生物化学基础(靳利娥)第5章 代谢引论和生物养花
生物化学专业学习资料汇总
生物化学专业学习资料汇总生物化学是研究生物体内化学成分、结构和功能的科学，是生物学和化学的交叉学科。
学习生物化学需要掌握一定的理论知识和实验技能，以便更好地理解和解释生物体内的化学过程。
在这篇文章中，我们将汇总一些生物化学专业学习资料，帮助学生更好地学习和掌握这门学科。
一、教材和参考书籍1. "生物化学"（第四版）- Albert L. Lehninger、Michael M. Cox、David L. Nelson著这本教材是生物化学领域的经典教材，内容详尽全面，适合初学者入门。
它涵盖了生物化学的基本概念、分子结构、酶学、代谢途径等内容。
2. "生物化学"（第七版）- Jeremy M. Berg、John L. Tymoczko、Lubert Stryer著这本教材是另一本经典的生物化学教材，与前一本教材相比，它在内容组织和解释上有所不同，适合作为辅助教材来阅读。
3. "生物化学导论"（第八版）- William H. Elliott、Daphne C. Elliott、Carlos A. Gómez著这本教材对生物化学的基本概念和原理进行了简明扼要的介绍，适合初学者快速入门。
4. "生物化学原理"（第五版）- Horton、Robert K.、Moran、Laurence A.、Scrimgeour、K. Gray著这本教材以生物化学的基本原理为主线，介绍了生物化学的核心知识和实验技术。
二、期刊和论文1. "Journal of Biological Chemistry"这是一本专门发表生物化学领域研究成果的期刊，涵盖了生物化学的各个方面，是了解最新研究进展的重要来源。
2. "Biochemistry"这是另一本重要的生物化学期刊，发表了许多有关生物分子结构、酶学、代谢途径等方面的研究论文。
生物化学复习纲要
生物化学复习纲要生物化学复习纲要第一章绪论一、生物化学的概念及其研究内容二、生物化学领域的研究成果和进展（如遗传物质和遗传密码的确定、人类基因组计划、蛋白质组学等）第二章蛋白质化学一、20种常见氨基酸的结构、符号、分类二、氨基酸等电点的概念及其计算三、氨基酸的化学反应（主要是α－氨基参加的反应及与茚三酮反应）四、氨基酸混合物的分析分离（主要是纸层析和离子交换层析的原理）五、蛋白质各级结构的概念及其作用力。
包括肽平面的概念以及α－螺旋结构的要点、结构域的概念。
六、蛋白质一级结构序列分析（主要是N－端、C－端氨基酸残基鉴定方法、几种蛋白水解酶的作用位点）七、蛋白质性质（胶体性质、沉淀作用、变性作用和别构效应）第三章酶化学一、酶的概念及其作用特点二、酶的化学本质及其组成（全酶的作用特点）三、酶的国际系统分类四、酶活力及比活力的概念及有关计算五、酶的专一性六、米氏方程及其计算，米氏常数（Km）的概念七、可逆抑制作用的类型及其动力学曲线八、影响酶促反应速度的因素九、酶活性中心的概念十、影响酶高催化效率的有关因素十一、酶活性的调节（别构酶及其动力学曲线、共价调节酶及酶原激活的本质）第四章核酸化学一、碱基、核苷及核苷酸的结构二、DNA一级、二级结构的特点、作用力（主要是双螺旋结构）三、tRNA一级、二级、三级结构的特点四、真核生物mRNA与原核生物mRNA在结构上的区别（主要是两端）五、核酸的性质（主要是紫外吸收、变性、复性有关内容）六、DNA和RNA的区分方法第五章维生素和辅酶一、各种维生素的生理功能及其缺乏病二、B族维生素的主要辅酶形式第六章糖代谢一、糖酵解定义及反应历程和能量计算二、TCA循环的反应途径及能量计算三、磷酸戊糖途径的特点及生物学意义四、糖异生作用的概念及其关键步骤五、糖原合成及分解代谢及其关键酶第七章生物氧化一、生物氧化的定义、特点二、呼吸链的概念及其组成、产能部位三、氧化磷酸化、底物水平磷酸化、P/O比的概念四、氧化磷酸化的解偶联作用以及化学渗透假说的主要要点五、自由能变化（△G