物质代谢的联系及其调与控制

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1、第十五章物质代谢的联系及其调节与控制1.物质代谢的相互联系2.代谢的调节与控制1、物质代谢的相互联系糖代谢与脂类代谢的相互关系糖代谢与蛋白质代谢的相互联系脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系糖代谢与脂类代谢的相互联系糖脂肪酸α-磷酸甘油脂肪乙酰CoA，NADPH有氧氧化磷酸二羟丙酮酵解从头合成脂肪磷酸二羟丙酮糖代谢甘油脂肪酸乙酰CoA琥珀酸糖(植物)乙醛酸循环-氧化糖异生TCA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

2、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（胞液）（线粒体）（PEP）丙氨酸天冬氨酸谷氨酸（转氨基作用）糖的分解代谢和糖异生的关系糖代谢与蛋白质代谢的相互联系NH3糖α-酮酸氨基酸蛋白质（生糖氨基酸）蛋白质氨基酸α-酮酸糖脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系脂肪磷酸二羟丙酮甘油脂肪酸乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸蛋白质蛋白质酮酸或乙酰CoA脂肪酸脂肪氨基酸（生酮氨基酸）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

3、+，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。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。糖类脂类氨基酸和核苷酸之间的代谢联系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氨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

4、甘油脂肪酸胆固醇亮氨酸赖氨酸酪酰氨色氨酸笨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酰氨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延胡索酸琥珀酸丙二单酰CoA1-磷酸葡萄糖酮体代谢调节的概念细胞区域化调节激素调节2、代谢调节与控制酶水平的调节*代谢调节生命是靠代谢的正常运转维持的。生命有限的空间内同时有那麽多复杂的代谢途径在运转，必须有灵巧而严密的调节机制，才能使代谢适应外

5、界环境的变化与生物自身生长发育的需要。调节失灵便会导致代谢障碍，出现病态甚至危及生命。在漫长的生物进化历程中，机体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢调节机制也随之更为复杂。代谢调节的四级水平：神经水平调节激素水平调节细胞水平调节酶水平调节多细胞整体水平调节分子水平调节新陈代谢调节的基本方式最原始、最本质的调节方式单细胞水平调节*酶水平的调节（细胞内代谢的调节）基因水平上的调节线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;b-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化细胞质:酵解;磷戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:核酸合

6、成内质网:蛋白质合成;磷脂合成线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;b-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化细胞质:酵解;磷戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;细胞核:核酸合成内质网:蛋白质合成;磷脂合成酶活性的调节（快调）酶含量的调节（慢调）酶定位的区域化调节酶原激活酶的别构效应酶活性的前馈和反馈调节酶的共价修饰与级联放大机制酶活性的调节辅因子对已有酶活性的调节酶活性的调节通过激活或抑制，改变细胞内已有酶分子的催化活性进行的调节。1.通过调节亚基的聚合与解聚改变酶活性多数情况下：小分子调节因子聚合解聚（高活性）（低活

7、性）小分子调节因子聚合解聚（低活性）（高活性）少数情况下：2.通过酶构象变化改变酶活性酶原的调节：无活性酶原有活性酶酶的变构调节：高活性酶低活性酶激活剂抑制剂酶的共价修饰调节：高活性酶低活性酶修饰脱修饰⑴酶的变构调节（酶活性的前馈和反馈调节）前馈正前馈（正前馈作用）——常见负前馈（负前馈作用）反馈正反馈作用负反馈作用——常见前馈（feedforward）和反馈（feedback）是来自电子工程学的术语，前者的意思是“输入对输出的影响”——代谢底物对代谢的调节.后者的意思是“输出对输入的影响”——代谢产物对代

8、谢的调节.这里分别借用来说明底物和代谢产物对代谢过程的调节作用。这种调节作用是通过酶的变构效应来实现的。①正前馈作用：指在代谢途径中前面的底物对其后某一催化反应的调节酶起激活作用。（前馈激活作用）糖原合成酶糖原G6-P-G1-P-GUDPG⊕ATPADPUTPPPi反馈调节中酶活性调节的机制代谢物别构中心活性中心②反馈调节作用反馈调节——指在一些反应序列中代谢产物激活或抑制反应序列中调节酶的活性，进而调节代谢反应