物质代谢的联系与调节 (2).ppt

代谢调节TheRegulationofMetabolism第四节第31页，共66页，星期日，2025年，2月5日代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量进行调节，这种调节称为原始调节或细胞水平代谢调节。单细胞生物第32页，共66页，星期日，2025年，2月5日高等生物——三级水平代谢调节细胞水平代谢调节(基础，最主要的调节方式)激素水平代谢调节高等生物有调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他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，通过神经纤维及神经递质或通过分泌某些激素来调节细胞的代谢及功能，并通过激素的互相协调对机体代谢进行综合调节。第33页，共66页，星期日，2025年，2月5日一、细胞水平的代谢调节?细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节——细胞内酶的隔离分布——酶的变构调节——酶的共价修饰调节——酶含量的调节第34页，共66页，星期日，2025年，2月5日（一）细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域。第35页，共66页，星期日，2025年，2月5日主要代谢途径多酶体系在细胞内的分布第36页，共66页，星期日，2025年，2月5日第37页，共66页，星期日，2025年，2月5日酶的隔离分布的意义——避免了各种代谢途径互相干扰。第38页，共66页，星期日，2025年，2月5日①反应速度最慢②催化单向反应或非平衡反应，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。关键酶(限速酶)催化反应的特点：代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的关键酶决定。第39页，共66页，星期日，2025年，2月5日例：糖代谢的关键酶第40页，共66页，星期日，2025年，2月5日①快速调节②缓慢调节数秒、数分钟通过改变酶的活性数小时、几天通过改变酶的含量变构调节(allostericregulation)化学修饰调节(chemicalmodification)?代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。第41页，共66页，星期日，2025年，2月5日代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP柠檬酸丙酮酸激酶ATP，乙酰CoA三羧酸循环柠檬酸合酶AMPATP，长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶AMP，ADPATP糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA，ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP，G-1-P，PiATP，G-6-P脂酸合成乙酰辅酶A羧化酶柠檬酸，异柠檬酸长链脂酰CoA氨基酸代谢谷氨酸脱氢酶ADP，亮氨酸，蛋氨酸GTP，ATP，NADH嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶AMP，GMP嘧啶合成天冬氨酸转甲酰酶CTP，UTP核酸合成脱氧胸苷激酶dCTP，dATPdTTP（二）关键酶的变构调节第42页，共66页，星期日，2025年，2月5日1．变构调节的机制变构酶催化亚基调节亚基变构效应剂：底物、终产物、其他小分子代谢物第43页，共66页，星期日，2025年，2月5日变构效应剂+酶的调节亚基酶的构象改变酶的活性改变（激活或抑制）疏松亚基聚合紧密亚基解聚酶分子多聚化第44页，共66页，星期日，2025年，2月5日2.变构调节的生理意义①代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoA乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA第45页，共66页，星期日，2025年，2月5日②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