o’）的计算第八章脂代谢一、脂肪酸β－氧化的过程及能量计算二、酮体的组成三、脂肪酸的合成（原料、还原力）四、甘油磷脂的分解与合成五、胆固醇合成的原料第九章氨基酸代谢一、氨基酸脱氨基作用的方式二、以谷氨酸脱氢酶为主的联合脱氨基作用的概念及反应过程三、氨的排泄方式（主要是尿素循环途径）四、必需氨基酸的种类五、一碳单位的概念、种类及来源（哪5种氨基酸可提供一碳单位）第十章核酸代谢一、嘌呤分解代谢及其终产物二、嘌呤、嘧啶核苷酸从头合成的原料及主要路线三、脱氧核糖核苷酸的合成四、DNA半保留复制、半不连续复制的概念及过程五、DNA聚合酶的特点（大肠杆菌DNA聚合酶I、III）六、DNA连接酶催化的反应及能量来源七、DNA损伤修复的方式（主要是切除修复）八、原核生物RNA聚合酶的组成及其催化的转录过程九、启动子和终止子的概念十、真核生物RNA转录后的加工（主要是tRNA和mRNA）十一、逆转录的概念及逆转录酶的活性第十一章蛋白质的生物合成一、遗传密码及其基本特点（包括移码突变、密码子简并性等概念）二、三种核糖核酸在蛋白质生物合成中的作用三、氨基酸活化及氨酰－tRNA合成酶四、蛋白质生物合成的过程（原核生物）五、SD序列和信号肽的概念六、蛋白质生物合成中保证翻译正确性的机制七、蛋白质合成中能量消耗的计算八、蛋白质合成后的加工方式第十二章代谢调控一、代谢调控的三个水平二、代谢途径三个最关键的代谢中间物及其与有关代谢途径联系三、操纵子的概念，熟悉酶诱导和阻遏的操纵子模型作业：一、名词解释1、等电点2、肽平面3、蛋白质的二级结构4、结构域5、别构效应6、Km7、竞争性抑制作用8、酶活性中心9、同工酶10、Tm 11、Cot1/2 12、核酸杂交13、糖酵解14、糖异生作用15、生物氧化16、呼吸链17、氧化磷酸化18、P/O比19、β－氧化20、酮体21、转氨基作用22、联合脱氨基作用23、半不连续复制24、启动子25、密码子26、信号肽27、操纵子28、PCR技术P674：是指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性扩增DNA某个特定区域的技术，包括变性、退火、延伸三个周而复始的步骤。
第五章微生物的酶与代谢ppt课件
第二节 微生物的能量代谢
能量代谢––––微生物体内的能量转变过程 热力学第二定律 能量守恒 微生物的能量代谢是通过生物氧化反应来实现的 生物氧化–––微生物在细胞内酶作用下把营养物质氧化的过程
附窑睬胁淤豫穿般锑力恰炳应捧菏妥纱普清样掠跋铆祝应藏汉背厚丁吟帐第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢
主要内容
微生物的酶 微生物的能量代谢 微生物的分解代谢
包熙候绵元赂吹迟俯瘸镑殷滴请浇辕咖颠希羹狐需疑西净汪雌珐歹伍横劫第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢
第一节 微生物的酶
玫综闰惺查居亥巴卓肛斗具琶镇揽薯吻陈煌峨约戚艳演天穗革垢芽锤怔辨第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢
3-磷酸甘油醛
(3-磷酸甘油醛脱氢酶)
1,3-二磷酸甘油酸
(磷酸甘油酸激酶)
3-磷酸甘油酸
(磷酸甘油酸变位酶)
2-磷酸甘油酸
烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
(丙酮酸激酶)
脱氢
氧化磷酸化
盒丹吃对虞它腾倾盈捉古句懂铺者射割惧付刽隐化烧仗溢射铱梭瞪御走谴第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢
（1）在温和条件下进行(由酶催化) （2）反应步骤繁多，但相互配合、有条不紊、彼此协调，且逐步进行，表征了新陈代谢具有严格的顺序性 （3）对内外环境具有高度的调节功能和适应功能。
新陈代谢的特点
舍惊怔疫脚诉脸咕袁撩救锡蔓愈束昨黑镣馋麻霄碳矢茨剃慢霞亩阅牲馋灼第五章+微生物的酶与代谢第五章+微生物的酶与代谢
植物生物化学植物代谢和生化反应
