物质代谢途径的关系与调控

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1、第二篇代谢篇第11章物质代谢途经的相互关系与调控11.1物质代谢的相互关系一、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢的相互关系糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分解过程中可产生丙酮酸，丙酮酸经TCA循环产生—酮戊二酸和草酰乙酸，它们均可经加氨基或氨基移换作用形成相应的氨基酸。另外，糖分解过程中产生的能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。蛋白质分解产生的氨基酸，在体内可以转变为糖。如：多数氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸，经糖原异生作用可生成糖，这类氨基酸称为生糖氨基酸。糖代谢与蛋白质代谢的关系脂类分解过程中产生较

2、多的能量，可作为体内贮藏能量的物质。脂类与蛋白质之间可以相互转化：脂类分子中的甘油丙酮酸脂肪酸草酰乙酸—酮戊二酸氨基酸蛋白质脂类代谢与蛋白质代谢的关系乙酰辅酶A—氧化TCA循环草酰乙酸—酮戊二酸苹果酸氨基酸琥珀酸乙醛酸循环甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A脂肪糖与脂类物质也能相互转变：磷酸二羟丙酮丙酮酸甘油乙酰辅酶A脂肪酸脂类甘油—甘油磷酸磷酸二羟丙酮糖脂肪酸乙酰辅酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸—氧化乙醛酸循环TCACO2+H2O糖代谢与脂类代谢的关系糖核酸核苷酸ATPU

3、TPCTPGTP能量和磷酸基团的供应单糖的转变和多糖的合成参与卵磷脂的合成给蛋白质合成提供能量AMP辅酶、组氨酸等Gly、Asp、Gln嘌呤、嘧啶蛋白酶核苷酸、核酸的合成蛋白因子核苷酸、核酸的合成核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系二、代谢的调节控制高等动物就有4个水平上的调节方式：酶水平、细胞水平、激素水平和神经水平。对简单的单细胞生物，只能通过酶水平和细胞水平来调节细胞内的代谢。在动物和植物体内，则出现激素调节机制，能使不同组织细胞内的代谢彼此协调。在高等动物则有完善的神经系统和传感器官，能感知周围环境的变化

4、，并通过神经传递至大脑，大脑对得到的信息进行分析处理后发出指令至相应的细胞或激素分泌系统，从而进一步控制细胞内的代谢反应。神经水平的调节被认为是最高水平的调节。细胞水平调节是最基本的调节，是从单细胞生物到高等生物都具备的调节方式。细胞水平的调节涉及3个方面：基因表达调控、酶活性调控和酶的区域化定位。（一）酶的区域化定位细胞器酶系细胞核DNA复制、RNA的合成和加工的酶细胞质糖酵解、磷酸戊糖途径、糖原合成与分解、糖异生、脂肪酸的合成、氨基酸，核苷酸合成、蛋白质合成线粒体氧化磷酸化、三羧酸循环、β氧化、转氨基作用、谷

5、氨酸脱氢酶、脂肪酸碳链延长、单胺氧化酶内质网蛋白质合成与加工、黏多糖、磷脂、糖脂、糖蛋白、胆固醇的合成质膜ATP酶、腺苷酸环化酶等溶酶体水解酶类、氧化酶、过氧化物酶真核细胞内各代谢途径的酶定位线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;-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（二）酶活性的调节酶活性调节主要包括酶原激活、共价修饰、变构调节及酶的聚合与解聚调节等。1、酶原激活酶原是对机体自身保护的一种酶形式，又是一种酶的贮存形式，多见于动物

6、进行食物消化的酶类，当机体代谢需要时，酶原被运输分泌至适当的部位激活后发挥催化活性。1131415161461492451131415161461492451131415161461492451415147148Pro-CTπ-CTα-CTABCSSSSSSSS胰凝乳蛋白酶原的激活胰蛋白酶原的激活酶原激活遵循的原则①活化过程涉及选择性的水解，在某些情况下只进行一次水解剪切。②多肽链产物可能分离，也可能保留在成熟的蛋白质中。③此过程可能由于分子量的显著变化而引起注意。④选择性水解的主要后果是新构象的形成，尤其是酶活

7、性部位的形成。2、酶的反馈调节生物体内的反馈调节：是指反应系统中的产物或终产物对反应系列前面酶的影响作用。反馈调节反馈抑制：多存在于合成代谢反应中。前馈激活：主要存在于分解代谢反应中。（1）反馈抑制反馈抑制——是指在序列反应中终产物对反应序列前头的酶的抑制作用，从而使整个代谢反应速度降低，降低或抑制终产物生成速度。受反馈抑制的酶一般为别构酶。①单价反馈抑制在不分支的线性代谢途径中，一种末端产物就能起到反馈抑制作用，称单价反馈抑制。②二价或多价反馈抑制在分支代谢途径中，会出现几个本端产物，限速酶活性可受两种或两种以

8、上末端产物的抑制，这种情况称为二价或多价反馈抑制。主要有4种抑制机理：顺序反馈抑制、协同反馈抑制、累积反馈抑制、同工酶反馈抑制。（2）前馈激活前馈激活——是指在一序列反应中，前面的代谢物对后面的酶的激活作用，结果促进了代谢反应的进行。葡萄糖6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖UTPppiUTP-G’糖原糖原合成酶6一磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活S0SnS2S1E0E1En-1或