物质代谢的联系与调节(I)

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1、第十章物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的相互联系一、物质代谢的特点1、代谢池2、各物质间有共同的通路或中间代谢物。——整体性3、物质的分解代谢与合成代谢保持动态平衡。4、根据机体生理状态的需要，调节代谢途径的速度和方向。5、各组织器官在物质代谢上各有特色；ATP是机体能量利用的共同形式；NADPH是合成代谢所需的还原当量。二、物质代谢的相互联系1、能量代谢方面糖、脂肪、蛋白质均可氧化供能。一般情况下以糖和脂肪为主。与食物种类、体内储存的量、代谢上的互相联系和协调有关。一种供能物代谢增强能抑制和节约其它供能物质的降解。2、糖、脂和蛋白质代谢上的相互联系：存在共同的中间代谢物；三羧

2、酸循环、氧化磷酸化是共同的代谢途径。可互相转变，在代谢上互相影响。⑴糖代谢与脂代谢：糖可以转变为脂肪储存。脂酸不能转变为糖，甘油可转变为糖。糖摄入多，脂肪合成增加。糖代谢障碍时脂肪动员、β-氧化、酮体生成。葡萄糖合成糖原储存3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乙酰CoA脂酰CoA脂肪草酰乙酸柠檬酸α-酮戊二酸丙二酰CoA乙酰CoA羧化酶2HATPH2O+脂肪甘油3-磷酸甘油磷酸二羟丙酮脂酸乙酰CoA丙酮酸葡萄糖酮体肝三羧酸循环肝外⑵糖代谢与氨基酸代谢的联系葡萄糖丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸柠檬酸α-酮戊二酸延胡索酸琥珀酸丙、色、丝、苏、半胱、甘天冬酪、苯丙缬、蛋、异亮、苏亮、赖谷、谷氨酰胺、精

3、、组、脯甘、丙、天冬、谷、脯、丝、酪、半胱、谷氨酰胺、组、精、天冬酰胺⑶脂类代谢与氨基酸代谢的关系氨基酸可转变为脂肪。氨基酸可转变为胆固醇。氨基酸→乙酰CoA丝氨酸等是合成磷脂的原料。丝氨酸→胆（胺）碱丝氨酸磷脂、脑磷脂、卵磷脂丝氨酸→鞘氨醇→神经鞘磷脂除甘油部分外脂类不能转变为氨基酸。脂酸胆固醇⑷核酸与氨基酸代谢：丝、甘、组、色等氨基酸可转变为一碳单位参与核苷酸的合成。甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺是合成嘌呤核苷酸的原料。天冬氨酸、谷氨酰胺是合成嘧啶核苷酸的原料。3、组织、器官的代谢特点及联系各组织器官的细胞分化、结构和功能不同，酶体系的组成、含量不同。物质代谢上既有共同之处，又各

4、具特色。各组织器官在代谢上互相紧密联系形成一个整体。肝脏是调节和联系全身器官代谢的枢纽中心主要器官间的代谢联系第二节代谢调节原始调节或细胞水平调节——单细胞生物激素水平的调节——较为复杂的生物整体水平的调节（酶、激素、神经系统）——人、高等生物一、细胞水平的代谢调节细胞内酶的隔离分布，有关代谢途径分别在细胞的不同区域进行而不互相干扰。多酶体系分布核酸合成细胞核糖酵解胞液磷酸戊糖途径胞液糖原合成胞液脂肪酸合成胞液蛋白质合成内质网及胞液胆固醇合成内质网及胞液尿素合成线粒体及胞液血红素合成线粒体及胞液三羧酸循环线粒体氧化磷酸化线粒体脂肪酸氧化线粒体水解酶溶酶体关键酶或调节酶催化反应的特

5、点：①反应速度最慢。其活性决定了代谢途径的总速度。②催化单向反应或非平衡反应。其活性决定了反应的方向。③这类酶的活性受底物和多种代谢物或效应剂的调节。代谢途径的关键酶代谢途径关键酶糖原分解磷酸化酶脂肪酸分解肉毒碱酰基转移酶糖原合成糖原合酶脂肪酸合成乙酰CoA羧化酶糖酵解磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶酮体生成HMGCoA裂解酶胆固醇合成HMGCoA还原酶糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶嘌呤核苷酸合成PRPP合成酶、酰胺转移酶糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶嘧啶核苷酸合成天门冬氨酸转氨基甲酰酶、氨基甲酰磷酸合成酶II、PRPP合成酶关键

6、酶的调节方式：变构调节☆快速调节化学修饰诱导酶合成☆迟缓调节（酶含量的调节）阻遏酶降解（一）酶结构的调节1、酶的变构调节：⑴概念：变构调节（allostericregulation）概念：小分子化合物与酶活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶活性。变构酶：能进行变构调节的酶。变构效应剂：使酶发生变构调节的小分子物质。可以是酶的底物、代谢途径的终产物或其它小分子代谢物。变构激活与变构抑制。⑵机制：变构酶的结构：寡聚酶；催化亚基和调节亚基；同一亚基有催化部位和调节部位。变构效应剂与调节亚基（或调节部位）非共价键结合→酶的构象改变→影响酶与底物的结合→激活或

7、抑制。变构调节可表现为亚基的聚合或解聚。⑶变构调节的生理意义：效应剂的浓度改变（反映代谢途径的强度和能量供求情况）关键酶变构调节调节代谢的强度、方向、能量的供需平衡反馈抑制多为变构调节，使代谢物生成不至过多；能量得以有效利用不至浪费。变构调节可使不同代谢途径相互协调。一些代谢途径中的变构酶及其效应剂酶系激活剂抑制剂糖分解与氧化：糖原磷酸化酶AMP、PiATP、葡萄糖、6-磷酸葡萄糖己糖激酶——6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶AMP、ADP、ATP、柠檬酸、异柠檬酸Pi、二磷酸果糖丙酮酸