植物生物化学植物代谢和生化反应植物生物化学：植物代谢和生化反应植物是一种生物体，具有复杂的生物化学过程和代谢反应。
这些反应对于植物的生长、发育和适应环境起着至关重要的作用。
本文将对植物的代谢和生化反应进行探讨，以更好地理解植物生物化学的重要性。
1. 光合作用光合作用是植物进行能量转化的主要途径。
植物通过叶绿素吸收阳光能量，并将其转化为化学能，供给植物生长发育所需。
光合作用的化学公式为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
这一过程中，植物通过固定二氧化碳，还原成糖类，同时释放出氧气。
2. 呼吸作用呼吸作用是植物获取能量的过程。
植物通过将有机物氧化分解，释放出能量，并合成ATP（三磷酸腺苷）。
呼吸作用可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行。
不同的物种和环境条件下，呼吸速率也会有所变化。
3. 三羧酸循环（TCA循环）TCA循环，又称为卡尔文演变或柠檬酸循环，是细胞中能量代谢的关键步骤之一。
在TCA循环中，葡萄糖被分解成乙酰辅酶A（acetyl-CoA），然后通过一系列反应生成二氧化碳、ATP和还原型辅酶NADH和FADH2。
4. 光呼吸光呼吸是植物在光合作用过程中产生的副产物。
当光合作用过程中出现能量和电子过剩时，植物会通过光呼吸来消耗这些多余的能量和电子。
光呼吸通过一系列复杂的反应将电子传递到细胞色素等电子受体上，并最终释放出能量。
5. 合成反应植物通过代谢途径合成多种有机物，包括糖类、脂类、蛋白质和核酸等。
这些有机物对植物的生长和发育至关重要。
比如，植物通过糖原的合成和分解来储存和利用能量，通过脂质的合成来形成细胞膜和保护组织，通过蛋白质的合成来构建细胞器和酶，通过核酸的合成来维持遗传信息的传递。
6. 代谢途径调控植物的代谢途径受到多种内外因素的调控。
植物通过激素、光照、温度和营养等信号来调节代谢途径的表达和活性。
这种调控保证了植物能够根据环境的变化做出适应性反应，并维持其正常生长和发育。
生化每章知识点总结归纳
生化每章知识点总结归纳第一章：蛋白质的合成与结构本章主要介绍了蛋白质的合成与结构。
蛋白质是生物体内最为重要、最为复杂的一类有机化合物，是构成细胞结构，参与细胞代谢、调节机体生理功能等各种生命活动的关键物质。
蛋白质合成包括转录和翻译两个阶段。
转录是指将DNA上的具体基因转录成mRNA，而翻译则是将mRNA上的密码子翻译成氨基酸序列，合成具体的蛋白质。
蛋白质的结构主要包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指氨基酸序列，二级结构是指α-螺旋和β-折叠，三级结构是指蛋白质分子的立体构象，四级结构是指多肽链之间的相互作用。
第二章：酶的结构、功能和应用本章主要介绍了酶的结构、功能和应用。
酶是生物体内催化生物化学反应的生物催化剂，能够加速化学反应的速率，而不改变反应的热力学性质。
酶的结构主要包括酶的活性中心和辅基团。
酶的活性中心是其催化作用的关键部位，而辅基团则是在酶的构象和功能中扮演重要角色的组织。
酶的功能主要包括底物特异性、催化速率和酶的调节。
底物特异性是指酶对底物的选择性，催化速率是指酶对底物的反应速率，而酶的调节是指酶在生物体内活性的调节。
酶的应用主要包括在医药、食品、工业、环境保护等领域的应用。
第三章：脂肪酸、三酰甘油和脂质膜本章主要介绍了脂肪酸、三酰甘油和脂质膜。
脂肪酸是由羧基和长链碳水化合物构成的脂肪酸，是构成三酰甘油和磷脂等脂质的基本组成部分。
三酰甘油是由三个脂肪酸和一个甘油分子经酯化反应而成，是储存体内能量的主要途径。
脂质膜是由脂质和蛋白质构成的生物膜结构，是生物体内细胞结构的基本单位，具有选择透过性和双层膜状结构。
第四章：核酸的结构与功能本章主要介绍了核酸的结构与功能。
