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《新陈代谢·新陈代谢概述》知识点总结

来源:101教育 2016-11-11 字体大小: 分享到:

  新陈代谢

  简称“代谢”。生命的基本特征之一。是维持生物体一切生命活动过程中化学变化的总称。它包含着机体同外界的物质交换和能量交换以及机体内部的物质转变和能量转移两个过程。生物的新陈代谢包括两个方面,一方面是机体从外界环境中吸取营养物质,将其转变为自身的物质,并贮存能量,建立生长发育的物质基础,这一过程称为同化作用或合成代谢;与此同时,机体通过呼吸作用,不断将自身组成物质分解,释放能量,并把分解产生的废物排出体外,这一过程称为异华作用或分解代谢。同化作用和异作用互为依存,同化作用是异化作用的基础,异化作用是同经作用的动力,它们既对立又统一,决定着生命的存在和发展。生物的新陈代谢也是一个非常复杂的过程,是一整套有机物分解、合成交叉进行的反应体系,这些反应是由酶催化的,并受生物细胞内在条件和环境条件的协调与控制,新陈代谢失调会产生疾病。新陈代谢一旦停止,生命也就终止。生物新陈代谢时,同化作用的物质取自环境,异化作用的分解产物归于环境,故使生物与整个自然界构成了彼此作用、相互制约的统一关系。

  合成代谢

  又称同化作用或生物合成,是从小的前体或构件分子(如氨基酸和核苷酸)合成较大的分子(如蛋白质和核酸)的过程。由于生物合成导致分子更大、结构更复杂的物质产生,这个过程需要消耗自由能,能量通常由腺苷三磷酸(ATP)直接提供。合成代谢和分解代谢是代谢过程的两个方面,二者同时进行。分解代谢生成的ATP可供合成代谢使用,合成代谢的构件分子也常来自分解代谢的中间产物。和分解代谢相反,合成代谢是从少数种类的构件出发,合成各式各样的生物大分子。

  分解代谢

  分解代谢又称异化作用。在分解代谢中,不论来自环境或细胞自身储存的有机营养分子,如糖类、脂质和蛋白质,逐步降解成更小、更简单的终产物,如乳酸、水,二氧化碳和氨。分解代谢中伴随着大分子有机物中固有的自由能释放。在降解途径的某些特定步骤中,很多自由能通过与之偶联的酶促反应,以腺苷三磷酸(ATP)的形式保留下来。分解代谢与合成代谢在细胞中同时进行,方向相反。但分解代谢并不是合成代谢的逆行,二者各自的速度也被分别独立地调节。分解代谢主要使营养物质转化成少数共同的代谢终产物。这个过程大体上分成3个阶段。在第一个阶段中,细胞大分子分解为各自的主要构件:多糖降解成己糖或戊糖,脂质降解成脂肪酸、甘油和其他成分,蛋白质降解成氨基酸。在第二阶段中,己糖、戊糖和大多数氨基酸的碳骨架转变为乙酰辅酶A;氨基酸分解还产生氨或其他含氮产物。在第三阶段中,乙酰辅酶A在有氧条件下通过三羧酸循环彻底氧化成二氧化碳和水。这样,各种生物大分子通过分解代谢主要生成氨(或其他含氮终产物)、二氧化碳和水3种终产物。这是需氧生物分解代谢的概貌。

  酶

  旧称酵素。是生物体产生的具有催化功能的特殊蛋白质,被称为生物催化剂。生物体的化学变化几乎都在酶的催化作用下进行。有些酶是单纯蛋白质,仅由氨基酸组成;有些酶是复合蛋白质,分子中,除了由氨基酸组成的酶蛋白外,还有金属离子或其他小分子有机化合物作为酶的辅助因素,这些因素也是酶起催化作用所必需的。酶的作用具有高度专一性或特异性。酶的作用是受生物体内各种因素调节控制的。酶的催化效率极高,在常温常压下比一般无机或有机催化剂效率高107—1013倍。酶的作用一般在常温、常压、近中性的水溶液等比较温和的条件下进行,高温、强酸、强碱和某些重金属离子会使酶丧失活性。酶的种类繁多,根据其催化作用的性质,可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和合成酶六个大类。酶的研究,对于生命现象本质的了解,对病理病因的研究,疾病的诊断和治疗以及工农业生产都有重大意义,目前世界上已生产300余种酶制剂,例如用于医药的尿激酶、溶血酶是治疗血栓的有效药物,酶制剂在纺织、皮革、食品等工业上的应用也日趋广泛。

  辅基

  复合蛋白质分子中的非蛋白质部分,为小分子有机物质。为蛋白质表现其生物活力所必需。如血红蛋白中的血红素和某些氧化还原酶中的核黄素衍生物等。酶的辅基同辅酶的区别是辅基与酶蛋白以共价键结合,用透析法不易除去,需较强的化学处理方可与酶蛋白分开。“辅基”与“辅酶”二词可并用。对一般复合蛋白质而言,称“辅基”为妥;对于具有酶活性的复合蛋白质而言,称“辅酶”为宜。

  辅酶

  某些酶催化作用中所必需的非蛋白质小分子有机物质。同辅基的区别是通常与酶蛋白没有紧密的结合。往往用透析法可以除去。辅酶耐热,不受蛋白质变性剂的破坏。大多数为B族维生素的衍生物,而且参与辅酶组成是B族维生素的重要生理功能。参与化学反应,可起转移电子、质子或化学基团的作用。

  底物

  酶催化作用中的反应物叫做底物,同酶有一定的专一关系。如蛋白酶的底物是蛋白质,脂肪酶的底物是脂肪,葡萄糖氧化酶的底物是葡萄糖等。底物经酶的作用发生化学变化,如脲经脲酶作用产生二氧化碳和氨。

  激活作用

  酶原粒(酶的前体)或酶受某些物质的作用产生或提高活力的现象。如肠激酶激活胰蛋白酶原,镁离子激活磷酸酯酶等。这类有激活作用的物质,称为“激活剂”。

  腺苷三磷酸

  也称腺嘌呤核苷三磷酸,简称腺三磷,用ATP表示。是生物体内储能和供能的中心物质,ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸根组成,可简写为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸,分子中有两个高能磷酸键,用“~”表示,其中末端的高能磷酸键容易断裂,断裂时释放大量能量,变成二磷酸腺苷(ADP)。此反应是可逆的,可用如下反应式表示:

  ATP普遍存在于各种细胞中,各种生命活动如大分子的合成、肌肉的收缩、神经的传导,主动运输等都需供给能量,这些能量都不是由食物直接供给的,而是由ATP直接供给的。食物中的糖类等都是储能物质,只有当能量转移到ATP中,才成为可利用的能。

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标签: 3+3 化学 化学反应 生物 (责任编辑: 101教育小编 )
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