1、 第 四 章物质循环和能量代谢 概 述 第一节 三 羧 酸 循 环 第二节 能量(ATP)代谢 第三节 线粒体生物氧化体系 第四节 线粒体外NADH的氧化磷酸化 概述 一、新陈代谢（物质代谢和能量代谢）物质代谢大分子分解为小分子 释放能量需要能量小分子合成为大分子分解代谢合成代谢能量代谢二、代谢途径的特点4、代谢途径的区域化 2、代谢途径的单向性 1、代谢途径中的限速酶 3、代谢途径的可调节性 返 回主菜单三、分解代谢的三个阶段氧化磷酸化三羧酸循环ADP+Pi乙酰CoA CoA 糖 原 脂 肪 蛋 白 质 葡萄糖 甘油 脂肪酸 氨基酸 第一阶段 第二阶段 第三阶段 2HCO2ATPO2H2O返
2、 回主菜单三羧酸循环氧化磷酸化乙酰CoA CoA 2HCO2ADP+PiATPO2H2O有机物CO2+H2O+ATPO2线粒体返 回主菜单第一节 三 羧 酸 循 环 一、乙酰辅酶 A 及其来源、去路 是糖、脂、氨基酸代谢相互联系的枢纽物质 （二）乙酰辅酶 A 的来源与去路 体内活性二碳化合物，也是高能化合物 乙酰辅酶A 甘油 脂肪酸 氨 基 酸 葡 萄 糖 酮 体（肝外）三 羧 酸 循 环合成胆固醇 脂肪酸 酮 体（肝内）参于肝脏的生物转化（一）乙酰辅酶 A 主菜单二、三羧酸循环（一）概 念（二）途 径 两次脱羧 2 CO2 四次脱氢 2H/FADH 一次底物磷酸化产能 1 ATP ATP：3
3、*3+1*2 包括 （四）生理意义 是糖、脂、氨基酸在体内高效产能的共同途径 也是上述物质在体内互相转变的代谢枢纽 高效产能、2C+4C 6C（三羧酸）3(2H)/3NADH 共同熔炉、互通有无 一次 （三）特 点 三羧酸循环 彻底氧化分解一分子乙酰辅酶A 返 回主菜单 第二节 能量(ATP)代谢 一、ATP及其作用 （一）ATP 是各种生命活动能量的直接供应者 也是生物体内能量的载体(携带者和转递者)1.提供物质代谢和生命活动时所需的能量（二）ATP的作用 2.转移生成其它三磷酸核苷 UDP UTP GDP GTP ATP ADP P CDP CTP 3.转移生成第二信使(cAMP)参与Gn
4、合成 参与磷脂合成 参与Pr合成 ATP cAMP 三磷酸腺苷，体内最重要的高能化合物，主菜单二、ATP的利用和贮存 三、ATP的生成 （一）氧化磷酸化 （二）底物水平磷酸化 通过代谢，在底物分子上形成一个高能键，然后再直接转交给其它二磷酸核苷(ADP)，生成相应的三磷酸核苷(ATP)的过程。1、概念：2、实例（三个）ATP+C(肌酸）AADP ATPC KADP+CP ATP生成的主要方式 ATP生成的次要方式 BPC返 回主菜单第三节 线粒体生物氧化体系（呼吸链）一、呼吸链代谢物脱下的氢由递氢（电子）体传递给氧生成水，AH2CO2H2O2HBDEFG这种按一定顺序排列的反应链，与摄取氧的呼
5、吸过程有关，称为呼吸链。主菜单（二）两条重要的呼吸链1、NADH 氧化呼吸链2、FAD 氧化呼吸链（组成、排列顺序、传递作用、两链汇合点）（一）呼吸链的组成 1、NAD+、NADP+2、FAD、FMN（黄素蛋白类的辅酶）3、CoQ4、Fe-S-Pr5、Cyt-Fe2+/3+（b、c1、c、aa3）递氢体递电子体（不需氧脱氢酶的辅酶）及其作用返 回主菜单CoQc1caa3O2O2-FMNNADH（2H）（2H）2e2H+Cyt-bH2ONADHCyt-bc1caa3H2OFADHFMNCoQO2（Fe-S-Pr）（Fe-S-Pr）FADH（Fe-S-Pr）参与的呼吸酶有四种 不需氧脱氢酶（NAD
6、H脱氢酶）黄素蛋白酶（琥珀酸脱氢酶）CoQ-Cyt-C 脱氢酶 Cyt-aa 氧化酶（细胞色素氧化酶）（2H）（2e）返 回主菜单二、氧化磷酸化（ATP生成的主要方式）（一）基本概念 代谢物脱下的氢由呼吸链传递给氧生成水(放能)的过程，AH2C D E F GO2H2OADP+PiATP ADP+PiATP 能 量能 量相偶联，称为氧化磷酸化 与ADP磷酸化生成ATP（吸能）的过程 2HB返 回主菜单（二）偶联部位 H2OO2NADHCyt-bc1caa3FADHFMNCoQ 氧 化(放能)ADP+PiATP ADP+PiADP+Pi 磷酸化 （吸能）ATPATP偶联能 量能 量能 量（三）实
7、验依据 P/O 比值 每消耗一克原子氧（生成一克分子水），所消耗 无机磷的克原子数（合成ATP的克子数）。（P/O 比值可反映ATP产生数）返 回主菜单（四）偶联机制（五）影响氧化磷酸化因素 1、ADP/ATP 的调节 2、甲状腺激素 3、氧化磷酸化抑制剂 NADHCyt-bc1caa3H2OFADHFMNCoQO2氧 化(放能)磷酸化（吸能）偶联ADP+PiATP能 量ADP+PiATP能 量ADP+PiATP能 量(-)CO、CN-化学渗透学说 返 回主菜单 NADH 第四节 线粒体外NADH的氧化磷酸化 一、-磷酸甘油穿梭 二、苹果酸穿梭 （心、肝）（肌肉、神经组织）NADH（A）（B）
8、（线粒体外）（线粒体内）*A、B分别为两条穿梭途径（A）FADHH2O（B）NADHH2O主菜单CH3-CO S-CoAHS-CoACH3-COOHCH3-CO-S-CoA高能硫酯键乙酰辅酶 A 的结构示意-返 回主菜单E1E2E3乙酰CoA（2C）草酰乙酸（4C）柠 檬 酸（6C）-酮戊二酸（5C）琥珀酰CoA（4C）琥 珀 酸（4C）异柠檬酸（6C）2H （NADH）CoA2H（FADH）延 胡 索 酸CO22H（NADH）CO22H（NADH）CoAGDP+PiGTP苹 果 酸H2OE1 柠檬酸合成酶E2 异柠檬酸脱氢酶 E3-酮戊二酸脱氢酶(ATP)返 回主菜单三羧酸循环的特点 在有氧条件下转运，是产生还原当量的主要途径 三羧酸循环是单向不可逆转的 三羧酸循环的中间物质必需补充与更新返 回主菜单AOP碱基 腺嘌呤戊糖 核糖磷 酸返 回A腺苷碱基戊糖核苷腺嘌呤核苷P一磷酸一磷酸（AMP）P 腺苷二磷酸（ADP）P 腺苷三磷酸（ATP）O磷 酸核苷酸返 回主菜单