第十三章物质代谢的相互联系及代谢的调节控制-04.ppt

第十三章 代谢间的联系与调控 糖 脂 脂肪代谢和糖代谢的关系 （二）糖代谢与蛋白质代谢的关系 糖可以转变为非必需氨基酸 糖 蛋白质 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 （三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系 由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实际上仅限于Glu。 蛋白质间接地转变为脂肪。 脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 (四)三大基础物质代谢的相互关系： 相互转变、相互制约、殊途同归。  相互转变：指糖类、脂肪、蛋白质代谢通过共同的代谢中间产物丙酮酸、乙酰辅酶A、α-酮戊二酸等相互联系起来，可以相互转变。 相互制约：指生物体内脂类、蛋白质代谢的强度主要由糖类的代谢强度决定。当糖类供应充足时，糖类在体内大量氧化分解供能，这时脂肪、蛋白质的分解就受到一定的制约。糖类供应短缺时，脂类可大量分解供能，蛋白质也有供能作用。 正常情况下，蛋白质的代谢主要用于蛋白质的不断自我更新，只有当机体能源物质糖类、脂类严重消耗时，蛋白质才表现为大量分解供能。 殊途同归：三大物质代谢分解途径虽不相同，但彻底氧化为水和二氧化碳最终汇合到TCA循环中，所以TCA循环是糖类、脂肪、蛋白质彻底分解氧化的一条共同途径。 TCA循环是糖类、脂肪、蛋白质三大物质的共同通路： (1)、三羧酸循环是乙酰辅酶A最终氧化生成CO2和H2O的途径。 (2)、糖代谢产生的碳骨架最终进入三羧酸循环氧化。 (3)、脂肪分解产生的甘油可通过糖有氧氧化进入三羧酸循氧化，脂肪酸经β—氧化产生乙酰辅酶A可进入三羧酸环氧化。 (4)、蛋白质分解产生的氨基酸经脱氨后碳骨架可进入三羧循环，同时，三羧酸循环的中间产物可作为氨基酸的碳骨架接受NH3后合成非必需氨基酸。所以，三羧酸循环是三大物质代谢共同通路 二、细胞水平的调节 代谢途径的区域化 酶活性的调节 酶量的调节 （一）代谢途径的区域化 概念：代谢途径的有关酶类，常常组成酶系，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中，使不同代谢途径在不同细胞内进行 区域化的意义：区域化的存在显著影响真核细胞的代谢情况，有利于代谢的调节。 例如：脂肪酸的分解与合成 真核细胞内某些酶的区域化分布 （二）酶活性的调节 酶原激活 酶的非共价修饰调节 酶的共价修饰调节 反馈调节 酶的非共价修饰调节 别构调节：小分子效应物非共价结合于酶的调节部位，从而改变酶的活性的现象。 别构效应有别构激活（正协同效应）和别构抑制（负协同效应） 别构激活剂与别构抑制剂： 代谢底物往往是别构激活剂，代谢产物往往是别构抑制剂 某些重要代谢过程中的调节酶及其效应物 酶活力的共价修饰调节 定义：酶蛋白在另一种酶的催化下，在其分子上以共价结合的方式接上或脱去某种特殊的化学基团，从而引起酶活力改变的过程 类型：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙酰化，腺苷酰化/去腺苷酰化，尿苷酰化/去尿苷酰化，甲基化/去甲基化，氧化（S-S）/还原(2SH) 举例：糖原磷酸化酶 意义：代谢作用中关键酶的共价修饰是级联放大的最终阶段。（特别是激素调节） 磷酸化酶的共价修饰调节 共价修饰与级联放大 反馈调节 前馈—代谢底物浓度的调节 反馈—终产物的调节作用 反馈抑制的方式 1)线性反馈:反馈抑制的基本方式. 2)分支代谢反馈:原核生物中重要调控方式. 特点:每一个分支途径的终产物常常控制分支后的第一个酶,同时每一个终产物又对整个途径的第一个酶有部分抑制作用. (1)多价反馈抑制 (2)协同反馈抑制 (3)累积反馈抑制 (4) 合作反馈抑制示意图（增效反馈抑制） (5)顺序反馈抑制示意图 1 变构调节——反馈的普遍机制 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，即变构中心。 变构中心虽然不是酶活性中心的组成部分，但它可以与某些化合物（称为变构剂）发生非共价结合，引起酶分子构象的改变，对酶起到激活或抑制的作用。这类酶通常称为变构酶，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。 目前已知的变构酶均为寡聚酶，含两个或两个以上的亚基，一般分子量较大，而且具有复杂的空间结构。 大多数由变构酶催化的反应不遵守米氏方程，由变构剂所引起的抑制作用也不服从典型的竞争性或非竞争性抑制作用的数量关系。 变构剂可以分为两类 激活变构剂：变构剂与酶分子结合后，酶的构象发生了变化，这种新的构象有利于底物分子与酶的结合，使酶促反应速度提高。 抑制变构剂：变构剂与酶分子结合所引起的酶的构象变化不利于与底物的结合，表现出一定程度的抑制作用。 实验发现，在变构酶中起催化作用，称为催化亚基；与变构剂结合