生化—物质代谢调节课件.pptVIP

13 物质代谢调节 酶级联系统调控示意图 蛋白质和肽类激素 类固醇激素 * * 13.1 物质代谢的联系 13.2 组织、器官代谢的特点及联系 13.3 代谢调节的机制 13.1 物质代谢的联系 排出 核酸 核苷酸 磷脂 甘油二酯 CDP-胆胺 CDP-胆碱 酮体 脂肪酸 脂肪 甘油 糖 蛋白质 磷酸丙糖 丙酮酸 乙酰CoA 胆固醇 氨 基 酸 草酰乙酸 α-酮戊二酸 柠檬酸 TCA 氨 鸟氨酸 循环 尿素 ATP H2O CO2 糖与脂质 糖与蛋白质 蛋白质与脂质 核苷酸与氨基酸、糖类、脂质 一、糖类与脂质的互变 1. 摄入的糖量超过能量消耗时 葡萄糖 乙酰CoA 合成脂肪 （脂肪组织） 合成糖原储存（肝、肌肉） 2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖 脂酸 乙酰CoA 葡萄糖 脂 肪 甘油 甘油激酶 肝、肾、肠 磷酸-甘油 葡萄糖 3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时 高酮血症 草酰乙酸相对不足 糖不足 脂肪大量动员 酮体生成增加 氧化受阻 例如 丙氨酸 丙酮酸 脱氨基 糖异生 葡萄糖 1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。 二、糖与氨基酸的互变 2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸 糖 丙酮酸 草酰乙酸 乙酰CoA 柠檬酸 α-酮戊二酸 丙氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 氨基酸 乙酰CoA 脂肪 1. 蛋白质可以转变为脂肪 2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料 丝氨酸 磷脂酰丝氨酸 乙醇胺 脑磷脂 胆碱 卵磷脂 三、氨基酸与脂质的互变 脂肪 甘油 磷酸甘油醛 糖酵解途径 丙酮酸 其他α-酮酸 某些非必需氨基酸 3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸 植物、微生物可通过乙醛酸循环途径，将乙酰CoA转化为琥珀酸，后者转化成草酰乙酸，从而促进氨基酸的合成。 四、核苷酸与氨基酸、糖类、脂质代谢的关系 1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料 2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供 天冬氨酸 甘氨酸 谷氨酰胺 （酰胺N） 甲酸 甲酸 天冬氨酸 氨甲酰磷酸 3. 核苷酸在糖、脂肪、蛋白质的合成中起重要作用 UTP：参与多糖合成 CTP：参与磷脂合成 GTP：参与蛋白质合成 13.2 组织、器官代谢的特点及联系 脂肪组织 三酰甘油 甘 油 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 甘 油 糖 原 糖 原 乳 酸 乳 酸 三酰甘油 人类主要器官：大脑、肌肉、心脏、脂肪组织和肝脏之间的新陈代谢关系 脂肪酸,葡萄糖, 酮体 氨基酸, 葡萄糖, 脂肪酸 糖原,?三酰甘油 肝脏 脂肪酸, 甘油 脂肪酸 三酰甘油 脂肪组织? 无 脂肪酸 糖原 心肌 乳酸 葡萄糖 无 骨骼肌 (剧烈运动) 无 脂肪酸? 糖原 骨骼肌?? (静止) 葡萄糖(酮体—长期饥饿) 无 大脑 能量输出 首选能量物质 能量储备 器官 主要脊椎动物器官的能量代谢 无 13.3 代谢调节的机制 一、细胞水平的调节 酶的区域化分布 别构调节 化学修饰 含量的调节 二、激素水平的调节 三、整体水平的调节 一、细胞水平的调节 1 酶的区域化分布 多酶体系在细胞内的分布 酶的隔离分布的意义——避免了各种代谢途径互相干扰 1 酶的区域化分布 2 别构调节 变构位点 调节亚基 催化亚基 活性部位 正效应物 负效应物 底物 A ? B ? C ? D ? ? ? Z E1 E2 E3 E4 En E1被产物Z抑制 A ? B ? C ? ? D ? ? ? Y E ? ? ? Z E1 E2 E3 E3* En En* E1被C抑制 E3被产物Z抑制 E3 *被产物Y抑制 2 别构调节 ⑴磷酸化/去磷酸化 （高等动、植物酶化学修饰主要形式，细胞信号转导途径） ⑵乙酰化/去乙酰化 ⑶腺苷酰化/去腺苷酰化 (细菌中共价修饰调节酶活性的重要方式) ⑷尿苷酰化/去尿苷酰化 ⑸甲基化/去甲基化 ⑹氧化（S-S）/还原（2SH） 3 化学修饰 ——共价修饰 别构调节与共价修饰调节的异同点 3 化学修饰 ——共价修饰 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。 血液 1、腺苷酸环化酶（无活性） 腺苷酸环化酶（活性） 1 2、ATP cAMP 2 ?102 4、磷酸化酶激酶（无活性） 磷酸化酶激酶（活性） ?104 ATP ADP 4 5、磷酸化酶 b（无活性） 磷酸化酶 a（活性） ?106 ATP ADP 5