《第十五章物质代谢联系与调节》教学课件.ppt

生物体内各种代谢过程是一个整体。所以，各类物质的代谢均不是一个独立的事件——它们之间有相互影响和相互转化。糖、脂、蛋白和核酸之间都是可以相互转化的。 一、糖代谢和蛋白质代谢的关系 1.糖可以合成各种非必需氨基酸的碳链结构，经氨基化或转氨基作用后，即生成相应的氨基酸。糖代谢产生的能量可以供氨基酸和蛋白质合成。（GTP） 2.蛋白质可以分解成氨基酸，氨基酸中的 生糖氨基酸脱氨后，变成酮酸，再经糖异生作用生成糖。 二、脂代谢和蛋白代谢的关系 1. 脂类分子的甘油部分可转变为丙酮酸，丙酮酸可转变为OA，alpha-酮戊二酸，然后接受氨基后转变为相应的氨基酸； 2. 脂类中的FA部分转变为蛋白质是受到限制的， FA分解的产物乙酰-CoA虽然可进入TCA生成酮酸，酮酸经转氨可产生相应的氨基酸，但乙酰-CoA进入TCA，必须要有草酰乙酸。 3.如无其它物质来补充草酰乙酸，反应便不能进行，因此动物不易利用FA合成aa，而在植物和微生物中，因存在乙醛酸循环。（可由2分子的乙酰-CoA合成一分子琥珀酸，用以增加OA，从而促进FA合成aa。）因此在植物中，脂肪酸可转变为aa。 4.Protein可以转变为脂肪，如同aa可转变为乙酰-CoA，由乙酰-CoA可合成FA；生糖aa可以转化为甘油，也可转化为乙酰CoA，再转化为FA。有了FA和甘油就可以顺利合成脂肪。 此外，Ser还可以合成胆胺和胆碱，因此aa也是合成磷脂的原料。 三、糖代谢与脂代谢的相互联系 1.糖可以转变为脂肪。糖分解产生的乙酰CoA可合成FA；另一方面，糖分解产生的磷酸二羟丙酮又可生成甘油，FA和甘油可分成脂肪。 2.脂肪转变为糖是有限的。脂类分子的甘油部分经糖异生可以生成糖，而FA部分分解产生的乙酰-CoA进入TCA后全部氧化为CO2和H2O。因此，在动物中，脂肪转变为糖是有限的，而在植物和微生物中存在乙醛酸循环，乙酰-CoA可产生OA，可异生为糖，因此，在植物和微生物中，脂肪可以转变为糖。 四、核酸代谢与糖、脂及蛋白质代 谢的相互联系 1. 核酸及其衍生物和多种物质代谢有关。但脂类代谢，除供应嘌呤环合成原料CO2外，和核酸代谢并无明显的关系；糖代谢中的戊糖循环提供核糖，是合成核酸的原料；蛋白质代谢能为嘌呤和嘧啶的合成提供许多原料，如Gly、Asp、Gln、甲酸盐等。 许多核苷酸在代谢中起着重要作用： ATP提供能量和磷酸基团 UTP参与糖原合成 GTP参与蛋白质合成 CTP参与磷脂合成 许多辅酶均为核苷酸的衍生物CoA、NAD、NADP、FAD。因此，核苷酸与很多代谢有着密切的关系。 2. 核酸与其他物质代谢关系中更为重要的一点是：它作为细胞内的重要遗传物质，可通过控制蛋白质合成，影响细胞的组成成份和代谢类型。 3. 核酸与其它各类代谢物质之间存在着一种交互作用的关系，各类代谢物为核酸及其衍生物的合成提供原料，而核酸及其衍生物又反过来对其他物质的代谢方式和反应速进度发生影响。 生物体内存在着相互联系，错综复杂的代谢过程。如果，体内存在调节和控制，各种代谢就会变得杂乱无章，生物也就不能存活。实际上，生物体内存在着调节控制，控制各种代谢有条不紊地进行。 生物体内的代谢调节，在三种不同水平上进行。即：1.神经调节；2. 激素调节；3.细胞内调节 细胞代谢的调节，主要是通过控制酶的作用而实现的。这种酶水平的调节，是最基本的调节方式。激素和神经调节是随着生物进化、发展而完善起来的调节机制，但是它们仍然是通过“酶水平”的调节而发挥其作用。所有这些调节又受生物遗传因素的控制。 一、动物细胞的结构和物质代谢的关系 DNA的复制、转录在细胞核里进行。转录出的mRNA、tRNA、rRNA从核孔穿出进入细胞质，在粗面内质网上进行蛋白质的生物合成。 在线粒体中进行：TCA、电子传递、氧化磷酸化、脂肪酸的β-氧化；urea cycle（前2步）。 在细胞质中进行：酵解，脂肪酸（16C）合成，urea cycle（后3步）。 二、酶水平的调节 生物体内的代谢过程绝大多数是由E所催化的化学反应组成的，这些反应是在精致的调节机制控制下进行的。 酶除了具有催化功能外，还具有调节和控制各类生物化学反应速度、方向和途径的功能。 酶水平的调节作用主要有两种方式：一是通过激活或抑制酶的活性；二是通过影响酶的合成或降解速度，即改变细胞内酶的含量。这种酶水平的调节作用是生物调控最重要的形式。 （一） 别构调节 1. 概念 别构调节（allosteric regulation）：