核酸是生物体内存储和传递遗传信息的重要分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA是双螺旋结构的分子，能够稳定地存储生物体内的遗传信息，而RNA则是单链结构的分子，参与了蛋白质的合成和其他生物化学反应。
核酸的功能主要包括遗传信息传递和细胞代谢调控。
(完整版)生物化学笔记(完整版)
第一章绪论一、生物化学的的概念：生物化学（biochemistry）是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。
二、生物化学的发展：1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。
2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。
就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。
3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。
三、生物化学研究的主要方面：1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。
2 •物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收T中间代谢T排泄。
其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。
3 •细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。
4 •生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。
5 •遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。
第二章蛋白质的结构与功能一、氨基酸：1．结构特点：氨基酸（amino acid）是蛋白质分子的基本组成单位。
构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为a-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L- a-氨基酸。
2 •分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：① 非极性中性氨基酸（8种）:②极性中性氨基酸（7种）：③酸性氨基酸（Glu和Asp）:④ 碱性氨基酸（Lys、Arg和His）。
二、肽键与肽链：肽键（peptide bond）是指由一分子氨基酸的a-羧基与另一分子氨基酸的a-氨基经脱水而形成的共价键（-C0 -NH-）。
生物化学课件(第二部分：4-5章)
核酸的合成在细胞核中进行， 降解主要通过核酸酶催化水解
成核苷酸。
02
第五章：生物催化剂
酶的分类与作用机制
酶的分类
根据酶所催化的反应类型，酶可 以分为氧化还原酶、水解酶、裂 合酶、异构酶和转移酶等。
酶的作用机制
酶通过与底物结合，改变底物的 化学键状态，从而催化特定的化 学反应。酶的作用机制包括诱导 契合、酸碱催化、共价催化等。
能量转换过程
在生物氧化过程中，有机物中的化学能被逐步释放出来，并转换为ATP中的化学能，ATP 是细胞内主要的能量形式。
能量转换原理
能量转换的原理基于热力学的基本定律，即能量守恒和熵增原理。在生物体内，通过一系 列的酶促反应，将有机物中的化学能转换为ATP中的化学能，同时伴随着熵的增加。
氧化应激与抗氧化防御
调控机制
能量代谢的调控主要通过激素和神经递质来实现，如胰岛素 、胰高血糖素、肾上腺素等激素可以调节糖类和脂肪的代谢 ，而神经递质则可以调节蛋白质的代谢。
能量代谢的异常与疾病
能量代谢异常的表现
能量代谢异常可能导致肥胖、糖尿病、 心血管疾病等，这些疾病的发生与能 量摄入和消耗不平衡有关。
疾病发生机制
预防和治疗
04
第七章：细胞呼吸与能 量代谢
