临床执业医师考点：代谢总论

　　第四节代谢中的能量与调控

　　一、代谢与能量

　　1.有关定律

　　**热力学第一定律：能量守恒定律

　　**热力学第二定律：熵定律

　　**自由能：ΔG=ΔH—TΔS，<0为自发。

　　自由能表示系统中总能量，对于化学反应与每一组分的化学稳定性有关，变化为负值表示由不稳定的`化学能高的状态变成低能状态，是放能反应。

　　ΔG0是标准自由能变化，各物质的浓度都是1mol/L，其值为2.303RTlogK。生化中常用ΔG0’，即pH=7时的值。

　　2.ATP及其偶联作用

　　生物体内的放能和需能反应经常以ATP相偶联。ATP可分解为ADP或AMP。前者如各种激酶，后者如乙酰辅酶A的合成。反应过程中有的由一个酶催化，如谷氨酰胺合成酶，先生成磷酰谷氨酸中间物，它是谷氨酸的活化形式，再与氨反应;有的需多个酶参与，如蔗糖的合成需3个酶，首先生成葡萄糖6磷酸的活化形式;也有的没有ATP直接参与，如苹果酸生成草酰乙酸，是需能反应，利用下一步由草酰乙酸生成柠檬酸时高能硫酯键放能促进其反应。

　　3.其它高能化合物

　　UTP参与多糖合成，CTP参与脂类合成，GTP参与蛋白质合成。

　　烯醇酯、硫酯等也是高能化合物，如磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰辅酶A等。高能化合物根据键型可分为磷氧键型、氮磷键型、硫酯键型、甲硫键型等，绝大多数含磷酸基团。

　　磷酸肌酸和磷酸精氨酸可通过磷酸基团的转移作为储能物质，称为磷酸原。磷酸肌酸是易兴奋组织如肌肉、脑、神经等唯一能起暂时储能作用的物质ΔG0’为-10.3千卡/摩尔，是ATP的能量储存库。肌肉中的含量比ATP高3-4倍，可维持ATP水平的恒定。磷酸精氨酸是无脊椎动物肌肉中的储能物质，与磷酸肌酸类似。

　　二、代谢调节

　　代谢过程是一系列酶促反应，可通过酶活性和数量进行调节。如别构调节、共价调节、同工酶、诱导酶、多酶体系等调节。此外，神经和激素的调节也起着重要作用。

　　代谢是动态的。生物体内总是同时进行着分解代谢与合成代谢，分解老化的生物分子并合成新的分子来代替。即使体重保持不变，代谢也在不断地进行。

　　名词解释：

　　分解代谢反应(catabolic reaction)：降解复杂分子为生物体提供小的构件分子和能量

　　代谢反应。

　　合成代谢反应(anablic reaction)：合成用于细胞维持和生长所需分子的代谢反应。

　　反馈抑制(feedback inbition)：催化一个代谢途径中前面反应的酶受到同一途径终产物抑制的现象

　　前馈激活(feed-forward activition)：代谢途径中一个酶被该途径中前面产生的代谢物激活的现象。

　　标准自由能变化(△GO)：相应于在一系列标准条件(温度298K，压力1atm(=101.325KPa),所有溶质的浓度都是不是mol/L)下发生的反应自由能变化。△GO′表示pH7.0条件下的标准自由能变化。

　　标准还原电动势(EO′)：25℃和pH7.0条件下，还原剂和它的氧化形式在1mol/L浓度下表现出的电动势.

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