物质代谢的调节控制课件.ppt

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1、生物化学代谢间的联系与代谢调控主讲教师：房健本章主要内容一、物质代谢的相互联系二、代谢的调节第十六章代谢间的联系与代谢调控第十六章代谢间的联系与代谢调控本章重点与难点重点：代谢途径的相互关系：了解各代谢途径相互间的关系与联系；了解酶活性的调节机理和酶合成的调控机理、明确这两种调节在代谢上的重要性；掌握原核生物酶合成的调节特点——操纵子。难点：各代谢途径相互间的联系；酶活性调节的主要方式；原核生物酶合成调节——乳糖操纵子的调节方式；真核生物基因表达调节。一糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢间的联系（一）糖代谢与蛋白质代谢间的联系糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分解过程中可产生

2、丙酮酸，丙酮酸经TCA循环产生α—酮戊二酸和草酰乙酸，它们均可经加氨基或氨基移换作用形成相应的氨基酸。另外，糖分解过程中产生的能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。蛋白质分解产生的氨基酸，在体内可以转变为糖。如：多数氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸，经糖原异生作用可生成糖，这类氨基酸称为生糖氨基酸。第十六章代谢间的联系与代谢调控（二）糖代谢与脂代谢间的联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类似的情况

3、。脂肪糖乙酰乙酸丙酮-羟丁酸草酰乙酸—酮戊二酸氨基酸（三）脂类代谢与蛋白质代谢的关系脂类分子中的甘油丙酮酸脂类与蛋白质之间可以相互转化：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脂肪脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏能量的物质。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第十六章代谢间的联系与代谢调控（四）核酸和其他物质代谢的相互关系核酸是细胞中重要的遗传物质，它通过控制蛋白质合成，影响细胞的组成成分和代谢类型。糖代谢中磷酸戊糖途径产生的五碳糖，是核苷酸生物合成的重要原料。核苷酸对糖代谢

4、有极密切的关系，糖异生作用需要ATP，双糖和多糖的合成需要UTP。核苷酸的碱基合成时需要的CO2，可以由糖和脂肪分解的产物得来。核苷酸与脂肪代谢有密切的关系，脂肪酸和脂肪的合成需要ATP，磷脂酰胆碱的合成需要CTP。第十六章代谢间的联系与代谢调控（四）核酸和其他物质代谢的相互关系甘氨酸、甲酸盐、谷氨酰胺、天冬氨酸和氨等物质，是合成嘌呤碱和嘧啶碱的原料，所以蛋白质的代谢与嘌呤或嘧啶的合成有密切的关系。蛋白质是以DNA为基因，mRNA为模板，在tRNA和rRNA的共同参与下以各种氨基酸为原料合成的，蛋白质的生物合成又必须有GTP供应能量，因此核酸又对蛋白质的代谢有重要的作用。第

5、十六章代谢间的联系与代谢调控第十六章代谢间的联系与代谢调控二、代谢的调节代谢调节是生物长期进化过程中，为适应环境的变化的而形成的一种适应能力。进化程度越高的生物，其代谢调节的机制越复杂、越完善。生物代谢的调节在四个水平上进行，即酶水平（分子水平）、细胞水平、激素水平和神经水平（多细胞整体水平）。酶和细胞水平的调节，是最基本的调节方式，为一切生物所共有。（一）酶水平（分子水平）的调节酶水平的调节，主要通过酶定位的区域化、酶活性的调节、酶含量的调节，这三个方面进行。第十六章代谢间的联系与代谢调控1、酶定位的区域化酶在细胞内有一定的布局和定位。催化不同代谢途径的酶类，往往分别组成

6、各种多酶体系。多酶体系存在于一定的亚细胞结构区域中，或存在于胞质中，这种现象称为酶的区域化。功能：浓缩效应，防止干扰，便于调节。⑴多酶体系在细胞中区域化，为酶水平的调节创造了有利条件,使某些调节因素可以专一地影响细胞内某一部分的酶活性，而不致影响其它部位酶的活性。⑵此外，酶定位的区域化，使它与底物和辅助在细胞器内一起相对浓缩，利于在细胞局部范围内快速进行各个代谢反应。第十六章代谢间的联系与代谢调控1、酶定位的区域化主要代谢途径酶系在细胞内的分布：胞质：糖酵解，糖原合成，磷酸成糖途径，脂肪酸合成，部分蛋白质合成。线粒体：脂肪酸β氧化，三羧酸循环，呼吸链，氧化磷酸化。细胞核：核

7、酸的合成、修饰。内质网：蛋白质合成，磷脂合成。胞质和线粒体：糖异生，胆固醇合成溶酶体：多种水解酶第十六章代谢间的联系与代谢调控2、酶活性的调节调节方式：别构调节共价修饰调节特点：调节快速、灵敏，数秒至数分钟可完成。（1）别构调节作用别构酶又称为变构酶，指酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后，引起酶的构象的改变，进而改变酶的活性状态，酶的这种调节作用称为别构调节，具有别构调节的酶称别构酶。凡能使酶分子发生别构作用的物质称为别构效应剂。别构酶多为寡聚酶，含的亚基数一般为偶数；且分子中有催化部位（结合底物）与