第39章细胞代谢与基因表达调控改动

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1、第39章细胞代谢与基因调控9/4/20211细胞代谢生命活动的基础物质代谢能量代谢信息代谢新陈代谢：完整、统一的过程复杂的调节机制9/4/20212物质代谢一览生命：代谢的正常运转维持生命有限空间：同时有那么多复杂的代谢途径在运转必须有灵巧而严密的调节机制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→代谢障碍，出现病态甚至危及生命漫长生物进化历程：机体结构、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。9/4/20213一、细胞代谢的调节网络TCA：糖、脂肪和蛋白质三大物质互相转化的枢纽

2、物质代谢---联系---转化（一）代谢途径交叉形成网络关键代谢物：G-6-P，丙酮酸、乙酰辅酶A9/4/202141、糖代谢与蛋白质代谢的相互关系糖代谢：提供碳源和能源（Pr合成）9/4/202151）糖→非必需AA，但不能合成必需AA2）蛋白质→AA，生糖AA→α-酮酸→糖（多数）AA脱氨→丙酮酸，糖原异生，糖（生糖AA）9/4/202169/4/202172、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9/4/202183、糖代谢与脂类代谢的关系饥饿

3、：与糖尿病类似的情况9/4/202194、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、核酸的合成蛋白因子核苷酸、核酸的合成9/4/2021109/4/202111（二）代谢的单向性和多酶系统1.相对立的单向反应（opposingunidirectionalreaction）：2.糖代谢的例子：３.脂代谢的例子：9/4/202112（三）代谢与能量：NADPH、ATP、构造单元绿色植物、光合细菌：光合作用利用太阳能其他生物：有机物分解代谢的化学能氧化

4、分解释放能量→ATP（能量的贮存、传递）→需能过程1、ATP：通用的能量载体ATPADP+Pi太阳能化学能生物合成细胞运动膜运输9/4/2021132、NADPH以还原力形式携带能量还原性有机物分解代谢氧化产物NADPH+H+NADP+还原性生物合成产物还原性生物合成反应氧化前体通过NADPH循环将还原力由分解代谢→生物合成NADPH：生物合成中的良好还原剂产生：光反应、磷酸戊糖途径、线粒体乙酰CoA的输出9/4/2021143、代谢的基本要略：形成ATP、还原力和构造单元用于生物合成在存在NADPH、A

5、TP、各种构造单元的基础上，进行生物合成9/4/202115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ATP9/4/202116二、代谢调节代谢调节的四级水平：酶水平调节细胞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反应：酶控制酶的生物合成和活性：机体调节自身代谢和重要措施酶水平调节是最根本、最基础的调节9/4/202117（一）酶水平的调节酶水平调节酶活性调节（酶结构调节）

6、变（别）构调节快速调节（微调）酶合成的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反义核酸的调节别构调节：别构效应物引起酶分子构象变化而引起活力改变9/4/202118别构效应物别构激活剂——别构激活（正别构）——增加活性别构抑制剂——别构抑制（负别构）——降低活性底物、产物或ATP、ADP、AMP等9/4/2021199/4/202120代谢物别构中心活性中心反馈调节中酶活性调节的机制9/4/2021211、酶的别构效应酶活性的前馈和反馈调节前馈（feedforwar

7、d）、反馈（feedback）底物、代谢产物对代谢过程的调节作用正作用：反应物使代谢过程速度加快的作用。负作用：反应物使代谢过程速度变慢的作用。9/4/2021221）前馈作用代谢途径中前面的底物对其后某一催化反应的调节酶的作用(1)前馈激活（feedforwardactivation）(2)前馈抑制（feedforwardinhibition）9/4/2021232）反馈作用代谢产物对前面的某一酶有作用(1）反馈激活（feedbackactivation）(2)反馈抑制（feedbackinhibiti

8、on）A一价或单价反馈抑制（monovalentfeedbackinhibition）9/4/202124B二价或多价反馈抑制（divalentormultivalentfeedbackinhibition）B1同工酶调节LysMetIle合成时的反馈抑制B2顺序反馈抑制芳香族氨基酸合成9/4/202125B3协同反馈抑制Lys、Thr的合成B4累积反馈抑制谷氨酰胺合成酶：受各终产物的累积反馈抑制9/4/202126葡萄糖丙酮