2017四川农业大学生物化学考研854考研-物质代谢的联系及调节.ppt

细胞代谢及其相互联系与调节 第一部分 细胞代谢网络及特点 新陈代谢的概念及内涵  生物氧化的三个阶段 生物界能量传递及转化总过程 二、细胞代谢主要途径 三、 代谢途径交叉形成网络 糖类脂类氨基酸和核苷酸之间的代谢联系 糖代谢与脂类代谢的相互联系 脂肪代谢和糖代谢的关系 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 葡萄糖分解和糖异生以及氨基酸代谢的关系 三种AA氧化分解途径 Ala/Asp/Glu氧化分解生成ATP计算 脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 氨基酸碳骨架进入三羧酸循环的途径 核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系 四、 细胞代谢的一些特点 通过NADPH循环将还原力由分解代谢转移给生物合成反应 磷酸戊糖途径的两个阶段 脂肪酸生物合成的反应历程 糖分解和糖异生途径中相对独立的单向反应 ATP携带能量由能源传递给细胞的需能过程 第二部分 代 谢 调 节 第二节 酶水平的调节 细胞结构和酶的空间分布 细胞膜结构对代谢途径的分隔控制调节 酶活性的前馈和反馈调节 反馈调节中酶活性调节的机制 6-磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活作用 脂肪酸合成的调节 氨基酸合成的反馈调控 酶的共价修饰 共价修饰方式 酶的共价修饰及级联系统调控示意图 糖原合成酶和糖原磷酸化酶的调控 糖异生作用与糖酵解的协同调节 2，6-二磷酸果糖合成和降解的调控 乙酰-CoA羧化酶活性的磷酸化调节 细胞能量状态指标 柠檬酸循环的调节 糖酵解与三羧酸循环途径的调节 第三节 激素调节和跨膜信号转导 甾醇类激素作用原理示意图 肽类激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图 cAMP激活蛋白激酶的作用机理 激素对脂代谢的调节 第三节 基因表达的调控 基因表达多水平调控 原核生物基因表达的遗传机制—操纵子学说 操纵子 酶的诱导和阻遏操纵子模型 大肠杆菌中的乳糖代谢 大肠杆菌乳糖操纵子负调节系统 大肠杆Lac阻遏蛋白的结构与功能 乳糖操纵子的正调节系统 乳糖和葡萄糖对Lac操纵子表达的联合影响 问答题 糖酵解和葡萄糖异生的关系 乙酰-CoA 丙二酸单酰-CoA 软脂酸-CoA 丙酮酸 柠檬酸 胰高血糖素、肾上腺素（引发磷酸化/活化） 柠檬酸裂解酶 丙酮酸脱氢酶复合体 胰岛素（引发磷酸化/活化） 乙酰-CoA羧化酶 反硝化作用 氧化亚氮 氨甲酰磷酸 分支酸 脱氧庚酮糖酸-7-磷酸 天冬氨酸 天冬氨酰磷酸 赤藓糖-4-磷酸 脱氢奎尼酸 莽草酸 谷氨酸 磷酸烯醇式丙酮酸 + 预苯酸 Try Phe Trp Ile Trp His CTP AMP Gln Lys Met Thr 酮丁酸 Gly Ala 谷氨酰胺合酶 天冬氨酰半醛 高丝氨酸 氨基苯甲酸 某些酶可以通过其它酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性。这类酶称为共价修饰酶。目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。 A P1 G E D C B H Ea-b Ec-d Ec-g 关键酶（限速酶） P2 目前已知有六种修饰方式：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)。 激酶 ATP ADP 磷酸化酶 b （无活性） 磷酸化酶a P （有活性） 磷酸酯酶 -OH H2O P 例：蛋白质磷酸化和脱磷酸化 意义：由于酶的共价修饰反应是酶促反应，只要有少量信号分子（如激素）存在，即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应。这种调节方式快速、效率极高。 肾上腺素或胰高血糖素 1、腺苷酸环化酶(无活性) 腺苷酸环化酶(活性) 2、ATP cAMP R、cAMP 3、蛋白激酶(无活性) 蛋白激酶(活性) 4、磷酸化酶激酶(无活性) 磷酸化酶激酶(活性) 5、磷酸化酶b (无活性) 磷酸化酶 a(活性) 6、糖原 6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖 葡萄糖 血液 ATP ADP ATP ADP 肾上腺素或胰高血糖素 1 3 2 ?102 ?104 ?106 ?108 葡萄糖 4 5 6 糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控，其限速酶分别为糖原磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似，但其效果相反。 糖原合成酶 a ( 有