第6章物质代谢调节

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1、黑龙江生物科技职业学院教案（页）课题第6章物质代谢的调节教学要点与目标1、掌握各物质之间代谢的相互关系2、掌握各物质之间的代谢的调节教具与材料教材《生物化学》（主编：李煜）教学内容与设计：第6章物质代谢的调节6.1物质代谢的器官特异性6.1.1物质代谢的相互关系生物体的主要营养物质糖、蛋白质和脂肪有不同的代谢途径，在代谢过程中生成很多中间产物。这些中间产物中有些主要的中间产物是相同的，通过这些相同的中间产物，糖、蛋白质和脂肪可以相互转化。物质代谢的相互关系如图6-1。6.1.1.1糖与蛋白质代谢的相互关系糖是生物体中重要的能源，它代谢的中间产物丙

2、酮酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸可以通过加氨基或转氨基作用生成丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸通过转氨基作用可以合成生物体所需的非必须氨基酸，进而可以转化成蛋白质。糖代谢过程中产生的能量，可以供合成氨基酸、蛋白质和核酸之用。糖在生物体内可以转变成非必须氨基酸，但不能转变成必须氨基酸，所以不能用糖完全代替食物蛋白质在体内水解成氨基酸后，可以转变为糖代谢的中间产物，通过糖异生途径可以转变为糖。能转变成糖的氨基酸称为生糖氨基酸，组成蛋白质的20种氨基酸有17种为生糖氨基酸。它们通过生成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、延胡索酸和琥珀酰辅酶A

3、等三羧酸循环的中间产物，经糖异生途径生成糖。6.1.1.2糖与脂代谢的相互关系糖分解代谢的中间产物磷酸二羟丙酮和乙酰辅酶A是合成脂肪酸的原料，乙酰辅酶A是合成脂肪酸的基本单位，磷酸二羟丙酮可以转变成甘油。因此，糖可以转变成脂肪。4黑龙江生物科技职业学院教案（第页）图6-1物质代谢的相互关系脂肪水解生成甘油和高级脂肪酸，甘油可以转变成磷酸二羟丙酮，磷酸二羟丙酮通过糖异生途径转变成糖。高级脂肪酸经β-氧化生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A经三羧酸循环主要氧化成二氧化碳和水，为机体提供能量。同位素实验表明，脂肪酸在动物体内也可以转变成糖，但在这种情况下要有其它

4、来源补充三羧酸循环的中间产物，所以高级脂肪酸不能净生成糖。在植物和微生物体内，乙酰辅酶A可以缩合成三羧酸循环的中间产物，从而转变成糖。总之，在动物体内糖可以大量转变成脂肪，而脂肪不能大量转变成糖。但糖不能转变成亚油酸等人体必须的不饱和高级脂肪酸，所以，糖不能完全代替脂肪。6.1.1.3蛋白质与脂代谢的相互关系生物体内蛋白质分解生成的氨基酸都可以转变成脂肪。生酮氨基酸在代谢过程中产生的乙酰乙酸可以缩合成脂肪酸，生糖氨基酸可以通过丙酮酸转变为甘油，也可以在氧化脱羧转变成乙酰辅酶A后合成脂肪酸。讲红花菜黑龙江生物科技职业学院教案（第页）脂肪水解生成的甘

5、油可以先变为丙酮酸，再转变为草酰乙酸及α-酮戊二酸，然后接受氨基转变为丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。脂肪酸β-氧化生成的乙酰辅酶A进入三羧酸循环，可以通过草酰乙酸、α-酮戊二酸等三羧酸循环的中间产物生成氨基酸。但这样生成氨基酸需要消耗三羧酸循环中的有机酸，如无其它来源补充，反应就不能进行。因此，脂肪酸不能净生成氨基酸。在植物和微生物体内存在乙醛酸循环，可以由两分子乙酰辅酶A合成一分子琥珀酸，从而增加三羧酸循环的中间产物。因此，动植物和微生物可以由脂肪酸合成氨基酸。6.1.2物质代谢的器官特异性6.1.2.1肝脏的代谢特性（1）肝脏中葡萄糖的代谢肝脏中

6、的葡萄糖浓度与血糖浓度基本相同。进入肝脏中的葡萄糖在葡萄糖激酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖，6-磷酸葡萄处于糖代谢各种途径的交叉口，它可以根据机体的需要沿不同的代谢途径代谢。肝脏中葡萄糖的代谢途径如图6-2所示。图6-2肝脏中6-磷酸葡萄糖的代谢途径教学提示黑龙江生物科技职业学院教案（第页①当血糖浓度降低时，6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖酶的催化下生成葡萄糖，葡萄糖输出到血液中，保持血糖浓度稳定。②当血糖浓度较高时，6-磷酸葡萄糖转变成肝糖原在肝脏中贮存。③6-磷酸葡萄糖经糖酵解途径生成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下生成乙酰辅酶A，乙酰

7、辅酶A经三羧酸循环、氧化磷酸化产生ATP。④6-磷酸葡萄糖产生的乙酰辅酶A可以合成脂肪酸，这些脂肪酸可以转变成脂肪贮存，或合成磷脂和胆固醇。在肝脏合成的脂类通过血液脂蛋白输送到其它组织。⑤6-磷酸葡萄糖通过磷酸戊糖途径分解生成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）和5-磷酸核糖，还原型辅酶Ⅱ用于脂肪酸和胆固醇的合成，5-磷酸核糖用于合成核酸。（2）肝脏中脂肪的代谢脂类进入肝脏后有六种不同的代谢途径（图6-3）。①脂肪酸转化为肝脏脂类。②在大多数情况下，脂肪酸是肝脏氧化的主要燃料。脂肪酸经β-氧化生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A经三羧酸循环和氧化磷酸化产生ATP。③

8、脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A超出肝脏所需时，生成酮体。肝脏不能利用酮体，它经血液运送到其它组织利用。如心脏中所需能量的三分之一可由酮体提供