《物质代谢调节》PPT课件

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1、第十一章物质代谢调节生命存在三大要素物质代谢能量代谢代谢调节酶活性、酶含量单细胞生物细胞水平调节高等生物酶活性、酶含量细胞水平调节激素水平调节整体水平调节（神经－体液调节）三级水平调节第一节细胞水平调节酶活性酶含量酶分布酶分布：分隔又集中催化不同代谢的酶分隔在不同亚细胞器。催化同一代谢的酶集中在同一亚细胞器。意义：利于各代谢顺利进行，避免相互干扰。真核细胞内多酶体系或酶的分隔分布亚细胞器多酶体系与酶所催化的反应细胞质糖酵解、磷酸戊糖途径、糖原合成与分解、糖异生，脂肪酸合成、胆固醇、尿素线粒体胆固醇、尿素、三羧酸循环、脂肪酸β-氧化、呼吸链氧化磷酸

2、化细胞核DNA与RNA合成内质网磷脂、胆固醇合成代谢调节作用点——酶活性①限速酶：决定代谢反应的速度②关键酶：决定代谢途径的方向催化活力最低，Km最大，催化反应速度最慢。代谢途径的第一个酶，在催化可逆反应时，极度偏向一个方向。一些重要代谢途径的限速酶代谢途径限速酶糖原分解磷酸化酶糖原合成糖原合酶、己糖激酶与葡萄糖激酶糖酵解磷酸化酶、己糖激酶、6-磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖-1,6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系三羧酸循环α-酮戊二酸脱氢酶复合体、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶脂肪酸

3、合成乙酰辅酶A羧化酶脂肪分解甘油三酯脂肪酶酮体生成HMG-CoA合酶胆固醇合成HMG-CoA还原酶乳酸GlcG-6-PF-6-PF-1,6-BP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸GnG-1-P乙酰CoA丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶1己糖激酶丙酮酸脱氢酶系乳酸脱氢酶快速调节－－酶活性的调节数秒、数分钟通过改变酶的结构别构调节化学修饰调节1.概念小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象的轻微改变，从而引起酶活性的改变，这种调节称为酶的别构调节。酶的别构调节被调节

4、的酶称为别构酶引起酶发生别构效应的物质，称为别构剂别构激活剂——引起酶活性升高的别构剂。别构抑制剂——引起酶活性降低的别构剂。一些重要代谢途径中的别构酶与别构调节剂代谢途径别构酶别构激活剂别构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDPG-6-P6-磷酸果糖激酶1FDP、AMP柠檬酸、ATP丙酮酸激酶ATP、乙酰CoA三羧酸循环柠檬酸合酶AMP、ADPATP、长链脂肪酰CoA异柠檬酸脱氢酶AMP、ADPATP糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、ATPAMP糖原分解磷酸化酶AMP、G-1-PATP、G-6-P糖原合成糖原合酶G-6-P脂肪酸合成乙酰辅酶A羧

5、化酶柠檬酸、异柠檬酸长链脂肪酰CoA胆固醇合成HMG-CoA还原酶柠檬酸、异柠檬酸胆固醇氨基酸分解代谢谷氨酸脱氢酶ADP、亮氨酸、甲硫氨酸ATP、GTP、NADH嘧啶合成天冬氨酸氨基甲酰基转移酶GTP、UTP嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶AMP、GMP核酸合成脱氧胸苷激酶dCTP、dATPdTTP2.机制别构酶催化亚基调节亚基别构剂：底物、终产物、ATP、ADP其他生理小分子代谢物别构剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变（升高或降低）疏松亚基聚合致密亚基解聚酶分子多聚化别构激活别构抑制别构酶的“Ｓ”形曲线[S]V无别构剂别构酶常为多个亚基

6、构成的寡聚体，具有协同效应3.生理意义①代谢终产物反馈抑制反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoAHMG-CoA还原酶胆固醇胆固醇↑↑6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-1ATPAMP、ADP6-磷酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶②别构调节使机体维持在相对恒定的生理状态。酶的化学修饰调节1.概念酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰。磷酸化--去磷酸乙酰化--脱乙酰甲基化--去甲基腺苷化--脱腺苷–SH与－S－S－互变一些代谢途径中关键酶的化学修饰调节关键酶化学修饰类

7、型酶活力改变(糖原)磷酸化酶磷酸化/脱磷酸激活/抑制磷酸化酶b激酶磷酸化/脱磷酸激活/抑制蛋白激酶AcAMP化/脱cAMP激活/抑制糖原合酶磷酸化/脱磷酸抑制/激活磷酸果糖激酶磷酸化/脱磷酸抑制/激活HMG-CoA还原酶磷酸化/脱磷酸抑制/激活乙酰辅酶A羧化酶磷酸化/脱磷酸抑制/激活磷酸化酶的共价化学修饰调节-OHThrSerTyr无活性的磷酸化酶b2H2O2Pi磷蛋白磷酸酶2ATP2ADP磷酸化酶b激酶2.机制高活性的磷酸化酶a-O-PO32-ThrSerTyr-OHThrSerTyr-O-PO32-ThrSerTyr3.生理意义与特点①化学修

8、饰酶大多有无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种形式存在，其互变的可逆双向反应又由两个不同的酶来催化，且伴有共价键的变化。②具有放大