一、新陈代谢 二、新陈代谢的特点和调节 三、生物能及高能化合物 一、新陈代谢(代谢 Metabolism ) 新陈代谢:营养物质在生物体内所经历的一切化学变化总称为新陈代谢。 实质: 错综复杂的化学反应相互配合,彼此协调,对周围转环境高度适应而成的一个有规律的总过程。 代谢的功能: 从环境中获得营养 转变为自身需要的结构元件 装配成自身的大分子 形成或分解生物特殊功能所需的生物分子 提供生命所需的一切能量。 (二)分类 同一种物质,分解代谢和合成代谢选择不同的途径,使代谢增加了灵活性和应变能力。 同一种物质的两种过程并非都是在细胞的相同部位进行。 两用代谢途径; 二、新陈代谢的特点与调节 1.新陈代谢的特点
步骤繁多、彼此协调,逐步进行,有严格顺序性; 各代谢途径相互交接 ,形成物质与能量的网络化交流系统。 精密的调控机制保证机体最经济地利用物质和能量。 各代谢途径之间存在许多重复出现的基元 在温和条件下进行(由酶催化); 2. 新陈代谢的调节 分子水平(反应物、产物) 细胞水平(反应的定位,代谢途径分隔控制) 整体水平(激素和神经调节,合理分工安排) 基因表达的调控 三、生物能及高能化合物 概念:是一种能能够被生物细胞直接利用的特殊能量形式。 化学本质:是存储于ATP分子焦磷酸键中的化学能。 (二)高能化合物 一般将水解时能够释放 20.9 kJ /mol(5千卡/mol)以上 自由能的化合物称为高能化合物。 高能键:在分子中用“~”表示
2.高能磷酸化合物 机体内有许多磷酸化合物,当其磷酰基水解的时候,释放出大量的自由能。这类化合物称作高能磷酸化合物。 (1)ATP (2)磷酸肌酸、磷酸精氨酸
(1)ATP是生物能存在的主要形式 ① ATP作为生物能源具有的特点 ATP是一种瞬时自由能供体(能量中转站),不是能量存储形式。 ATP、ADP和Pi在细胞内处于动态平衡状态,ATP和ADP循环速率非常快。 ②ATP的特殊作用 ATP末端磷酸基团水解可以释放能量,通过酶和其它生物化学反应相偶联,使多数不能自发进行的反应得以顺利进行。 ATP与其它高能磷酸酯类化合物的相互转换补充,成为细胞需能活动的自由能供体库。几乎所有的生物需能反应都由ATP释放能量来驱动。 ATP在能量代谢过程中起着“共同中间体作用”,是能量的中转站或偶联者。 能量代谢实质:ATP的形成与裂解。 ATP与需能生化反应的偶联
ATP水解释放的能量,可推动一个在热力学上不利的反应,使之能够顺利进行。 图示1 ③ATP的利用 (2)磷酸肌酸、磷酸精氨酸的贮能作用 作业
新陈代谢的特点? 高能化合物、高能磷酸化合物 ATP在能量转运中的地位和作用?磷酸肌酸的作用?
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