考点一： 新陈代谢总论 新陈代谢的研究方法（注意：简答题） 生物体的新陈代谢构成了错综复杂的反应网络，研究代谢的方法有多种，下面简要介绍最常用的几种方法。 1、活体内与活体外实验 文献中通常用"in vivo”表示活体内实验，"in vitro”表示活体外实验。 ●活体内实验结果代表生物体在正常生理条件下，在神经、体液等调节机制下的整体代谢情况，比较接近生物体 的实际。活体内实验为搞清许多物质的中间代谢过程提供了有力的实验依据。例如1904年，德国化学家F.Knoop就 是根据体内实验提出了脂肪酸的β-氧化学说注意：见第10章“脂质代谢”)。 ●活体外实验是用从生物体分离出来的组织切片、组织匀浆或体外培养的细胞、细胞器及细胞抽提物研究代谢的 过程。体外实验可同时进行多个样本，或进行多次重复实验。活体外实验曾为代谢过程的研究提供了许多重要的线索 和依据。例如糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等反应过程均是从体外实验获得了证据
考点一：新陈代谢总论 添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字。 新陈代谢的研究方法(注意：简答题) 生物体的新陈代谢构成了错综复杂的反应网络，研究代谢的方法有多种，下面简要介绍最常用的几种方法。 1、活体内与活体外实验 文献中通常用“in vivo”表示活体内实验，“in vitro”表示活体外实验。 ●活体内实验结果代表生物体在正常生理条件下，在神经、体液等调节机制下的整体代谢情况，比较接近生物体 的实际。活体内实验为搞清许多物质的中间代谢过程提供了有力的实验依据。例如1904年，德国化学家 F.Knoop 就 是根据体内实验提出了脂肪酸的β-氧化学说(注意：见第10章“脂质代谢”)。 ●活体外实验是用从生物体分离出来的组织切片、组织匀浆或体外培养的细胞、细胞器及细胞抽提物研究代谢的 过程。体外实验可同时进行多个样本，或进行多次重复实验。活体外实验曾为代谢过程的研究提供了许多重要的线索 和依据。例如糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等反应过程均是从体外实验获得了证据
考点一：新陈代谢总论 新陈代谢的研究方法（注意：简答题） 2、同位素示踪法 概念：同位素是指原子序数相同，在元素周期表上的位置相同，而质量不同的元素。它们是质子数相同而中子数 不同的原子。同位素示踪技术是研究代谢过程的最有效方法。因为用同位素标记的化合物与非标记物的化学性质、生 理功能及在体内的代谢途径完全相同。追踪代谢过程中被标记的中间代谢物、产物及标记位置，可获得代谢途径的丰 富资料。 举例：例如用14C标记乙酸的羧基，同时喂饲动物，如发现动物呼出的CO2中有14C,则说明乙酸的羧基转变成 了CO2。胆固醇分子中的碳原子来源于乙酰辅酶A就是用同位素示踪法得到阐明的。 放射性同位素指相对原子质量不同，衰变中有射线辐射的同位素。放射性同位素根据其衰变时放出的射线性质， 可用不同的计数器进行测定。Y射线可用Y计数器测定，射线可用液体闪烁计数器测定，稳定性同位素如2H可用质 谱法测定。 优/缺点：同位素示踪法特异性强、灵敏度高、测定方法简便，是现代生物学研究中不可缺少的手段。放射性同位 素对人体有毒害，而且某些同位素的半衰期长，容易造成环境污染，因此应在专门的同位素实验室操作
考点一：新陈代谢总论 添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字。 新陈代谢的研究方法(注意：简答题) 2、同位素示踪法 概念：同位素是指原子序数相同，在元素周期表上的位置相同，而质量不同的元素。它们是质子数相同而中子数 不同的原子。同位素示踪技术是研究代谢过程的最有效方法。因为用同位素标记的化合物与非标 记物的化学性质、生 理功能及在体内的代谢途径完全相同。追踪代谢过程中被标记的中间代谢物、产物及标记位置，可获得代谢途径的丰 富资料。 举例：例如用14C标记乙酸的羧基，同时喂饲动物，如发现动物呼出的CO₂ 中 有14C, 则说明乙酸的羧基转变成 了CO₂ 。胆固醇分子中的碳原子来源于乙酰辅酶 A就是用同位素示踪法得到阐明的。 放射性同位素指相对原子质量不同，衰变中有射线辐射的同位素。放射性同位素根据其衰变时放出的射线性质， 可用不同的计数器进行测定。Y 射线可用γ计数器测定，β射线可用液体闪烁计数器测定，稳定性同位素如2H 可用质 谱法测定。 优/缺点：同位素示踪法特异性强、灵敏度高、测定方法简便，是现代生物学研究中不可缺少的手段。放射性同位 素对人体有毒害，而且某些同位素的半衰期长，容易造成环境污染，因此应在专门的同位素实验室操作
考点一：新陈代谢总论 新陈代谢的研究方法（注意：简答题） 3、代谢途径阻断法 在研究物质代谢过程中，还可应用抗代谢物(antimetabolite)或酶抑制剂(enzyme inhibitor)来阻抑中间代谢的某 一环节，观察这些反应被抑制后的结果，以推测代谢情况。 ●例如Krbs利用丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶，造成琥珀酸的积累，为三羧酸循环途径的确认提供了重要依据 4、突变体研究法 突变是研究代谢的有效办法。由于基因的突变，造成某一种酶的缺失，导致相应产物的缺失和酶作用底物的堆积。 对这些突变生物体的研究有助于鉴别代谢途径的酶及中间代谢物。 ●例如，能够在乳糖培养基上生长的大肠杆菌基因突变后，因β-半乳糖苷酶的缺失，造成了乳糖的堆积（不能被分 解为半乳糖和葡萄糖)，通过对这种大肠杆菌突变体的研究，最终阐明了乳糖的代谢过程。 •营养缺陷型微生物及人类遗传性代谢病的研究，为研究代谢过程开辟了新的实验途径。此外，还可以应用药物 来造成实验动物的代谢异常，从而对其进行代谢研究。例如用根皮苷损伤狗的肾小管，使之不能吸收葡萄糖；或者用 四氧嘧啶损伤狗的胰岛，使之不能产生胰岛素，上述两种方法都曾用于糖尿病的研究
