代谢调节综述-09

null 物质代谢的相互联系和调节 物质代谢的相互联系和调节 物质代谢的相互联系 代谢的调节和控制 第一节 物质代谢的相互联系第一节 物质代谢的相互联系细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同 代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁多的分子。不 同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化， 其中三个关键的中间物是G-6-P、丙酮酸、乙酰CoA。null一 糖代谢和脂代谢的相互关系 糖 脂肪 1、  糖转变成脂 糖经过酵解，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮还原为甘油， 丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA，合成脂肪酸。 2、  脂转变成糖 甘油经磷酸化为3-磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。 在植物、细菌中，脂肪酸转化成乙酰CoA，后者经乙醛酸循环生成琥珀酸，进入TCA，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。 动物体内，无乙醛酸循环，乙酰CoA进入TCA氧化，生成CO2和H2O。 糖利用受阻，依靠脂类物质供能量，脂肪动员，在肝中产生大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸）。null 二 糖代谢和蛋白质代谢的相互关系： 1. 糖aa 蛋白质 2. 蛋白质 合成分解aa 糖 转变1、   糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架 糖 → 丙酮酸 → α-酮戊二酸 + 草酰乙酸 这三种酮酸，经过转氨作用分别生成Ala、Glu和Asp。 2、   生糖氨基酸的碳架可以转变成糖 凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的a.a，称为生糖 a.a。 Trp, Thr, Tyr, Ile, Phe (tttip)生糖兼生酮a.a Leu 和 Lys生酮a.a。null 三 脂代谢和蛋白质代谢之间的关系 1. 脂肪aa 蛋白质 合成2. 蛋白质 aa 脂肪 氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰CoA，可以用于脂肪酸和胆甾醇的合成。 生糖a.a的碳架可以转变成甘油。 Ser可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。 动物体内脂肪酸的降解产物乙酰CoA，不能为a.a合成提供净碳架。 脂类分子中的甘油可以转变为丙酮酸，经TCA进一步转变为草酰乙酸、α—酮戊二酸，这三者都可以转变成氨基酸。null四 核酸代谢与糖、脂及蛋白质代谢的相互关系： 相互转变 相互制约 殊途同归 null 五  物质代谢的特点 1、   TCA是中心环节 代谢途径交叉形成网络，主要联系物：丙酮酸、乙酰CoA、柠檬酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸。 2、   分解、合成途径往往是分开的，不是简单的逆反应。 在一条代谢途径中，某些关键部位的正反应和逆反应，往往由两种不同的酶催化，一种酶催化正反应，另一种酶催化逆反应。   3、   ATP是通用的能量载体 乙酰CoA进入TCA后，完全氧化生成CO2、H2O，释放的自由能被ADP捕获转运。否则，自由能以热能形式散发到周围环境中。null4、 分解为合成提供还原力和能量 物质代谢的基本要略在于：生成ATP、还原力和结构单元用于体内生物合成。 NADPH专一用于还原性生物合成，NADH和FADH2主要功能是通过呼吸链产生ATP。 ATP来源：（1）底物水平磷酸化、（2）绿色植物和光合细菌的光合磷酸化、 （3）呼吸链的氧化磷酸化。 NADPH来源： （1）植物光合电子传递链 （2）磷酸戊糖途径 （3）乙酰CoA由线粒体转移到细胞质时伴随有NADH的氧化和NADP+的还原，所产生的NADPH可用于脂肪酸合成   有机物分解产生构造源料和能量大致可以分三个阶段：（1）将大分子分解为小分子单元，释放的能量不能被利用。 （2）将各种小分子单元分解为共同的降解产物乙酰CoA，产生还原力NADPH和少量ATP。 （3）乙酰CoA通过TCA被完全氧化成CO2，脱下的电子经氧化磷酸化产生大量的ATP。