生物化学精品课件-广西医科大学-第10章 物质代谢的联系与调节.ppt

第10章 物质代谢的联系与调节 Metabolic Interrelationships and Regulation ATP是能量生成、利用合贮存的中心物质； UTP参与糖原合成； CTP参与磷脂合成； GTP参与蛋白质的合成 许多酶的辅酶是核苷酸的衍生物，如NAD+、NADP+、辅酶A等 ? 细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节。 (一) 细胞内酶呈隔离分布。 (二) 关键酶活性的调节 (1) 酶原激活 (2) 关键酶的变构调节。 (3) 酶的化学修饰调节。 (4) 酶量的调节 信使作用 特异性 高效性 激素间存在相互作用 激素调节比神经调节慢，但作用持久 激素的分泌有节律性 Opposing actions of insulin and glucogon plus epinephrine 激素影响 胰岛素与胰高血糖素对血糖的调节 激素调节的一般特征： 例如 丙氨酸 丙酮酸 脱氨基 糖异生 葡萄糖 2. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α-酮酸，可转变为糖。 1. 蛋白质可以转变为脂肪 （三）脂类与氨基酸代谢的相互联系 氨基酸 乙酰CoA 脂酸 脂肪 生糖氨基酸 3-磷酸甘油 丙酮酸 2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料 磷脂酰丝氨酸 脑磷脂 卵磷脂 HOCH2CH2NH2 HOCH2CH2 +N（CH3） HOCH2CHCOOH NH2 - CO2 3SAM 丝氨酸 乙醇胺 胆碱 —— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。 脂肪 甘油 磷酸二羟丙酮 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 4. 核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系 1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料 一碳单位 合成嘌呤 甘氨酸 合成嘧啶 天冬氨酸 谷氨酰胺 2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供 胞嘧啶 NH3 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O CO2 + NH3 β-丙氨酸 胸腺嘧啶 β-脲基异丁酸 β-氨基异丁酸 H2O 丙二酸单酰CoA 乙酰CoA TAC 肝 尿素 甲基丙二酸单酰CoA 琥珀酰CoA TAC 糖异生 3. 核酸的分解代谢与氨基酸及糖代谢密切相关 4. 许多核苷酸在物质代谢中起重要作用 Leu、Lys Val, Ile, Met, Thr 胆固醇、酮体 葡萄糖、糖原 丙酮酸 乙酰CoA 草酰乙酸 α- 酮戊二酸 琥珀酸 延胡索酸 磷酸二羟丙酮 脂肪 甘油 脂酸 Glu Arg His Pro Ala Trp Ser Gly Thr Cys Asp Tyr、Phe Gln 物质代谢的相互联系 代谢调节 组织、器官的代谢特点及相互联系 物质代谢的特点 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 高等生物 —— 三级水平代谢调节 细胞水平代谢调节 激素水平代谢调节 高等生物在进化过程中，出现了专司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，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调对机体代谢进行综合调节。 一、细胞水平的代谢调节 （一）亚细胞结构对酶系统的分隔作用 酶在细胞内的隔离分布使有关代谢途径分别在细胞不同区域进行，各种代谢途径不致互相干扰。 脂酸b氧化 脂酸合成 胆固醇合成 磷脂合成 DNA、RNA合成 蛋白合成 多种水解酶 尿素合成 多酶体系 分布 线粒体 细胞核 胞液 胞液、内质网 内质网 多酶体系在细胞内的分布 胞液、内质网 溶酶体 胞液、线粒体 ① 速度最慢，酶活性决定整个代谢途径的总速度； ② 催化的反应为单向反应或非平衡反应，酶活性决定整个代谢途径的方向。 ③ 酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。 关键酶催化的反应具有以下特点： （二）关键酶活性的调节 关键酶（限速酶、调节酶） 决定某一代谢途径的速度和方向的某一个或少数几个具调节作用的酶。 糖原降解 糖原磷酸化酶 糖原合成 糖原合酶 脂肪动员