第十一章物质代谢的联系与调节(教学)要点.ppt
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科学出版社案例式教材《生物化学》课件 第一节 物质代谢的特点 一、整体性 二、物质代谢偶联能量代谢 三、代谢途径的多样性 四、代谢调节 五、物质代谢的组织特异性 六、各种代谢物均具有共同的代谢池 七、ATP是机体能量储存与利用的共同形式 第二节 物质代谢的相互联系 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第三节 某些组织、器官的代谢特点 第四节 代谢调节 (二)酶结构的调节 酶结构的调节:通过酶结构的改变,使其活性发生 变化。调节特点是效应快,时效短。 变构调节和化学修饰调节异同点 三、整体调节 在中枢神经的控制下,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与功能,并通过各种激素的相互协调对机体代谢进行综合调节。 2、化学修饰调节 (1) 化学修饰调节的概念 酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰,从而引起酶活性改变,这种调节称为酶的化学修饰调节。 (2) 化学修饰的主要方式 磷酸化 - - - 去磷酸(最常见,最重要) 乙酰化 - - - 脱乙酰 甲基化 - - - 去甲基 腺苷化 - - - 脱腺苷 SH与 –S—S– 互变 -OH Thr Ser Tyr 酶蛋白 H2O Pi 磷蛋白磷酸酶 Thr Ser Tyr -O-PO32- 磷酸化的酶蛋白 酶的磷酸化与脱磷酸 ADP ATP 蛋白激酶 (3) 化学修饰调节的特点 ①大多数化学修饰的酶都具有无活性与有活性两种形式,它们之间的变化由两种不同的酶催化,催化互变反应的酶又受其他因素如激素的调节。 ③化学修饰调节在信号转导过程中最为常见。 调节效率比变构调节高,且磷酸化修饰具有级联放大效应。 信号转导 改变代谢的强度和方向 意义 需要 不需要 能量需要 有 无 级联放大 有 无 其他酶的参与 有 无 共价键的改变 构象改变,有活性和无活性互变。 共同点 化学修饰调节 变构调节 细胞内同一关键酶同受化学修饰与变构调节的双重调节,两种调节方式的相互协作,更增强了调节因子的作用。 磷酸化酶b-T 磷酸化酶a-T 磷酸化酶a-R 磷酸化酶b-R 磷酸化酶b激酶 ATP ADP 磷蛋白磷酸酶 H2O Pi ATP、G-6-P AMP、Pi ATP、G-6-P AMP、Pi (三)酶量的调节 1、酶蛋白合成:诱导与阻遏 加速酶合成的化合物称为诱导剂。 减少酶合成的化合物称为阻遏剂。 常见的诱导或阻遏方式 Ⅰ 底物对酶合成的诱导和阻遏 Ⅱ 产物对酶合成的阻遏 Ⅲ 激素对酶合成的诱导 Ⅳ 药物对酶合成的诱导 2. 酶蛋白降解 溶酶体 蛋白酶体 —— 释放蛋白水解酶,降解蛋白质 —— 泛素识别、结合蛋白质; 蛋白水解酶降解蛋白质 通过改变酶蛋白分子的降解速度,也能调节酶的含量。 二、激素水平的代谢调节 激素作用机制 内分泌细胞 激素 靶细胞 生物学效应 制造分泌 血液 (第一信使) (受体) 1.膜受体激素信号通过跨膜受体传递调节细胞代谢 激素作用方式 2.激素-胞内受体复合物可影响基因转录调节细胞代谢 (一)饥饿 糖原消耗 血糖趋于降低 胰岛素分泌减少 胰高血糖素分泌增加 引起一系列的代谢变化(三增强一减弱) 1. 短期饥饿(1~3天) 糖代谢与氨基酸代谢的相互联系 1.糖可为非必须氨基酸 2.糖可以转变为非必须氨基酸大部分氨基酸,(除Leu,Lys外),脱氨基后,生成相应的α-酮酸,可转变为糖。 生酮氨基酸:Leu,Lys. 生糖兼生酮氨基酸:Ile,Phe,Tyr,Thr,Trp 生糖氨基酸: (三)脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系 1. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸 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 —— 但不能说,脂类可转变为氨基酸。 2. 除亮氨酸和赖氨酸外,其他18种氨基酸可以转变为脂肪。 3. 所有氨基酸的分解代谢可提供乙酰CoA参与胆固醇合成。 4. 丝氨酸等是合成磷脂的原料 丝氨酸 胆胺 胆碱 卵磷脂 脑磷脂 丝氨酸磷脂 脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系 氨基酸可转变成脂肪、胆固醇及磷脂 脂类中的甘油部分可转变为非必需氨基酸 (四)核苷酸与其他物质代谢的相互关系 1. 氨基酸是体内合成核苷酸的重要原料 甘氨酸 一碳单位 合成嘌呤 合成嘧啶 2. 磷酸核糖、NADH+H+ 由磷酸戊糖途径提供。 谷氨酰胺 天冬氨酸 3、核苷酸与糖、脂肪、蛋白质代谢的相互联系 ATP是能量和磷酸基团转移的重要物质 UTP参与单糖的转变和多糖的合成 CTP参与卵磷脂的合成 GT
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