糖原合成和分解
核苷酸的合成和分解等
两用代谢途径
•两用代谢途径:分解代谢和合成代谢可以共同利用的代谢环节
如三羧酸循环
新陈代谢的共同特征:
•
生物体内的代谢反应均在温和的条件下进行;
•所有的反应由酶来催化,酶活性受到精细的调控;
•代谢反应逐步进行,彼此协调,有严格的顺序性;
•代谢途径彼此分离又相互联系,形成网络化系统
化系统;
•代谢过程中能量逐步释放或吸收。
二,代谢途径二代谢途径
三个最关键的中间代谢产物
☆6‐磷酸葡萄糖
☆丙酮酸
☆乙酰‐CoA
乳酸
丙酮酸
草酰乙酸
三代谢的方向
三,代谢的方向
•生理条件下,很多代谢途径是以单一方向进行的
•平衡反应的正反应和逆反应由同一种酶催化,而不可逆反应和它相应的逆反应由两化而不可逆反应和它相应的逆反应由两种不同的酶催化
限速酶/关键酶催化的反应:•反应速度最慢,其活性决定整个途径的总速度;
•往往催化单向反应或非平衡反应,其活性决定整个途径的进行方向
决定整个途径的进行方向;
•酶活性受多种代谢物或效应物的调节。
第二节代谢途径的区域化调节一,代谢途径的区域化分隔
代谢途径的域化分隔
二,膜结构对代谢的调控
三,代谢途径相互联系形成网络
☆代谢途径的区域化
真核细胞呈高度的区域化:
糖酵解脂肪酸合成磷酸戊糖途径在细胞质中;
糖酵解,脂肪酸合成,磷酸戊糖途径在
DNA合成在细胞核中;
电子传递链和氧化磷酸化在线粒体内膜上;
脂肪酸ß‐氧化,TCA循环和氨基酸氧化作用在线粒体基质中原核生物细胞的代谢途径也呈现区域化的特征:周质空间与细胞内的酶分开
二膜结构对代谢的调控
二,膜结构对代谢的调控•区域化避免不同代谢过程相互干扰
域化避免不代谢过程相扰
•膜对不同代谢物的选择性通透影响和调节反应的方向和速度
三,代谢途径相互联系形成网络。