考点一：新陈代谢总论 添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字。 新陈代谢的研究方法(注意：简答题) 3、代谢途径阻断法 在研究物质代谢过程中，还可应用抗代谢物(antimetabolite)或酶抑制剂(enzyme inhibitor)来阻抑中间代谢的某 一环节，观察这些反应被抑制后的结果，以推测代谢情况。 ●例如Krebs 利用丙二酸抑制琥珀酸脱氢酶，造成琥珀酸的积累，为三羧酸循环途径的确认提供了重要依据 4、突变体研究法 突变是研究代谢的有效办法。由于基因的突变，造成某一种酶的缺失，导致相应产物的缺失和酶作用底物的堆积。 对这些突变生物体的研究有助于鉴别代谢途径的酶及中间代谢物。 ●例如，能够在乳糖培养基上生长的大肠杆菌基因突变后，因β-半乳糖苷酶的缺失，造成了乳糖的堆积(不能被分 解为半乳糖和葡萄糖),通过对这种大肠杆菌突变体的研究，最终阐明了乳糖的代谢过程。 ●营养缺陷型微生物及人类遗传性代谢病的研究，为研究代谢过程开辟了新的实验途径。此外，还可以应用药物 来造成实验动物的代谢异常，从而对其进行代谢研究。例如用根皮苷损伤狗的肾小管，使之不能吸收葡萄糖；或者用 四氧嘧啶损伤狗的胰岛，使之不能产生胰岛素，上述两种方法都曾用于糖尿病的研究
考点一：新陈代谢总论 生物体内能量代谢的基本规律（注意：判断、填空） 伴随着生物体的物质代谢所发生的一系列的能量转变成能量代谢(energy metabolism)。生物体能量 代谢同整个自然界一样都要服从热力学定律。了解热力学的基本概念和基本原理，有助于理解具体的代谢 反应过程能否发生，以及物质转化与能量转移的方向。 热力学第一定律(first law of thermodynamics)是能量守恒定律，指能量既不能创造也不能消灭，只 能从一种形式转变为另一种形式。生命活动所需要的能量来自物质的分解代谢。生命体内的机械能、电能、 辐射能、化学能、热能等可以相互转变，但生物体与环境的总能量将保持不变。 热力学第二定律是指任何一种物理或化学的过程都自发地趋向于增加体系与环境的总熵(entropy)。对 各种生化反应来说，最重要的热力学函数是自由能(free energy),即生物体在恒温恒压下用以做功的能量， 自由能可以判断反应能否自发进行，是吸能反应，还是放能反应
考点一：新陈代谢总论 添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字。 生物体内能量代谢的基本规律(注意：判断、填空) 伴随着生物体的物质代谢所发生的一系列的能量转变成能量代谢(energy metabolism)。生物体能量 代谢同整个自然界一样都要服从热力学定律。了解热力学的基本概念和基本原理，有助于理解具体的代谢 反应过程能否发生，以及物质转化与能量转移的方向。 热力学第一定律(first law of thermodynamics)是能量守恒定律，指能量既不能创造也不能消灭，只 能从一种形式转变为另一种形式。生命活动所需要的能量来自物质的分解代谢。生命体内的机械能、电能、 辐射能、化学能、热能等可以相互转变，但生物体与环境的总能量将保持不变。 热力学第二定律是指任何一种物理或化学的过程都自发地趋向于增加体系与环境的总熵(entropy)。对 各种生化反应来说，最重要的热力学函数是自由能(free energy),即生物体在恒温恒压下用以做功的能量， 自由能可以判断反应能否自发进行，是吸能反应，还是放能反应
考点一：新陈代谢总论 生物体内能量代谢的基本规律（注意：判断、填空） 吉布斯自由能变化 内容： 在没有做功条件时，自由能将转变为热能丧失。熵是指混乱度或无序性，是一种无用的能。在标准温 度和压力条件下，自由能变化△G、总热能变化△H、总体熵的改变△S三者间关系可用下式表示： △G=△H-T△S ●△G<0时，反应能自发进行（为放能反应）： ●△G>0时，反应不能自发进行，当给体系补充自由能时，才能推动反应进行（为吸能反应）： ●△G=0时，表明体系已处于平衡状态
考点一：新陈代谢总论 添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字添加文字 添加文字添加文字添加文字添加文字。 生物体内能量代谢的基本规律(注意：判断、填空) 吉布斯自由能变化 内容： 在没有做功条件时，自由能将转变为热能丧失。熵是指混乱度或无序性，是一种无用的能。在标准温 度和压力条件下，自由能变化△G、总热能变化△H、总体熵的改变△S三者间关系可用下式表示： △G=△H-T△S ●△G<0 时，反应能自发进行(为放能反应); ●△G>0 时，反应不能自发进行，当给体系补充自由能时，才能推动反应进行(为吸能反应); ●△G =0时，表明体系已处于平衡状态