生物化学物质代谢的联系与调节

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1、第十章物质代谢的联系与调节概述（一）物质代谢调节的概念正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整体上保持动态平衡。机体对物质代谢的精细调节过程称做代谢调节。（二）代谢途径代谢途径是指生物体内物质在代谢过程中，由许多酶促反应组成的、有秩序的、依次连接的、连续的化学反应。第一节物质代谢的整体性和通用性（一）物质代谢的整体性代谢途径相互联系、相互依存、相互支持、相互制约、相互协调β3-磷酸甘油β（二）代谢调节精细性代谢调节的三个层次细胞水平调节（分子水平调

2、节）整体水平调节（神经调节）激素水平调节二、一些组织器官的物质代谢特点肝脑骨骼肌红细胞肾糖代谢合成与储存糖原、肝糖原分解直接补充血糖、糖异生的主要器官主要利用葡萄糖氧化供能合成与储存糖原、肌糖原分解不能直接补充血糖、成熟红细胞只进行糖酵解糖异生脂代谢合成脂肪但不能储存脂肪合成酮体但不能利用酮体合成胆固醇的主要器官成人脑不能合成胆固醇可利用酮体可利用酮体进行脂交换合成和利用酮体蛋白质代谢合成尿素的主要器官合成少量尿素不能合成合成少量尿素第二节物质代谢的相互联系一、在能量上的相互联系β二、糖、脂、蛋白质和核酸代谢之间的相互联系（一）酶的

3、区域化分布与定位有利于各代谢途径有条不紊进行和有效调节β第一节物质代谢的调节一、细胞水平调节细胞水平的调节指通过其细胞内代谢物浓度的变化来影响酶活性和酶含量的调节方式。细胞水平的调节是最原始、最基本的调节方式。真核细胞主要代谢途径与酶在细胞内的隔离分布代谢途径细胞内分布代谢途径细胞内分布糖酵解细胞液脂肪合成细胞液三羧酸循环线粒体胆固醇合成细胞液和内质网磷酸戊糖途径细胞液尿素合成细胞液和线粒体糖异生细胞液蛋白质合成细胞液和内质网糖原合成与分解细胞液DNA合成细胞核氧化磷酸化线粒体mRNA合成细胞核磷脂合成内质网tRNA合成核质脂肪酸合

4、成细胞液rRNA合成核仁脂肪动员细胞液血红素合成细胞液和线粒体脂酸β氧化线粒体胆红素生成细胞液和微粒体（二）物质代谢调节的基本方式关键酶（keyenzyme）定义：关键酶是指代谢途径中某一个或几个酶的活性改变，可以改变整个途径的反应速度和方向，这样的酶称为关键酶或限速酶。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。一些重要代谢途径的限速酶代谢途径限速酶糖酵解己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶磷酸戊糖途径葡萄糖-6-磷酸脱氢酶糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖-1，6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶三羧酸循环柠檬酸合

5、成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶脂肪分解三酰甘油脂肪酶（激素敏感脂肪酶）脂酸合成乙酰辅酶A羧化酶酮体合成HMG辅酶A合酶胆固醇合成HMG辅酶A还原酶尿素合成精氨酸代琥珀酸合成酶血红素合成δ-氨基-γ-酮戊酸合酶（ALA合酶）关键酶的特点它催化的反应速度最慢，它的活性决定整个代谢途径的反应速度，故又称限速酶。它催化单向反应或非平衡反应。它受多种代谢物的变构调节调节,属于调节酶(三)细胞内酶活性的调节1.变构调节细胞内一些代谢物能与某些酶分子活性中心以外的某一部位以非共价键可逆结合，使酶

6、构象发生改变并影响其催化活性，这种现象叫做变构调节RRcAMPＣＣ2.什麽是变构酶？3.什麽是变构效应剂？4.什麽是变构部位？5.什麽是调节亚基？6.什麽是催化亚基？7.变构效应有协同效应吗？AMP变构效应剂常引起酶分子紧密构象与松弛构象之间的互变，亚基的聚合或解聚。无活性磷酸果糖激酶-1有活性磷酸果糖激酶-1无活性磷酸果糖激酶-1ATP变构效应剂常引起酶分子紧密构象与松弛构象之间的互变，亚基的聚合或解聚。果糖－1，6二磷酸酶的变构效应变构酶的特点：变构酶是多亚基酶（多为偶数亚基）变构酶的变构效应剂可为其底物、产物或其他化合物变构酶

7、的酶促动力学不符合米曼氏方程变构酶一般受多种物质的激活或抑制变构调节不需能量某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP柠檬酸丙酮酸激酶FDPATP、乙酰CoA三羧酸循环柠檬酸合酶AMPATP、长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶AMP、ADPATP糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、ATPAMP果糖-1,6-二磷酸酶ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP、G-1-P、PiATP、G-6-P糖原合成糖原合酶G-6-P脂酸合成乙酰CoA羧化酶柠檬酸、异柠

8、檬酸长链脂酰CoA胆固醇合成HMG-CoA还原酶胆固醇氨基酸代谢谷氨酸脱氢酶ADP、亮氨酸、蛋氨酸ATP、GTP、NADH嘌呤核苷酸合成PRPP酰胺转移酶PRPPAMP、ADP、GMP、GDP嘧啶核苷酸合成天冬氨酸氨基甲酰转移酶CTP