导图社区 生物化学思维导图——19.代谢总论
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编辑于2022-07-20 20:14:27代谢总论
几个基本概念
新陈代谢
营养物质在生物体中多经历的一切化学变化总称为新陈代谢
分解代谢
有机营养物通过一系列反应步骤转变为较小的、较简单的物质的过程
合成代谢
是生物体利用小分子或大分子的结构原件建造自身大分子的过程
代谢中间产物
生物体内酶催化的化学反应是连续的,前一种酶的作用产物往往成为后一种酶的作用底物,这种在代谢过程中连续转变的酶促产物统称为代谢中间产物
主要代谢途径
在错综复杂的代谢网络中总结归纳成一些具有共同规律的途径
自由能
能用于做功的能量
能量代谢在新陈代谢中的重要地位
能够提供自由能的核苷酸分子
ATP,CTP,GTP,UTP等
能量捕获形式(1)
ATP的产生过程三阶段
阶段一:营养物的大分子分解成较小的分子,无ATP产生
阶段二:各种小分子进一步转变为少数几种共同的物质(如乙酰-CoA—),有少量ATP产生
阶段三:由柠檬酸循环和氧化磷酸化两个共同代谢途径组成,为形成ATP的主要阶段
ATP储存的自由能的运用
提供生物合成做化学功所需要的能量
生物机体活动及肌肉收缩的主要能量来源
供给营养物逆浓度梯度跨膜运输到机体细胞内所需的自由能
在DNA、RNA、和蛋白质等生物合成中,保证基因信息等正确传递
能量捕获形式(2)
以氢原子和电子的形式将自由能转移给生物合成的需能反应(高能的氢原子)
能量载体
辅酶I和辅酶II的递能作用
FMN和FAD的递能作用
辅酶A在能量代谢中的作用
乙酰—CoA形成的硫酯键和ATP的高能磷酸键相似,在水解时能释放出大量的自由能
酰基转移酶的辅酶的作用
新陈代谢的调节
三个水平
分子水平
反应物和产物的调节(浓度的调节和酶的调节
细胞水平
分隔控制代谢途径
整体水平
激素的调节和神经的调节
代谢中常见的反应机制
基团转移反应
基团转移常表现为亲电子基团(如A)从一个亲核体(如X:)转移到另一个亲核体(如Y:)
亲核体
富电子的化合物,持负电荷,即未共用电子对,与缺电子中心易形成共价键
常见亲核基团
氨基、羟基、咪唑基、巯基
亲电体
含有一盒电负性的原子而呈正电性
常见的亲电体
H+、金属离子、碳基碳原子、阳离子亚胺
类型
酰基转移
胰蛋白酶催化下肽键的水解
磷酰基转移
葡糖基转移
氧化还原反应
消除、异构化和重排反应
消除反应
糖酵解中烯醇化酶、柠檬酸循环中延胡索酸酶所催化的消除反应
异构化反应
一个氢原子在分子内迁移,质子从一个碳原子脱离转移到另一个碳原子上,由此发生双键位置的改变
在代谢中,醛糖-酮糖互变反应
糖酵解中如磷酸葡萄糖异构酶催化的反应
分子内重排
变位酶
C-C键形成或断裂反应
羟醛缩合反应
克莱森酯缩合反应
在柠檬酸合酶作用下发生
乙酰CoA在柠檬酸合酶的作用下形成柠檬酸和CoA的过程
ß-酮酸氧化脱羧反应
柠檬酸循环中异柠檬酸脱氢酶催化的脱羧反应;脂肪酸合酶催化的反应
新陈代谢的研究方法
新陈代谢的研究主要是对中间代谢的研究;用生物整体进行研究,称为体内研究,用“in vivo”表示,是‘在体内’的意思
方法
使用酶的抑制剂
利用遗传缺欠症研究代谢途径
丙酮酸尿症
缺乏尿黑酸氧化酶的症状
气体测量法
同位素示踪法
核磁共振波谱法