细胞呼吸的过程与调控
细胞呼吸的过程
细胞呼吸是细胞产生能量的过程，主要分为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环和氧 化磷酸化。
调控机制
细胞呼吸的调控主要通过酶的活性调节、底物浓度和氧气供应等来实现，以确保 能量供应与细胞代谢需求相匹配。
能量代谢的途径与调控
能量代谢途径
细胞内的能量代谢主要通过糖类、脂肪和蛋白质的氧化分解来 产生ATP，这些过程分别发生在细胞质、线粒体和细胞溶胶等 不同部位。
基础生物化学第一章到第十二章内容
基础生物化学一、课程学时安排第1章绪论（2学时）第2章核酸的结构与功能（2学时）第3章蛋白质化学（2学时）第4章酶（2学时）第5章脂类与生物膜（2学时）第6章新陈代谢概论（2学时）第7章糖类分解代谢（4学时）第8章生物氧化与氧化磷酸化（2学时）第9章糖的生物合成（2学时）第10章脂类代谢（4学时）第11章蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（2学时）第12章核酸的酶促降解和核苷酸代谢（2学时）实验糖的性质实验（4学时）生命的的共同“语言”——化学著名的诺贝尔奖获得者亚瑟·肯伯格在哈佛大学医学院建校100周年时说：“所有的生命体都有一个共同的语言，这个语言就是化学。
”DNA是生命体的“共同语言”第一章绪论（2学时）第一节生物化学的概念与研究内容第二节生物化学的发展历史、应用与地位第三节学习本课程的要求、方法和考试安排本章重点内容：生物化学的概念与发展历史。
第一节生物化学的概念与研究内容一、生物化学的概念运用化学的原理和方法，研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化，进而深入揭示生命活动的化学本质的一门科学。
有“生命的化学”之称。
根据研究对象不同，可分为：植物生物化学动物(人)生物化学微生物生物化学和病毒生物化学。
根据研究的目的不一样，可分为：农业生物化学工业生物化学医用生物化学和药物生物化学生物化学就是研究生物体的物质组成和生命过程中的化学变化的一门科学。
或者说生物化学就是研究生命现象中的物质基础和化学变化的一门科学。
更简单地说生物化学就是研究生命现象的化学本质。
生物化学就是生命的化学。
二、生命的物质组成1.构成生物的基本化学元素在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现。
第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。
这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。
第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。
这类元素也是组成生命体的基本元素。
第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。
《生物化学》分章重点总结
生物化学分章重点总结第一章蛋白质的结构与功能蛋白质的四级结构及维持的力（考到问答题）一级：多肽链中AA残基的排列顺序, 维持的力为肽键, 二硫键。
二级：Pr中某段肽链的局部空间结构, 即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置, 不涉及AA碱基侧链的构象, 维持的力为氢键。
三级：整条多肽链全部AA残基的相对空间位置, 其形成和稳定主要靠次级键—疏水作用, 离子键(盐键), 氢键, 范德华力。
四级：Pr中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用, 维持的力主要为疏水作用, 氢键、离子键(盐键)也参与其中。
第二章核酸的结构与功能DNA一级结构：DNA分子中脱氧核糖核苷酸的种类、数目、排列顺序及连接方式。
