细胞代谢与基因表达调控1.ppt

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1、本章主要介绍生物体细胞代谢的调节网络；代谢中酶活性的调节；代谢中基因表达的调节。重点掌握生物体四大分子代谢的相互联系与调节；酶促反应的前馈和反馈、共价修饰与连续激活；原核生物基因表达的调节。第十二章代谢调节与基因表达调控第一节细胞代谢的调节网络第二节酶活性的调节第三节基因表达的调节其它内容（自学）第十二章代谢调节与基因表达调控一代谢途径交叉形成网络二分解、合成代谢是单向三代谢基本要略第一节细胞代谢的调节网络第一节细胞代谢的调节网络糖代谢与Pr代谢的关系脂类代谢与Pr代谢的关系糖代谢与脂类代谢的关系核酸代谢与糖、脂类及Pr代谢的关系糖→→α-酮酸氨基酸蛋白质+NH

2、3蛋白质氨基酸α-酮酸糖（生糖氨基酸）糖可以转变为非必需氨基酸。蛋白质可以转变为糖。糖代谢与Pr代谢的关系草酰乙酸—酮戊二酸氨基酸脂类分子中的甘油丙酮酸蛋白质甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A脂肪脂肪酸乙酰辅酶A-氧化TCA循环草酰乙酸—酮戊二酸苹果酸氨基酸琥珀酸乙醛酸循环氨基酸脂代谢与Pr代谢的关系磷酸二羟丙酮丙酮酸甘油乙酰辅酶A脂肪酸脂肪-甘油磷酸磷酸二羟丙酮糖脂肪酸乙酰辅酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸-氧化乙醛酸循环TCA循环CO2+H2O糖尿病：脂肪酮体在血液中产生酸中毒或到达肌肉中提供能源在饥饿时也产生与糖尿病

3、类似的情况。脂肪糖乙酰乙酸丙酮-羟丁酸糖代谢与脂类代谢的关系脂肪不能大量转变为糖，除了油料作物种子脂肪代谢和糖代谢的关系延胡索酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循环乙醛酸循环甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸氧化糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸合成植物或微生物核酸与糖、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

4、。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。PEP丙酮酸生酮氨基酸-酮戊二酸核糖-5-磷酸甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺丙氨酸甘氨酸丝氨酰苏氨酸半胱氨酸氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮乙酰CoA甘油脂肪酸胆固醇亮氨酸赖氨酸酪酰氨色氨酸苯丙氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸乙酰乙酰CoA脂肪核苷酸天冬氨酸天冬酰氨天冬氨酸苯丙酰氨酪氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸缬氨酸琥珀酰CoA苹果酸草酰乙酸柠檬酸异柠檬酸乙醛酸蛋白质淀粉、糖原核酸生糖氨基酸谷氨酰氨组氨酸脯氨酸精氨酸谷氨酸

5、延胡索酸琥珀酸丙二单酰CoA1-磷酸葡萄糖糖类脂类氨基酸和核苷酸之间的代谢联系分解代谢和合成代谢的单向性分解代谢和合成代谢各有其自身的途径。在一条代谢途径中，某些关键部位正反应和逆反应往往是由两种不同的酶所催化，一种酶催化正反应另一种酶催化逆反应，因此这些反应是相对独立的单向反应。这种分开的机制使生物合成和降解途径或者正向反应和逆向反应分别处于热力学的有利状态，生物合成是吸能反应，降解则是放能反应，这些都远离平衡点保证反应的单向进行。糖酵解和葡萄糖异生的关系（胞液）（线粒体）葡萄糖丙酮酸草酰乙酸天冬氨酸磷酸二羟丙酮3-P-甘油醛-酮戊二酸乳酸谷氨酸丙氨酸

6、TCA循环乙酰CoAPEPG-6-PF-6-PF-1.6-P丙酮酸草酰乙酸谷氨酸-酮戊二酸天冬氨酸3-P-甘油甘油a/Ab/BC1C2AG-6-P磷酸酯酶BF-1.6-2P磷酸酯酶C1丙酮酸羧化酶C2PEP羧激酶C1ca己糖激酶b果糖磷酸激酶c丙酮酸激酶ATP是通用的能量载体D通过NADPH循环将还原力由分解代谢转移给生物合成反应NADPH+H+NADP+分解代谢还原性有机物还原性生物合成反应氧化物还原性生物合成产物氧化前体NADPH以还原力形式携带能量代谢的基本要略细胞代谢包括分解代谢和合成代谢，其基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元，以用于生物合成。

7、底物水平磷酸化产生有限的ATP，绿色植物和光合细菌的光合磷酸化以及呼吸链的氧化磷酸化是ATP的主要来源。NADPH主要来自HMP。构造单元来自于四大生物分子的分解。由ATP、NADPH和构造单元可合成各类生物分子，并进而装配成生物不同层次的结构。生物合成和形态的建成是耗能和增加有序结构的过程，需要物质流、能量流、信息流来支持。第二节酶活性的调节酶的功能酶促反应的前馈和反馈酶的共价修饰酶除了具有催化功能外，还具有调节和控制各类生物化学反应速度、方向和途径的功能。酶水平的调节作用主要有两种方式：一是通过激活或抑制酶的活性；二是通过影响酶的合成或降解速度，以改变细胞

8、内酶分子的含量。这种酶水