第9章.物质代谢的联系与调节辩析.ppt

物质代谢的联系与调节生化与分子生物学教研室 刘先俊 膜受体激素的作用方式： 胞内受体激素的作用方式 （三） 整体水平的代谢调节 1. 饥 饿 糖原消耗 血糖 ? 胰岛素 ? ，胰高血糖素 ? 引起一系列的代谢变化： * 短期饥饿（ 1~3天 ）： * * P221 一、物质代谢的相互联系 （一）在能量代谢上的相互联系 糖 脂肪 蛋白质 三大营养物 乙酰CoA 共同中间产物 TAC 2H + 2 e + 呼吸链 ATP CoA 共同最终代谢通路 * 从供能角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约 脂肪分解 ? ATP ? ATP/ ADP ? （一） 磷酸果糖激酶-1 （一） 糖分解 ? * 一般情况下，供能以糖、脂为主 （二）糖、脂肪、蛋白质代谢的相互联系 1. 糖代谢与脂代谢的相互联系 糖 分解代谢 乙酰CoA 氧化、 供能 合成脂肪酸 1）摄入的糖量过多时： 合成糖原储存 2）脂肪的甘油部分能在体内转变为糖 脂酸 乙酰CoA 丙酮酸 脂肪 甘油 甘油激酶 肝、肾、肠 磷酸-甘油 糖 3）脂肪的分解代谢受糖代谢的影响 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时： 脂肪动员 ? ? 酮体 ? ? 高酮血症 草酰乙酸 TAC受阻 糖 ? 2.糖与氨基酸代谢的相互联系 例如： 丙氨酸 丙酮酸 脱氨基 糖异生 糖 1）大部分氨基酸（除leu , lys 外）脱氨基后， 生成α-酮酸，可转变为糖 2）糖代谢的中间产物可氨基化 生成某些非必需氨基酸 糖 丙酮酸 草酰乙酸 乙酰CoA 柠檬酸 α-酮戊二酸 丙氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 （三） 脂类与氨基酸代谢的相互联系 但不能说，脂类可转变为氨基酸 脂肪 甘油 磷酸甘油醛 糖酵解途径 丙酮酸 其他α-酮酸 某些非必需氨基酸 1.脂肪中的甘油可转化为某些氨基酸 氨基酸 乙酰CoA 脂肪 2.蛋白质可以转变为脂肪 3. 氨基酸可作为合成磷脂的原料 丝氨酸 丝氨酸磷脂 胆胺 脑磷脂 胆碱 卵磷脂 1.氨基酸是体内合成核酸的重要原料 甘氨酸 天冬氨酸 谷氨酰胺 一碳单位 合成嘌呤 合成嘧啶 2.磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供 （四） 核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系 二、代 谢 调 节 （一）代谢调节的概念 机体各种物质代谢为适应内外环境变化，有条不紊的进行，不断对各种物质代谢的强度、方向和速率进行精细调节。 代谢调节是生命的重要特征。生物体内代谢调节是在长期进化过程中逐步形成的一种适应能力。 代谢调节普遍存在于生物界 单细胞生物 通过细胞内代谢物浓度的变化，调节酶活性及含量 ——原始调节/细胞水平调节 高等生物 细胞水平代谢调节 激素水平代谢调节：高等生物在长期进化过程中出现了专司调节功能的内分泌细胞或内分泌器官，其分泌的激素可对其它细胞发挥代谢调节作用。 整体水平代谢调节：在中枢神经系统 的控制下，或通过神经纤维及神经递质直接 对靶细胞发挥影响，或通过某些激素的分泌 来调节某些细胞的代谢与功能并通过各种激 素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。 （二）细胞水平的代谢调节 通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶活性及含量进行调节。主要对酶进行调节（原始调节） 是一切生物都具有的调节方式，在高等生物是其他水平调节的基础。 1.细胞内酶的隔离分布 各种代谢途径的酶都集中并分布于具有一定结构的亚细胞或存在于胞浆的可溶部分。意义：避免各种代谢途径的酶互相干扰，而且有利于它们协调地发挥作用。 酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调节的一种重要方式。 2.多酶体系、多功能酶 多酶体系:由几种不同功能的酶彼此聚合形 成的多酶复合物 。 如丙酮酸脱氢酶复合体 多功能酶:一些酶系在进化过程中由于基因 融合，形一条多肽链却具有不 同功能的酶，也称串联酶。如脂肪酸合成酶 脂肪酸合成酶系 一条多肽链 包括7种催化活性 一种酰基载体蛋白 多酶体系 有助于代谢的顺利进行 多功能酶 便于调控。 * 代谢途径的速度、方向是由其中 的关键酶（key enzyme）的活性所决定的 关键酶催化的反应具有以下特点： 3.关键酶 ① 速度最慢，它的速度决定整个代谢途径 的总速度，故又称其为限速酶?limiting velocity enzymes? ② 催化单向反应或非平衡反应，它的活性 决定整个代谢途径的方向。 ③ 这类酶活性除受底物控制外，还受多种 代谢物或效应剂的调节。 *