代谢和代谢调控总论

《代谢和代谢调控总论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十二章代谢和代谢调控总论第一节新陈代谢的概念和研究方法一、物质代谢的概念新陈代谢(metabolism)是机体与外界环境不断进行物质交换的过程。它是通过消化、吸收、中间代谢和排泄四个阶段来完成的。中间代谢(intermediarymetabolism)就是经过消化、吸收的外界营养物质和体内原有的物质，在全身一切组织和细胞中进行的多种多样的化学变化的过程。物质代谢：物质在体内进行化学变化的过程。能量代谢：物质在体内进行物质代谢的同时，必然伴随着能量转移的过程。物质代谢：同化作用从物质交换角度异化作用合成代谢从化学变化

2、角度分解代谢合成代谢分解代谢物质代谢能量代谢新陈代谢新陈代谢图解（同化作用）（异化作用）小分子大分子需要能量释放能量大分子小分子二、能量代谢的概念（一）代谢过程中能量的变化（二）食物的卡价和呼吸商（三）基础代谢（basalmetabolism)：是指人体的清醒而安静的状态中，同时又没有食物的消化与吸收作用的情况下（空腹），并处于适宜温度（室温），所消耗的能量称为基础代谢。三、物质代谢的研究方法（一）体内法（invivo)1.利用正常机体的方法2.使用病变动物法3.切除器官法4.放射性核素示踪法5.致突变法6.转基因法

3、和基因敲除（二）体外法(invitro)1.脏器灌注法2.组织切片或匀浆法3.纯酶法及酶抑制法4.使用亚细胞成分的方法第二节物质代谢的相互关系生物机体内，各类物质代谢相互影响、相互转化。三羧酸循环不仅是各类物质共同的代谢途径，而且也是它们之间相互联系的渠道。丙酮酸、酰基辅酶A、-酮戊二酸和草酰乙酸等代谢物则是各类物质相互转化的重要中间产物。琥珀酰CoAα-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸苹果酸草酰乙酸乙酰CoA柠檬酸异柠檬酸一、蛋白质与糖代谢的相互联系糖氨基酸蛋白质二、糖和脂类代谢的相互联系很少脂类糖大量三、蛋白质和脂类代谢

4、的相互联系蛋白质氨基酸脂类极少四、核酸与糖、脂类和蛋白质代谢的相互联系代谢途径的联系：相互转变，相互制约,殊途同归。图15-2动植物细胞膜结构和物质代谢的联系图解（质膜、核及核仁、内质膜、线粒体）第三节代谢调控总论生命现象是复杂生物化学过程综合结果。为了保证生命活动（如生长、发育、分化、繁殖、代谢和运动等）能够有条不紊地进行，所有生物体内发生的生物化学过程都必须受到有效的调控。生物调控机制是生物长期进化过程中逐步形成的。生物进化程度愈高，调控机制愈完善、愈复杂。生物体内的代谢调节在三种不同水平上进行：(1)细胞或酶水

5、平调节(2)激素调节(3)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、细胞内或酶水平的调节也称原初调节或原始调节。酶的调节是通过控制酶的活性和酶的合成量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。通过控制酶合成量的调节要牵涉到基因、mRNA、蛋白质的生物合成，所以这种调节是一种慢调节，在几小时或几天内才能完成。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。酶的调节主要是通过控制关键酶的浓度和活性来调节。通过调节酶的活性，这是快速调节，在几分钟到几十分钟内完成。关键酶（Ke

6、yenzyme）往往是代谢途径的第一步反应的酶（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）。ABCDEFGabcdfg（一）酶活力的调节1.反馈调节和别构酶反馈调节是生物体普遍存在的一种调节机制。反馈抑制是指反应终产物对自身合成途径中的酶活力起抑制作用，大多是对第一个酶的活力起抑制作用。反馈抑制的效果属于负性的，称为负反馈。有时终产物可激活整个代谢反应，这种情况称为反馈激活，也称正反馈。有些酶分子除了具有活性中心（结合部位和催化部位）外，还存在一个特殊的调控部位

7、，即变构部位。反馈调节剂与酶结构中的调控部位（变构部位）结合后，酶分子构象发生改变，导致酶活性中心构象改变，从而调节酶的活性。此类酶称为别构。由于变构剂与变构中心的结合而引起酶活性改变的现象则称为变构调节作用。调节其活性的抑制剂和激活剂分别称为别构抑制剂和别构激活剂。2.酶的共价修饰调节酶分子上多肽链上的某些基团，在另一些酶的催化下可与变构剂进行可逆共价结合，结合后引起酶活性变构，使酶活力发生变化（激活或抑制），从而达到调节效果，这种作用称为酶的共价修饰调节。这类酶则称为共价调节酶。有如下两个特点：（1）被修饰的酶可

8、以有两种互变形式，即一种为活性形式（具有催化活性），另一种为非活性形式（无催化活性）。正反两个方向的互变均发生共价修饰反应，并且都将引起酶活性的变化。（2）共价修饰调节作用可以产生酶的连续激活现象，所以具有信号放大效应。例如肾上腺素引起糖原分解过程中的一系列磷酸化激活步骤，其结果将激素的信号被逐级放大了约300万倍。目前已知有6种类型的共价修饰