第15章物质代谢调节及调控ppt课件.ppt

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1、第十五章物质代谢的相互联系和调节控制物质代谢的相互联系代谢的调节和控制三大营养素共同中间产物共同最终代谢通路糖脂肪蛋白质乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2三大营养素可在体内氧化供能。第一节物质代谢的相互联系从能量供应的角度看,三大营养素可以互相代替,并互相制约。一般情况下,机体优先利用燃料的次序是糖原、脂肪和蛋白质。供能以糖及脂为主,并尽量节约蛋白质的消耗。脂肪分解增强ATP增多ATP/ADP比值增高任一供能物质的代谢占优势,常能抑制和节约其他物质的降解。糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑

2、制(糖分解代谢限速酶之一)例如:体内糖可转变脂肪,但(偶数)脂肪酸不能转变成糖1.摄入的糖量超过能量消耗时:葡萄糖乙酰CoA合成脂肪(脂肪组织)合成糖原储存(肝、肌肉)一、糖代谢和脂代谢的相互关系糖脂肪2.脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖3.脂肪的分解代谢受糖代谢的影响饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时: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二、糖代谢和蛋白质代谢的相互关系:2.蛋白质分解aa糖转变1.糖aa蛋白质合成体

3、内糖与大部分氨基酸碳架部分可相互转变例如:丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖1.大部分氨基酸脱氨基后,生成相应α-酮酸,可转变为糖2.糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸三、脂代谢和蛋白质代谢之间的关系脂肪(甘油部分)aa蛋白质合成转变2.蛋白质aa脂肪转变分解脂类不能转变成氨基酸,但氨基酸能转变成脂肪——但不能说,脂类可转变为氨基酸。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途径丙酮酸其他α-酮酸某些非必需氨基酸1.脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基

4、酸氨基酸乙酰CoA脂肪2.蛋白质可以转变为脂肪3.氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供四、核酸代谢与糖、脂及蛋白质代谢的相互关系1.核酸合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加,且需要酶和多种蛋白质因子。2.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4.核苷酸的一些衍生物具重要生理功能(如CoA、NAD+,NADP+,cAMP,cGMP)。3.各类物质代谢都离不开具高能磷酸键

5、的各种核苷酸,如ATP是能量“通货”,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。第二节物质代谢的调节和控制代谢调节分为三类:酶的调节激素的调节神经调节其中酶的调节是最基本的调节方式,是一切调节的基础。一、酶的调节:通过控制酶的浓度和酶的活性来调节酶促反应的速度和方向,也就是调节代谢的速度和方向。关键酶(Keyenzyme):往往是代谢途径第一步反应的酶(a)或是分支代谢途径中分支点上的酶(b、c、f)或整个代谢途径中的限速酶或催化不可逆反应的酶(c)FABCDEGa

6、bcdfg许多关键酶都是调节酶如别构酶、共价修饰酶、同工酶、多功能酶等。通过控制酶浓度的调节牵涉到基因、mRNA、蛋白质的生物合成,是一种慢调节,在几小时或几天内才能完成。通过调节酶活性是快速调节,在几分钟到几十分钟内完成。(一)酶浓度的调节:酶浓度的调节诱导阻遏终产物的阻遏分解代谢产物阻遏用诱导物(inducer)来促进酶合成。用阻遏物(repressor)阻止或降低酶合成。1.酶合成的诱导作用:在细菌中普通存在,如大肠杆菌可利用多种糖作为碳源,当用乳糖作为唯一碳源时,开始细菌不能利用乳糖,但2~

7、3min后就合成了与乳糖代谢有关的三种酶.(1)β—半乳糖苷酶:水解乳糖的酶,使乳糖水解成半乳糖和葡萄糖(2)β-半乳糖透性酶:促使乳糖通过细胞膜。(3)β-半乳糖苷转乙酰基酶:功能不清,可能是将不能代谢的乳糖类似物乙酰化,并将它们排出体外。乳糖究竟如何诱导了这三种酶的合成呢?-------乳糖操纵子(lactoseoperon)模型这里乳糖是诱导物、诱导了这三种酶的合成,这三种酶就是诱导酶。乳糖操纵子模型的基本要点:调节基因启动子操纵基因结构基因A操纵子(operon)BC一群功能相关的结构基因(

8、structuralgene)相邻,且共同受同一个操纵基因操纵基因(operator)和启动子(promoter)所控制,共同组成一个操纵子(operon)为什么称它们为一个操纵子?-------共同受一个调节基因(regulatorgene)所调节。结构基因:决定酶蛋白或蛋白质的基因。操纵基因:转录的开关,可打开或关闭结构基因的转录。启动子:专管转录起始,上面有RNA聚合酶的结合位点。调节基因:为阻遏蛋白编码。大肠杆菌乳糖酶诱导合成阻遏蛋白乳糖酶基因操纵基因结构基因

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