王镜岩 生物化学 经典课件 8代谢总论1 考研必备 学生物化学必备

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第19章

代 谢 总 论

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一、新陈代谢的一般规律(一)基本概念 新陈代谢是体内化学反应的总称，体内的化学反应通常由 酶催化，一系列的连续反应构成代谢途径，代谢途径的个别步 骤称作中间代谢，个别步骤的产物称作中间产物。新陈代谢的 主要作用有： 获取营养物质，并将其转化为自身所需的物质，称作合成 代谢； 分解营养物质提供生命活动所需的能量，称作分解代谢； 合成代谢和分解代谢的调控步骤通常由不同的酶催化，分 解代谢中大量释放能量的反应通常是不可逆的，在合成代谢中， 这样的步骤需要输入能量来完成。 有时，合成代谢和分解代谢可以在不同的细胞器中进行。 有些代谢环节是合成代谢和分解代谢共同利用的，称作两 用代谢途径，如柠檬酸循环就是两用代谢途径。

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(二)代谢途径的一览图 1点1线或1点2线:410个； 1点3线:71个；1点4线:20个； 1点5线:11个；1点6线或6线 以上:8个；1点1线在1个途径 的末端；1点2线在1个途径的 中间；1点3线参与2个途径； 其余类推。

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(四)分解代 谢的三个阶段

(三)代谢途径的类 型：(a)多种游离酶构成的 代谢途径； (b)多酶复合体构成的 代谢途径； (c)膜结合酶构成的代 谢途径。

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(五)能量代谢在新 陈代谢中的重要地位

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(六)辅酶I和辅酶Ⅱ的的递能作用

(七)FMN和 FAD的递能作用 (八)辅酶A在能 量代谢中的作用

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(九)分解 代谢和合成 代谢的调控

代谢途径 的区域化

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细胞提取液 的离心分离

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二、代谢中常见的有机反应机制有机化学反应常涉及共价键的断裂。 共价键断裂时，若两个电子分开， 称作均裂断裂，产生不稳定基团，常见 于氧化还原反应。 若两个电子不分开，称作异裂断裂， 如C-H键断裂，电子对通常留在碳原子 一侧(碳原子的电负性大于氢原子), 形成碳负离子和氢离子，富电子的碳负 离子为亲核基团，容易与缺电子的亲电 基团发生反应。 若有氢负离子的受体存在，C-H键 断裂时电子有可能留在氢原子一侧形成 碳正离子和氢负离子，缺电子的亲电基 团容易与富电子的碳负离子(为亲核基 团)发生反应。

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(一)基团转移反应(group— transferreaction)在生物化学反应中，通常为亲电基团 从一个亲核体转移到另一个亲核体常见的 转移基团有酰基、磷酰基和葡萄糖基等。

1.酰基转移

2.磷酰基转移

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3.葡糖基转移

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(二)氧化反应和 还原反应 (oxidationand reduction)

实质是电子的 得失，在生物化学 反应中十分普遍， 从代谢物转移的电 子，通过一系列的 传递体转移到氧， 并伴随能量的释放。

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(三)消除、 异构化及重排 反应消除反应伴随碳 -碳双

键的生成，可 通过协同机制、碳正 离子机制或碳负离子 机制完成，形成顺式 或反式消除产物。 在生物化学中， 常见的异构化反应是 双键移位。如酮糖醛糖互变。 重排反应伴随碳 -碳键的断裂和重生 成，使碳骨架发生变 化。

1.消除反应消除反应的机制

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消除反应的立体化学

2.异构化反应

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(四)碳-碳键的形成 与断裂反应分解代谢和合成代谢 以碳-碳键的形成与断裂 为基础，常见的有： 1.羟醛缩合反应和羟 醛裂解反应，如果糖1,6-二磷酸裂解为二羟丙 酮磷酸和甘油醛-3-磷酸。 2.克莱森酯缩合反应 如柠檬酸合酶催化的反应 (在柠檬酸循环中介绍)。 3.Β-酮酸的氧化脱 羧反应如异柠檬酸的氧化 脱羧。

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三、新陈代谢的研究方法(一)使用酶的抑制剂