RNA的一级结构：RNA分子中核糖核苷酸的种类、数目、排列顺序及连接方式。
hnRNA:核内合成mRNA的初级产物, 比成熟mRNA分子大得多, 这种初级mRNA分子大小不一被称为核内不均一RNA。
基因：DNA分子中具有特定生物学功能的片段。
基因组：一个生物体的全部DNA序列称为基因组。
第三章酶酶抑制剂：使酶催化活性降低但不引起酶蛋白变性的物质。
酶激活剂：使酶从无活性到有活性或使酶活性增加的物质。
酶活性单位：衡量酶活力大小的尺度, 反映在规定条件下酶促反应在单位时间内生成一定量产物或消耗一定底物所需的酶量。
变构酶：体内一些代谢产物可与某些酶分子活性中心以外部位可逆结合, 使酶发生变构并改变其催化活性, 这种调节方式为变构调节, 受变构调节的酶为变构酶。
酶的共价修饰：酶蛋白肽链上一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合从而改变酶活性的过程。
阻遏作用：转录水平上减少酶生物合成的物质称辅阻遏剂, 辅阻遏剂与无活性的阻遏蛋白结合影响基因的转录的过程第四章糖代谢糖代谢的基本概况葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应, 在不同类型细胞内的代谢途径有所不同, 分解代谢方式还在很大程度上受氧供状况的影响：有氧氧化彻底氧化成CO2和水、糖酵解生成乳酸。
生物化学前五章知识点
生物化学第一～第五章知识点第一章蛋白质
1. 生物化学
2. 酸性氨基酸、碱性氨基酸、芳香族氨基酸
2. N末端和C 末端
3. 蛋白质的等电点（PI）
4. 比较蛋白质的变性作用与沉淀作用
第二章核苷酸
1. 核苷酸组成
2. 核酸变性
3. DNA的Tm值
4. 基因
5. 核酸有几类？它们在细胞中的分布、功能如何？
第三章酶化学
1. 酶的活性中心
2. 酶的必需基团
3. 酶原及酶原激活
4. 米氏常数Km
5.酶的可逆抑制作用
6.酶的竞争性抑制作用
7.酶的非竞争性抑制作用
8.酶的反竞争性抑制作用
第四章糖代谢
1.底物水平磷酸化；
2.糖酵解；
3.三羧酸循环及其生物学意义；
4.糖异生作用及其生理意义；
5.磷酸戊糖途径的生理意义
6.糖异生与糖酵解能同时进行吗？为什么？
7.血液中葡萄糖的来源和去路如何？人体是如何维持血糖水平的稳定的？
第五章脂类代谢
1. 酮体；酮体是怎样产生的？酮体可以利用吗？简述酮体产生的意义？
2. 脂肪酸的β-氧化
3. 脂肪酸的合成及分解
补充考点：人体新陈代谢有哪几种调节机制？（必考）
答：生物体新陈代谢的调控可概括为三个水平：
①整体水平：主要指激素、神经介质等对生物体的整体调节；
②细胞水平：主要指细胞内膜系统对细胞的分割调控；
③分子水平：分子水平的调节是最根本的调节。
主要包括酶活性调节和酶浓度调节。
酶活性调节快速灵敏，酶浓度调节是调节酶的基因表达，从根本上调节了酶的数量。
多酶复合体的形成也可使催化效率大大提高。
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• 自由能的变化能预示某一过程能否自发进行，即： 自由能的变化能预示某一过程能否自发进行， ∆G<0，反应能自发进行 ， ∆G>0，反应不能自发进行 ， ∆G=0，反应处于平衡状态。 ，反应处于平衡状态。
养 细 胞
异 养 细
渗透能 电能 机械能 热能 胞
新陈代谢研究方法
一、同位素示踪法 二、酶抑制剂的应用 三、气体测量法 四、核磁共振波谱法 五、利用遗传缺陷症研究代谢途径
第二节 生物能学简介
生命系统中的能流——ATP的关键 一、生命系统中的能流 的关键
CO2 + H2O
有机物
ATP
二、自由能（free energy） 自由能（ ）
COOH
肌酸
磷酸肌酸
磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。 磷酸肌酸作为肌肉和脑组织中能量的一种贮存形式。