null脂肪葡萄糖、其它单糖TCA 电子传递（氧化）蛋白质脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAe-磷酸化+Pi 小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等） 共同中间产物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。大分子降解成基本结构单位null5、  分解与合成受不同方式调节 单向代谢的反馈调节 顺序反馈控 分枝代谢的反馈调节 对同工酶的反馈抑制 协同反馈抑制  第二 节 代谢调节第二 节 代谢调节 生命是靠代谢的正常运转维持的。生命有限的空间内同时有那麽多复杂的代谢途径在运转，必须有灵巧而严密的调节机制，才能使代谢适应外界环境的变化与生物自身生长发育的需要。调节失灵便会导致代谢障碍，出现病态甚至危及生命。在漫长的生物进化历程中，机体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢调节机制也随之更为复杂。 酶水平调节 激素水平调节 神经水平调节一 酶水平的调节 一 酶水平的调节 ※ 酶含量的调节（基因 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达调控） ※ 酶活性的调节（酶原激活、别构效应、共价修饰） ※ 酶定位的区域化 1 酶含量的调节酶含量的调节 诱导阻遏终产物的阻遏分解代谢产物阻遏 1 酶含量的调节null诱导作用（induction）： 指用诱导物（inducer）来促进酶的合成，这种作用称诱导作用。 阻遏作用（repression）： 指用阻遏物（repressor）阻止或降低酶的合成，这种作用称阻遏作用。 通过诱导和阻遏来控制酶的生物合成，这样细胞中的酶只有需要它的时候，它才产生，不需要它的时候，它就不产生。 2 酶活性的调节 反馈抑制 活化作用 共价修饰 2 酶活性的调节null反馈抑制（feedback inhibition）： 也称负反馈，这是生物体普遍存在的一种调节机制，反馈抑制是指反应终产物对自身合成途径中的酶活力起抑制作用，大多是对第一个酶的活力起抑制作用。 反馈抑制在代谢中很多，特别是在氨基酸和核苷酸的生物合成中，这类例子更多。 氨基酸合成的反馈调控氨基酸合成的反馈调控反硝化作用氧化亚氮氨甲酰磷酸分支酸脱氧庚酮糖酸-7-磷酸天冬氨酸天冬氨酰磷酸赤藓糖-4-磷酸脱氢奎尼酸莽草酸谷氨酸磷酸烯醇式丙酮酸 +预苯酸TryPheTrpIleTrpHisCTPAMPGlnLysMetThr酮丁酸GlyAla谷氨酰胺合酶天冬氨酰半醛高丝氨酸氨基苯甲酸6-磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活作用6-磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活作用GUDPG6-P-G1-P-G糖原糖原 合成酶null活化作用： 前体活化 反馈活化 nullnull共价修饰（covalent modification） 并称化学修饰，就是在调节酶分子上以共价键连上与或脱下某种特殊的化学基团，从而引起酶活性的改变，这类酶称共价修饰酶。自从1955年Krebs和Sutherland等有关糖原磷酸化酶的研究以来，到目前已经知道的有100多种酶在它被翻译后进行共价修饰。 null目前已知有6种类型的共价修饰酶 ① 磷酸化/脱磷酸化 ② 腺苷酰化/脱腺苷酰化 ③ 乙酰化/脱乙酰化 ④ 尿苷酰化/脱尿苷酰化 ⑤ 甲基化/脱甲基化 ⑥ S-S/SH相互转变 糖原合成酶和糖原磷酸化酶的调控糖原合成酶和糖原磷酸化酶的调控 糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其限速酶分别为糖原磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。糖原合成酶 a ( 有活性)糖原磷酸化酶 b ( 无活性)OHOHATPADPH2OPi糖原合成酶 b ( 无活性)糖原磷酸化酶 a ( 有活性)null 3   酶定位的区域化 酶在细胞内有一定的布局和定位。催化不同代谢途径的酶类，往往分别组成各种多酶体系。多酶体系存在于一定的亚细胞结构区域中，或存在于胞质中，这种现象称为酶的区域化。 功能：浓缩效应，防止干扰，便于调节。 ⑴多酶体系在细胞中区域化，为酶水平的调节创造了有利条件,使某些调节因素可以专一地影响细胞内某一部分的酶活性，而不致影响其它部位酶的活性。 ⑵此外，酶定位的区域化，使它与底物和辅助在细胞器内一起相对浓缩，利于在细胞局部范围内快速进行各个代谢反应。酶定位的区域化酶定位的区域化线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化细胞质:酵解;磷戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:核酸合成内质网:蛋白质合成;磷脂合成动物细胞结构和代谢途径动物细胞结构和代谢途径null代谢途径的分室化二 激素的调节二 激素的调节三 神经调节