第19章代謝總論
新陳代謝（metabolism）是生命最基本的特徵之一，泛指生物與周圍環境進行物質交換、能量交換和資訊交換的過程。
同化作用（assimilation）：生物一方面不斷地從周圍環境中攝取能量和物質，通過一系列生物反應轉變成自身組織成分。
異化作用（dissimilation ）：將原有的組成成份經過一系列的生化反應，分解為簡單成分重新利用或排出體外。
特點：特異、有序、高度適應和靈敏調節、代謝途徑逐步進行。
新陳代謝是生物體內所有化學變化的總稱；是生物體表現其生命活動的重要特徵之一；它是由多酶體系協同作用的化學反應網路。
新陳代謝的功能:①從周圍環境中獲得營養物質。②將外界引入的營養物質轉為自身需要的結構元件。
③將結構元件裝配成自身的大分子。④形成或分解生物體特殊功能所需的生物分子。⑤提供機體生命活動所需的一切能量。
代謝過程是通過一系列酶促反應完成的。完成某一代謝過程的一組相互銜接的酶促反應稱為代謝途徑(metabolic pathways)。
代謝途徑特點:1.沒有完全可逆的代謝途徑。物質的合成與分解，有的要完全不同的兩條代謝途徑（如脂肪酸的代謝）；有的要部分地通過單向不可逆反應（如糖代謝）。
2.代謝途徑的形式是多樣的，有直線型的，有分支型的，也有環形的。
3.代謝途徑有確定的細胞定位。酶在細胞內有確定的分布區域，所以每個過程都是在確定的區域進行的。
例如，糖酵解在細胞質中進行，三羧酸迴圈**粒體基質中進行，氧化磷酸化**粒體內膜進行。
4.代謝途徑是相互溝通的。5.
代謝途徑之間有能量關聯。6.代謝途徑的流量可調控。
代謝是酶促過程，可通過控制酶的活力與數量來實現。每個代謝途徑的流量，都受反應速度最慢的步驟的限制，這個步驟稱為限速步驟，或關鍵步驟，這個酶稱為限速酶或關鍵酶。
新陳代謝包括分解代謝和合成代謝兩個方面。
分解代謝：機體將營養物質轉變為較小、較簡單的物質，又稱異化作用，是指機體將自身物質轉化為代謝產物，排出體外
合成代謝是機體利用小分子或大分子的結構元件建造成大分子。又稱同化作用，是指機體從環境中攝取營養物質，把它們轉化為自身物質；這種過程是需能過程。
第二十二章糖酵解
糖酵解是酶將葡萄糖降解為丙酮酸並伴隨atp生成的過程。是一切有機體中普遍存在的葡萄糖降解途徑。
糖酵解的過程在細胞質中進行，是不可逆(irreversible)反應過程，全部過程從葡萄糖開始，經過10步反應10種酶催化。全部在細胞質中進行。
反應分2個階段進行：第一階段為耗能的準備階段；第二階段為放能的收入階段。
糖酵解的反應
糖酵解小結
（1）反應部位：胞液
（2）關鍵酶：己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶
（3）能量的淨生成：2atp
消耗atp的步驟:
生成atp的步驟：
反應全過程中有三步不可逆的反應
糖酵解中酶的反應型別
磷酸果糖激酶(pfk)
別構調節
別構啟用劑：amp; adp;
f-2,6-bp
nadh;脂肪酸; h+
丙酮酸激酶
1. 別構調節
別構啟用劑：1,6-雙磷酸果糖
別構抑制劑：atp, 丙氨酸
糖酵解的生理意義
1. 是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。
2. 是某些細胞在氧**正常情況下的重要供能途徑。
① 無線粒體的細胞，如：紅細胞
② 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞
要點新陳代謝合成代謝分解代謝糖酵解
新陳代謝的功能？
代謝途徑特點？
糖酵解途徑及意義？
糖酵解能量的計算及調控？
丙酮酸的去路？
23章檸檬酸迴圈
1、概念：在有氧的情況下，葡萄糖酵解產生的丙酮酸氧化脫羧形成乙醯coa。乙醯coa經一系列氧化、脫羧，最終生成co2和h2o並產生能量的過程，稱為檸檬酸迴圈，亦稱為三羧酸迴圈(tricarboxylic acid cycle), 簡稱tca迴圈。
由於它是由h.a.krebs正式提出的，所以又稱krebs迴圈。
2、糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成h2o和co2，並釋放出能量的過程。是機體主要供能方式。部位：胞液及線粒體
3、糖的有氧分解實際上是丙酮酸在有氧條件下的徹底氧化，因此無氧酵解和有氧氧化是在丙酮酸生成以後才開始進入不同的途徑。
有氧氧化的反應過程 ：第一階段：酵解途徑第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸迴圈第四階段：氧化磷酸化原核生物：①-④階段在胞質中
真核生物：①在胞質中，②-④**粒體
a\丙酮酸的氧化可分為兩個階段丙酮酸氧化為乙醯-coa
b、乙醯-coa的乙醯基部分經過三羧酸迴圈被徹底氧化為co2和h2o，同時釋放出大量能量 。