ATP的特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及其特殊作用 的特点及其特殊作用
∆G ＝- 30.5 kJ/MOL
ATP能量转运中地位和作用 能量转运中地位和作用
• ATP是细胞内的能量通货 是细胞内的能量通货 • 生物氧化释放的能量主要转移到ATP 生物氧化释放的能量主要转移到 • 可作为大多数能量转换酶的能量供体或受体
+e
传递电子机理：Fe3+
-e
Fe2+
铁硫蛋白结构及递电机理
传递电子机理：Fe3+
+e
-e
Fe2+
4.) CoQ
特点：带有聚异戊二烯侧链的苯醌， 特点：带有聚异戊二烯侧链的苯醌，脂溶性 位于膜双脂层中，能在膜中自由泳动。 ，位于膜双脂层中，能在膜中自由泳动。
+2H
传递氢机理：CoQ
－2H
CoQH2
14 12 磷 酸 10 基 团 8 转 移 6 能 4 2 0 ～P 3-磷酸甘油 磷酸甘油 酸磷酸 ～P ATP ～P ～P 6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖 3-磷酸甘油 磷酸甘油 ～P 磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸肌酸（磷酸基团储备物） 磷酸肌酸（磷酸基团储备物）
第 三 节
生物氧化 Biological Oxidation
核苷二磷酸激酶
ATP + UDP ATP + CDP ATP + GDP ADP + UTP ADP + CTP ADP + GTP
腺苷酸激酶 ADP + ADP ATP + AMP
肌酸激酶的作用
H NH2 C NH H3C N N
~P
+ ADP
C NH
肌酸激酶 + ATP
H3C N CH2
CH2 COOH
NADH
4、呼吸链的顺序
琥珀酸 FAD Fe-S 复合物 II 琥珀酸-辅酶 辅酶Q 琥珀酸 辅酶 还原酶
FMN Fe-S CoQ Cyt b Fe-S Cyt c1 Cyt c Cyt aa3
复合体 I NADH 脱氢酶
FADH2 呼吸链
复合物 III 细胞色素 还原酶
NADH 呼吸链
复合物 IV 细胞色素 氧化酶
第五章 代谢引论和生 物氧化
Metabolism and Biological Oxidation
学习要点及目录
1. 新陈代谢的概念和研究方法
2. 生物能学 3. 线粒体电子传递体系的组成 4. 氧化磷酸化 5. 线粒体的穿梭途径
第一节
新陈代谢通论
第一节 新陈代谢及相关
一、新陈代谢 一、新陈代谢(metabolism)的概念 ：生命 新陈代谢 的概念 最基本的特征之一， 最基本的特征之一，泛指生物与周围环 境进行物质交换和能量交换的过程。 境进行物质交换和能量交换的过程。
小分子 合成代谢（同化作用） 合成代谢（同化作用） 大分子 能 量 代 谢 物 质 代 谢
新 陈 代 谢
分解代谢（异化作用） 分解代谢（异化作用）
需要能量 释放能量 大分子
小分子
外界新陈代谢
生物体内的代谢
太 光 电子传递
阳 （光 能） 自
生 物 界 能 量 传 递 及 转 化 总 过 程
（电 能） 合 作 用 合成 呼 吸 作 用 CH2O +O2 分解 电子传递 ADP 生 命 现 象 生物合成 机 械 功 主动运输 生物发光 生物发电 生物发热 CO2 +H2O （化 学 能 ） （电 能） ATP 化学能 ADP ATP （化 学 能）
例： CH3CH2OH
乙醇脱氢酶
NAD+ NADH+H+
CH3CHO 1\2 O2
NAD+
2e
电子传递链
O H2O
2H+
二、线粒体电子传递体系
1、线粒体结构特点 2、电子传递呼吸链的概念 电子传递呼吸链的概念 3、呼吸链的组成 、 4、机体内两条主要的呼吸链及其能量变化 、 5、电子传递抑制剂 、
O2
呼吸链各复合体在线粒体内膜中 的位置
1.)烟酰胺核苷酸 烟酰胺核苷酸
• NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide) ，又叫CoⅠ，主要作为呼 又叫 Ⅰ 吸链的一个组分，起递氢体作用； 吸链的一个组分，起递氢体作用； • NADP+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) ，又叫 CoⅡ，主要在还原性生物合成中作为供氢体。 Ⅱ 主要在还原性生物合成中作为供氢体。 • 二者的递氢部位是烟酰胺部分 二者的递氢部位是烟酰胺部分
脂肪
多糖
蛋白质
生物体内能量产生 的三个阶段
大分子降解成 基本结构单位
脂肪酸、 脂肪酸、甘油
葡萄糖、 葡萄糖、 其它单糖
氨基酸 小分子化合物 分解成共同的 中间产物。 中间产物。如 丙酮酸、 丙酮酸、乙酰 CoA等 等 共同中间物进 入三羧酸循环, 入三羧酸循环 氧化脱下氢由电 子传递生成H 子传递生成 2O ，释放出大量能 量，其中一部分 通过磷酸化方式 储存。 储存。
5.) 细胞色素
• 特点： 以 血红素（ heme） 为辅基， 主要成份铁卟 特点 ： 血红素 （ ） 为辅基 ， 主要成份 铁卟 啉 • 类别: 据吸收光谱分 、b、c三类 类别 据吸收光谱分a、 、 三类 • 呼吸链中含 种（b、c、c1、a和a3) 呼吸链中含5种 、 、 和 • a和 a3以复合物物存在 ， 称细胞色素氧化酶 ， 其 和 以复合物物存在 称细胞色素氧化酶， 以复合物物存在， 分子中除含Fe外还含 分子中除含 外还含Cu ，可将电子传递给氧 外还含
NAD+和NADP+的结构
R=H: NAD+ R=H2PO3:NADP+
NAD+（NADP+）的递氢机制
H CONH2 H H CONH2
+ H + H++ e
N R
+ H+
N R
NAD +/NADP + 氧化型） （氧化型）
NADH/NADPH 还原型） （还原型）
2. ) 黄素辅基
• FMN：黄素单核苷酸 ：黄素单核苷酸(Flavin Mononucleotide) • FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine ：黄素腺嘌呤二核苷酸 Dinucleotide) • FMN和FAD中异咯嗪环起递氢体作用 和 中异咯嗪环起递氢体作用 • 异咯嗪及核醇部分为 2（核黄素） 异咯嗪及核醇部分为VB 核黄素）
2、线粒体 、
3、呼吸链的组成
1. 烟酰胺类（nicotinamide Adenine inucleotide） 烟酰胺类（ ）
2. 黄素蛋白酶类 （flavoproteins, FP） ） 3. 铁-硫蛋白类 （iron—sulfur proteins) 硫蛋白类 4. 辅酶Ｑ（ubiquinone，CoQ） 辅酶Ｑ（ Ｑ（ ， ） 5. 细胞色素类（cytochromes） 细胞色素类（ ）
氧化(oxidation)
狭义： 狭义：氧元素与其他物质元素发生的化学反应 化学 氧化 广义：被氧化的物质原子丢掉电子， 广义：被氧化的物质原子丢掉电子，氧化剂获 得电子的过程，不论氧化剂是何种物质。 得电子的过程，不论氧化剂是何种物质。 生物氧化： 生物氧化：物质在生物体内 的一系列氧化过程。 的一系列氧化过程。主要 为机体提供可利用的能量
传递电子机理：Fe3+
+e
-e
Fe2+
复合体Ⅲ 复合体Ⅲ
→ QH2 →
Cyt b562 Cyt b566 Fe-S Cyt c1
Cyt c
复合体Ⅳ 复合体Ⅳ
Cyt c
Cyt a a3 O2
人线粒体呼吸链复合体
复合体
复合体Ⅰ 复合体Ⅰ 复合体Ⅱ 复合体Ⅱ 复合体Ⅲ 复合体Ⅲ 复合体Ⅳ 复合体Ⅳ
CO2的生成
方式： 方式：糖、脂、蛋白质等有机物转变成含羧基的 中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成CO2。 中间化合物，然后在酶催化下脱羧而生成 类型： 脱羧和 脱羧； 脱羧和β-脱羧 类型：α-脱羧和 脱羧；氧化脱羧和单纯脱羧 例：
R H2N-CH-COOH R CH2-NH2 +CO2
氨基酸脱羧酶
乙酰CoA 乙酰
+Pi
磷酸化