物质代谢的生物调节

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1、第十二章物质代谢的调节本章的重点和难点重点：掌握三大物质代谢的相互关系；掌握酶活性及酶合成的调节，明确两种调节在代谢上的重要性及调节机制；重点了解原核生物的基因表达的调节。难点：理解和掌握第二信使和激素水平的调节机制。主要内容第一节物质代谢的相互联系第二节代谢调节第三节基因表达调控第一节物质代谢的相互联系一、糖代谢与脂类代谢的相互关系二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系三、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系四、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系一、糖代谢与脂代谢的相互关系糖乙酰CoA，NADPH脂肪酸磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油

2、脂肪有氧氧化酵解从头合成脂肪甘油磷酸二羟丙酮糖代谢脂肪酸乙酰CoA琥珀酸糖(植物)乙醛酸循环-氧化糖异生TCA总结糖酵解过程中产生的磷酸二羟丙酮可转变为磷酸甘油，可作为脂肪合成过程中甘油的原料；糖有氧氧化产生的乙酰COA是脂肪酸和酮体的合成原料；脂肪酸分解产生的乙酰COA最终进入TCA；酮体氧化产生的乙酰COA和丙酮酸可进入TCA或糖异生；甘油经磷酸甘油激酶作用后转变为磷酸二羟丙酮或进入糖酵解或糖异生。糖有氧代谢产生的NADPH可供脂肪酸合成需要。二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系糖→→α-酮酸非必需氨基酸蛋白质N

3、H3蛋白质氨基酸α-酮酸糖（生糖氨基酸）1、丙酮酸是糖代谢的重要中间产物，它可转变成Ala、Glu、Asp、-酮戊二酸、草酰乙酸；2、糖可转化成某些非必需氨基酸（生糖氨基酸）；3、蛋白质可转变为糖——水解为氨基酸——脱氨基——-酮酸——-酮戊二酸——草酰乙酸——磷酸烯醇式丙酮酸——糖或糖原，变为酮酸可有以下途径形成糖原：（1）形成草酰乙酸——丙酮酸羧化支路——异生糖原（2）形成丙酮酸——异生作用（3）有些氨基酸可形成-酮戊二酸、延胡索酸、琥珀酰COA等，沿TCA形成草酰乙酸后再走（1）等等。总结三、

4、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系脂肪甘油磷酸二羟丙酮脂肪酸乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸蛋白质蛋白质氨基酸酮酸或乙酰CoA脂肪酸脂肪（生酮氨基酸）总结氧化产生的乙酰COA与草酰乙酸缩合进入TCA，产生的-酮戊二酸经联合脱氨基作用产生glu,可以用于合成蛋白质；2.生酮生糖氨基酸可产生乙酰COA，用于合成脂肪酸；3.生酮生糖氨基酸可产生丙酮酸可合成甘油或乙酰COA，用于合成脂肪酸。四、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系核苷酸的一些衍生物具重要生理功能（如CoA、NAD+，NADP+，cAMP，cGMP）。核酸是细胞内

5、重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成，影响细胞的成分和代谢类型。核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加，而且需要酶和多种蛋白质因子。各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸，如ATP是能量的“通货”，此外UTP参与多糖的合成，CTP参与磷脂合成，GTP参与蛋白质合成与糖异生作用。脂肪分解增强ATP增多ATP/ADP比值增高糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑制（糖分解代谢限速酶之一）举例1举例2：饥饿时肝糖原分解，肌糖原分解肝糖异生，蛋白质分解以脂酸、酮体分解供能为主蛋白质分解明显降低1~2天

6、3~4周摄入的糖量超过能量消耗时，糖可以转变成脂肪。葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）磷酸二羟丙酮a－磷酸甘油举例3脂肪的分解代谢受糖代谢的影响高酮血症草酰乙酸相对不足糖不足脂肪大量动员酮体生成增加氧化受阻举例4：饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时第二节代谢调节的种类与机制高等生物——三级水平代谢调节细胞水平代谢调节激素水平代谢调节高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。整体水平代谢调节在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及

7、神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。一、细胞水平的代谢调节•细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。•细胞内酶呈隔离分布。•代谢途径的速度、方向由其中的关键酶(keyenzyme)的活性决定。•代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域。多酶体系在细胞内的分布酶的隔离分布的意义——避免了各种代谢途径互相干扰。①速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的

8、总速度，故又称其为限速酶(limitingvelocityenzymes)。②催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。③这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。关键酶催化的反应具有以下特点：快速代谢迟缓代谢数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天通过改变酶的含量变构调节(allostericregulation)化学修