4、丙酮酸脫氫酶複合體的組成
e1：丙酮酸脫氫酶
e2：二氫硫辛醯胺轉乙醯酶
e3：二氫硫辛醯胺脫氫酶
丙酮酸轉化為乙醯-coa特點：該反應既脫氫又脫羧，故稱氧化脫羧
它本身並不屬於三羧酸迴圈，而是連線糖酵解與三羧酸迴圈的橋梁與紐帶
是丙酮酸進入三羧酸迴圈的必經之路
此反應在真核細胞的線粒體基質中進行，這是連線糖酵解與tac的中心環節
5、乙醯coa即是檸檬酸迴圈的入口物質，又是合成脂類的起始物質（如膽固醇的生物合成）
tac中第乙個調節酶，是限速酶，異檸檬酸脫氫酶為第二個調節酶，第三個調節酶α-酮戊二酸脫氫酶複合體
步驟：1、乙醯coa與草醯乙酸縮合形成檸檬酸（單向不可逆，可調控的限速步驟）
2、檸檬酸異構化成異檸檬酸（順烏頭酸酶）
3、由異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸（異檸檬酸脫氫酶）tca中第一次氧化作用、脫羧過程，異檸檬酸脫氫酶為第二個調節酶
4、α-酮戊二酸氧化脫羧成為琥珀醯coa（ α-酮戊二酸脫氫酶複合體）（tca中第二氧化作用、脫羧過程）α-酮戊二酸脫氫酶系，tac迴圈中的第三個調節酶：並同樣受產物nadh、琥珀醯-coa及atp、gtp的反饋抑制。先脫羧，後脫氫。
5、琥珀醯coa轉化成琥珀酸，並產生gtp（tca中唯一底物水平磷酸化直接產生高能磷酸化合物的步驟）
6、琥珀酸脫氫生成延胡索酸(琥珀酸脫氫酶是tac迴圈中唯一嵌入線粒體內膜的酶,tca中第三次氧化的步驟, 丙二酸為該酶的競爭性抑制劑開始四碳酸之間的轉變)
7、 延胡索酸被水化生成蘋果酸（延胡索酸酶）
8、蘋果酸脫氫生成草醯乙酸（蘋果酸脫氫酶）（tca中第四次氧化的步驟，最後一步, 反應在能量上不利，平衡有利於逆反應，但生理條件下，反應產物草醯乙酸不斷合成檸檬酸，其在細胞中濃度極低，少於10-6 mol/l，使反應向右進行）。
）6、異檸檬酸脫氫酶有兩種
一種以nad+為輔酶：對nad+專一的酶位於線粒體中，它是三羧酸迴圈中重要的酶。能量高時活性被抑制。
另一種則以nadp+為輔酶：對nadp+專一的酶既存在於線粒體中，也存在於細胞質中，它有著不同的代謝功能 。
7、總反應式：
丙酮酸+4nad++fad+gdp→4nadh+fadh2+gtp+3co2+h2o
乙醯coa+3nad++fad+gdp→3nadh+fadh2+gtp+2co2+h2o
8、一次底物水平的磷酸化、二次脫羧反應，三個調節位點，四次脫氫反應。3nadh、fadh2進入呼吸鏈。
1次底物水平磷酸化
琥珀醯coa轉變成琥珀酸時發生的底物水平磷酸化生成1分子gtp。gtp可將分子未端的高能磷酸鍵轉移給adp生成atp。
2次脫羧反應
異檸檬酸脫氫酶和–酮戊二酸脫氫酶複合體催化。–酮戊二酸脫氫酶複合體的組成和催化反應過程與前述的丙酮酸脫氫酶複合體類似。
三步不可逆反應
即草醯乙酸與乙醯coa縮合生成檸檬酸、異檸檬酸轉變成–酮戊二酸和–酮戊二酸氧化脫羧反應，保證三羥羧酸迴圈向乙個方向進行。
4次脫氫反應
異檸檬酸、–酮戊二酸和蘋果酸脫下的氫均被nad+接受生成nadh+h+每對氫原子氧化後可生成2.5分子atp供線粒體外利用琥珀酸脫氫酶的輔基為fad，接受2h後，生成fadh2。通過fad遞氫，每對氫原子氧化後可生成1.
5分子atp供線粒體外利用。
胞漿內反應階段
糖酵解葡萄糖 → 葡糖-6–磷酸1
果糖–6–磷酸 → 果糖–1，6–二磷酸1
甘油醛–3–磷酸 → 1，3–二磷酸甘油酸2×2.5或2×1.5 *
1，3–二磷酸甘油酸 → 3–磷酸甘油酸2×1
磷酸烯醇式丙酮酸 → 烯醇式丙酮酸2×1
線粒體內反應階段
丙酮酸 → 乙醯coa
三羧酸迴圈：
異檸檬酸 → –酮成二酸2×2.5
–酮戊二酸 → 琥珀醯coa2×2.5
琥珀醯coa → 琥珀酸2×1
琥珀酸 → 延胡索酸2×1.5
蘋果酸 → 草醯乙酸小結:① 三羧酸迴圈的概念：指乙醯coa和草醯乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反覆的進行脫氫脫羧，又生成草醯乙酸，再重複迴圈反應的過程。
② tac過程的反應部位是線粒體。
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1 探針的分類 根據化學組成，可以將探針分為dna rna pna及寡核苷酸探針。dna探針這類探針應用最廣，可以通過化學合成 轉殖或pcr技術獲得。rna探針一般用rna聚合酶體外轉錄轉殖的dna序列獲得。rna rna雜交分子在所有可能的雜交分子中最穩定，但rna探針容易被rnase降解。肽核苷...
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