第六章新陈代谢总论与生物氧化7.1新陈代谢总论分解代谢与合成代谢采取不同的途径，甚至同一种物质的两种过程在细胞的不同部位进行。ATP的合成是在线粒体内进行，而ATP的供能（分解）在细胞溶胶中进行；脂肪酸分解成乙酰辅酶A是在线粒体内进行，乙酰辅酶A合成脂肪酸却是在细胞溶胶中进行。糖、脂肪、蛋白质CO2+H2O+能量按其分子结构特点及所含高能键的特征分：磷氧键型磷氮键型硫酯键型甲硫键型(1)磷氧键型(—O-P)2、最重要的高能磷酸化合物—ATPA、ATP是生物体通用的能量货币（是产能反应和需能反应的重要能量介质）。B、ATP是磷酸基团转移反应的中间载体（ATP在传递能量方面起着转运站的作用，它是能量的携带者和转运者，但不是能量的贮存者)。ATP是通用的能量货币化合物磷酸基团转移势能G（千卡/摩尔）（3）ATP的其他功能（4）能荷(energycharge)能荷是细胞所处能量状态的一个指标，当细胞内的ATP全部转变为AMP时能荷值为0，当AMP全部转变为ATP时，能荷值为1。高能荷抑制ATP的生成，促进ATP的应用，即促进机体内的合成代谢。大多数细胞的能荷处于0.8-0.95之间。进一步说明细胞内ATP的产生和利用都处于一个相对稳定的状态。按其分子结构特点及所含高能键的特征分A、ATP是生物体通用的能量货币。B、ATP是磷酸基团转移反应的中间载体。ATP在传递能量方面起着转运站的作用，它是能量的携带者和转运者，但不是能量的贮存者。ATP的其他功能：ATP可以转变为其他核苷三磷酸如：CTP（参与磷脂合成）；UTP（多糖的合成）；GTP（蛋白质的合成）ATP是某些酶和代谢途径的调节因子ATP断裂形成AMP和焦磷酸的特殊作用7.3生物氧化——电子传递和氧化磷酸化作用1、生物氧化的含义2、生物氧化作用的特点3、生物氧化的方式琥珀酸脱氢②加氧反应生物体内不存在游离的电子或氢原子。A供电子体或供氢体：失去电子或氢原子的物质。B受电子体或受氢体：接受电子或氢原子的物质。C递氢体或递电子体：既能接受氢（或电子）又能供给氢（或电子）的物质，起传递氢（或电子）的作用。①直接脱羧作用②氧化脱羧作用5、生物氧化的酶类①氧化酶类②脱氢酶类A需氧脱氢酶B不需氧脱氢酶二、呼吸链1、呼吸链及其存在形式①呼吸链含义②呼吸链的存在形式2、呼吸链的主要组成成分FMN和FAD分子中都含维生素B2，维生素B2的异咯嗪部分可以进行加氢和脱氢反应，即FMN和FAD接受代谢物脱下的氢转变为还原型FMNH2和FADH2，此过程可逆。③铁硫蛋白④辅酶Q细胞色素的功能是传递电子，通过铁原子的价态变化（Fe3++e-Fe2+）进行电子传递。细胞色素有很多种，根据吸收光谱的不同将Cyt分成a、b、c三类，呼吸链中含有5种Cyt（b、c、c1、a和a3）。Cyta和Cyta3以复合物形式Cytaa3存在，在各种细胞色素中，只有细胞色素aa3直接以分子氧为受电子体，故又称为细胞色素氧化酶。在线粒体的呼吸链中各种细胞色素传递电子顺序大致如下：Cytb→Cytc1→Cytc→Cytaa3①呼吸链的类型根据代谢物脱落的氢的初始受体来区分，线粒体典型的呼吸链有两条：NADH呼吸链（比FADH2呼吸链作用普遍）FADH2呼吸链（琥珀酸呼吸链）NADH呼吸链FADH2呼吸链①穿梭作用②α-磷酸甘油穿梭作用在胞液中生成的NADH可在胞液的以NAD+为辅酶的α-磷酸甘油脱氢酶的催化下，使磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油。后者进入线粒体，在线粒体内的以FAD为辅酶的α-磷酸甘油脱氢酶的作用下，生成磷酸二羟丙酮和FADH2。FADH2进入呼吸链氧化产生ATP（每一分子FADH2产生2分子ATP）。该穿梭作用将线粒体外的NADH变为线粒体内的FADH2。③苹果酸－天冬氨酸穿梭作用胞液中的NADH在苹果酸脱氢酶催化下，使草酰乙酸还原为苹果酸，后者进入线粒体，又在苹果酸脱氢酶作用下，重新生成草酰乙酸和NADH。在两个可逆反应中，苹果酸起到将胞液中NADH+H+的两个氢带入线粒体的作用。线粒体内生成的草酰乙酸则经谷草转氨酶作用生成天冬氨酸，然后穿出线粒体，再转变为草酰乙酸继续穿梭作用。一个NADH+H+可产生3个ATP。1、高能键和高能化合物①底物水平磷酸化在厌氧发酵过程中，下述情况是唯一可以从底物上获得能量的方式。1,3-二磷酸甘油酸＋ADP←（3-磷酸甘油酸激酶）→3-磷酸甘油酸＋ATP磷酸烯醇式丙酮酸＋ADP←（丙酮酸激酶→丙酮酸＋ATP又如在三羧酸循环中：琥珀酸单酰CoA＋H3PO4＋GDP←（琥珀酸单酰CoA合成酶）→琥珀酸＋CoASH＋GTPA氧化磷酸化含义B氧化磷酸化偶联部位C氧化磷酸化偶联机制B)A