细胞代谢与基因表达调控调控

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1、第13章代谢与代谢调控调控8/8/20211第一节新陈代谢新陈代谢概念、意义、本质1、是生物最基本特征，包括消化、吸收、中间代谢、排泄。2、包括同化作用和异化作用两个生理过程3、实质:物质、能量代谢4、新陈代谢是生物体内自我更新的过程生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程8/8/20212同化作用和异化作用：外界物质机体自身物质同化作用异化作用ATP8/8/20213同化作用，以合成代谢为主，也包含分解代谢多糖分解成单糖，再分解成乙酰CoA，合成甘油三脂。大分子物质小分子物质合成代谢分解代谢合成代谢与分解代谢异化作用，以分解代

2、谢为主，也包含合成代谢氨基酸分解生成氨，再合成尿素排出体外。8/8/20214中间代谢同化作用和异化作用，合成代谢和分解代谢都是由多个酶催化的系列反应，这些反应就是中间代谢。多数分解和合成途径在细胞不同部位发生。8/8/20215能量代谢物质和能量守恒外界物质化学能ΔH机体组织分解产物分解代谢合成代谢自由能ΔF（机械能、电能）热能q8/8/20216能量代谢在新陈代谢中的地位吸能的反应必须由外界供给能量ATP是能量代谢的“货币”在能量贮存和传递中，起着重要作用的物质1）辅酶I和辅酶II的递能作用（VPP）2）FMN和FAD递能作用（VB2）3）CoA在能量代

3、谢中的作用（VB3，泛酸）8/8/20217食物的卡价与呼吸商食物卡价：食物在体内被氧化分解至最终产物所释放的总能量。每克糖、脂肪和蛋白质的卡价分别为4、9、4千卡/17、38、17kJ。呼吸商：机体与外界环境在呼吸过程中所交换的CO2和O2的摩尔数比值。糖、脂肪和蛋白质的呼吸商为1.0、0.7、0.8。8/8/20218基础代谢人体在清醒安静，平卧，无食物消化吸收，适宜温度，所消耗的能量为基础代谢。甲状腺功能亢进，基础代谢升高。8/8/20219新陈代谢合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）生物小分子合成为生物大分子需要能量释放能量生物大分子分解为生物小

4、分子能量代谢物质代谢中间代谢8/8/202110物质代谢的研究方法利用正常机体的方法使用病变动物法切除器官法器官灌注法组织切片法或匀浆法纯酶法及酶抑制法同位素示踪法使用亚细胞成分的方法致突变法转基因法和基因敲除法8/8/202111生物大分子：糖、脂类、蛋白质蛋白质和脂类代谢取决于糖代谢的程度第二节物质代谢的相互关系TCA：糖、脂肪和蛋白质三大物质互相转化的枢纽物质代谢---联系---转化关键代谢物：如G-6-P，丙酮酸、乙酰辅酶A8/8/202112一、糖代谢与蛋白质代谢的相互关系1）蛋白质→AA，生糖AA→α-酮酸→糖（多数）AA脱氨→丙酮酸→糖异生→糖

5、8/8/2021132）糖→非必需AA，但不能合成必需AA糖代谢：为Pr合成提供碳源和能源8/8/2021142、糖代谢与脂类代谢的关系饥饿：与糖尿病类似的情况8/8/2021153、脂类代谢与蛋白质代谢的关系脂类分解产生较多的能量→体内贮藏能量的物质脂类与蛋白质之间可以相互转化8/8/2021164、核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系Gly、Asp、Gln嘌呤、嘧啶AMP辅酶、组氨酸等蛋白酶核苷酸、核酸的合成一碳基团核苷酸、核酸的合成8/8/202117酮体CO2尿素8/8/202118大分子降解成基本结构单位（构造单元）构造单元形成共同的中间产物（如丙

6、酮酸、乙酰CoA等），产生NADPH、ATP中间物进入TCA,彻底氧化H2O、CO2，产生大量ATP8/8/202119第三节、代谢调控总论代谢调节的三级水平：细胞/酶水平调节激素水平调节神经水平调节多细胞整体水平调节代谢物通过影响细胞内酶活力和酶合成量的变化，改变合成或分解代谢过程的速度内分泌腺所分泌的激素通过体液输送到一定组织，作用于靶细胞，改变酶活性而调节代谢反应的方向和速度。CNS的控制下，通过神经递质对效应器发生直接影响，或者改变激素的分泌。8/8/202120一、酶水平的调节酶水平调节酶活性调节（酶结构调节）变（别）构调节快速调节（微调）酶合成的

7、诱导与阻遏长期调节（粗调节）酶含量调节（基因表达水平调节）化学修饰调节酶的降解（一）酶活力的调节8/8/202121别构效应物别构激活剂——别构激活（正反馈）——增加活性别构抑制剂——别构抑制（负反馈）——降低活性底物、产物或ATP、ADP、AMP等1反馈抑制：限速酶受其代谢体系终产物的抑制。8/8/2021228/8/202123代谢物别构中心活性中心反馈调节中酶活性调节的机制8/8/202124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Tr

8、yPheTrpIleTrpHisCTPAMPGlnL