北大基础医学生物化学PPT课件 物质代谢的联系与调节.ppt

刘新文,物质代谢的联系与调节 刘新文，代谢调节 刘新文 北京大学医学部生物化学与分子生物学系 Metabolic network and regulation 新者陈,陈乃谢,新陈恒代谢 生则化,化者生,生化即化生 动态平衡 第一节 物质代谢的特点 2、动态平衡，以防止中间产物的堆积和缺乏 4、代谢调节与协调 5、组织、器官的代谢各有特色，相互配合形成整体 6、ATP是机体能量利用的共同形式 7、NADPH是合成代谢所需的还原当量 3、代谢联系构成代谢网络 1 、共有的代谢池 8 、以糖和脂肪为主要供能物质，节约蛋白质 9 、存在两用代谢途径，简化机构 第二节 代谢途径间的相互联系 一、枢纽性中间产物可以沟通不同的代谢通路 2、糖、核苷酸代谢的交汇点：5磷酸核糖（5C） 3、糖、甘油代谢的交汇点：磷酸二羟丙酮（3C） 4、糖、脂、氨基酸分解代谢的交汇点：乙酰辅酶A（2C） 5、氨基酸、核苷酸代谢的交汇点：一碳单位（1C） 1、糖酵解、异生、有氧氧化、磷酸戊糖途径及糖原代谢的交汇点：6磷酸葡萄糖（6C水平） 6、3个重要氨基酸与糖代谢的交汇点： Asp-草酰乙酸（4C）；Glu-酮戊二酸(5C)；Ala-丙酮酸(3C) 1、糖是良好的碳源，可转变为：脂肪、氨基酸、胆固醇等. 但一般不能转变为酮体 2、偶数碳原子的脂肪酸不能转变为葡萄糖 3、生糖、生酮、生糖兼生酮的氨基酸 5、两用代谢途径在物质转变中具有重要意义 7、奇数碳原子脂肪酸代谢与糖代谢的交汇点：琥珀酰辅酶A(4C)、乙酰辅酶A(2C) 6、3个重要氨基酸的代谢转变： Asp；Glu；Ala 二、不同物质之间的代谢转变 4、磷酸戊糖途径可实现3、4、5、6、7C的转变 1、糖类、脂类是人体的主要供能物质 2、糖类在动物供能中的优势 3、脂肪是良好的能量储存形式，相同碳原子的脂肪酸氧化分解时提供的ATP最多 三、能量代谢的共性 4、ATP在能量代谢中的中心作用 四、细胞内、间的代谢联系 1、细胞器之间的代谢分工及合作 2、器官之间的代谢分工及合作 第三节 物质代谢的调节网络 一、细胞水平的调节/酶调节：酶结构、数量、位置 关键酶(key enzyme)与限速酶(rate-limiting enzyme) 1、酶活性调节：别构调节、化学修饰调节、同工酶 反馈调节(feedback regulation) 1.1 别构调节（allosteric regulation ）与别构酶 1.2 化学修饰调节（chemical modification）/ 共价修饰调节(covalent modification ) 磷酸化/去磷酸化是主要的修饰调节方式 某些小分子可与酶蛋白特殊部位结合，引起酶分子构象变化，由此改变酶活性 具有两种活性形式相互转变 共同点 需要 不一定 能量 有 无 构型改变 信号转导 调节代谢方向 意义 有 无 级联放大 需要 不需要 其它酶的参与 有 无 共价键的改变 不同点 构象改变 共价调节 别构调节 别构调节与化学修饰调节的异同点 生物体内的代谢不是孤立，各行其是进行的，即相互联系转化，协调一致，又互相限制制约。体内代谢能保持这种动态的平衡，应归功与它的精确的调节机构。 【举例】饱餐一顿血糖不会居高不下。 1、细胞水平的调节---通过对细胞内酶的调节来实现 2、激素水平的调节---协调不同细胞间及组织与器官之间的代谢。 3、整体水平的调节---在神经系统参与下由酶和激素共同构成的调节网络。 一、细胞水平的调节 细胞水平的调节即是酶的调节，它是一切代谢调节的基础，酶的调节包括三方面： 1、酶结构的调节：它通过酶结构的改变，使其活性发生变化，调节特点是产生效应快，但时效短 2、酶量的调节：通过改变酶的生成与降解速度来改变酶活性，特点是速度慢，但调节的时间较长久 3、酶的分布：各种多酶体系在细胞内的分布是区域化的，同一多酶体系的酶均集中在一定的亚细胞结构中 各种代谢途径需多种酶的参与，有些称作关键 酶，它们包括催化不可逆反应的酶；催化代谢途 径分 叉点的酶；及参与代谢途径中限速反应的酶， 限速酶催化的反应常是代谢调节的枢纽步骤 反馈调节：代谢终末段的某一产物，可返回影响代谢初的某步反应，并对代谢全程起限速作用，这种调节方式叫反馈调节，因此种调节使反应加速的叫正反馈；如使反应减速的为负反馈。 丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸氧化 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶 糖异生 葡萄糖6磷酸脱氢酶 磷酸戊糖途径 柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶 、α酮戊二酸脱氢酶 三羧酸循环 磷酸果糖激酶Ⅰ、己糖激酶、丙酮酸激酶 糖酵解 糖原合酶 糖