代谢总论、生物能学

时间：2026-01-16

第17章代谢总论 p287一、有关概念二、新陈代谢的特点与规律

三、新陈代谢的研究方法

一、有关概念

p289

新陈代谢(代谢 Metabolism ) :生物体内所有化学变化的总称。代谢是生命的基本特征。实质是：错综复杂的化学反应相互配合，彼此协调，对周围环境高度适应的一个有规律的总过程。

新陈代谢的过程1、营养物质的摄取与吸收利用光能的生物(植物、微生物) 食草动物

食腐动物(微生物) (轮回)

食肉动物

2、将摄取的营养物质和细胞中原有的物质(结构物质或功能物质)分解为机体所需的结构元件或分解供能

3、将结构元件装配成大分子(结构物质、功能物质)4、在物质代谢的同时进行能量代谢

主要涉及目前已经清楚的细胞内四大物质的合成与分解。

分解代谢与合成代谢生物小分子合成为生物大分子

合成代谢 (同化作用) 新陈代谢

需要能量释放能量分解代谢 (异化作用)

能量代谢

物质代谢

生物大分子分解为生物小分子

二、代谢的基本特点：The Catalysis The Regulation The Economy The Unity 催化作用调节作用经济性统一性

1. 代谢描述的是细胞的所有反应

2. 代谢过程是在酶的催化下进行的3. 代谢过程是复杂的、逐步进行的 4. 代谢是受到调控的 5. 代谢包括物质代谢和能量代谢热力学原理是代谢研究的基础，代谢中每一步反应都涉及到物质和能量。 6. 同一种物质的分解代谢和合成代谢途径一般是不同的，但各代谢途径之间存在许多重复出现的基元(通用活化载体) 7. 代谢途径一般都局限于细胞内特定的区域(区室化)

3. 代谢过程是复杂的、逐步进行的：◆ 代谢途径(catabolic pathways):有严格顺序的一系列生化反应。代谢中的许多酶连续地按顺序

地起作用，形成多酶体系，使第一个酶促反应产物变成第二个酶促反应的底物，依此类推。习惯上把这种连续的化学反应叫作代谢途径。如戊糖磷酸途径，糖异生途径等。 ◆代谢物(metabolite):亦称中间代谢物。指代谢过程中连续转变着的酶促产物。

4. 新陈代谢是可调节的◎ 分子水平 ◎ 细胞水平 ◎ 整体水平

◎ 分子水平包括反应物和产物的调节(主要是酶的调节和浓度的调节)。

酶的调节是最基本的代谢调节，包括酶的数量调节: 合成速率与降解速率酶的活性调节: 变构调节可逆的共价修饰调节

底物和产物浓度的调节：前馈激活反馈抑制

前馈激活作用(feedforward activation) :当代谢途径前面步骤中产生的代谢物激活途径

下游某个反应的酶时称为前馈激活作用。

反馈抑制作用 (feedback inhibition) :途径的产物(通常是终产物)

可以通过抑制途径前面的一步关键反应(通常是途径中的第一

个关键的不可逆反应)来控制它自己合成的速度，这就是反馈抑制作用。

◎ 细胞水平代谢途径的区域化，分隔控制绝大多数代谢途径一般都局限于细胞内的特定区域，也称为区室化(compartmentation)