第十一章 物质代谢的联系和调节
第11章 物质代谢的相互联系和代谢调节
E.糖原合成与分解 5.下列哪种酶属于化学修饰酶? A.己糖激酶 B.葡萄糖激酶 C.丙酮酸羧激酶 D.糖原合酶 E.柠檬酸合酶 6.长期饥饿时大脑的能量来源主要是: A.葡萄糖 B.氨基酸 C.甘油 D.酮体 E.糖原 7.cAMP通过激活哪个酶发挥作用? A.蛋白激酶A B.己糖激酶 C.脂肪酸合成酶 D.磷酸化酶b激酶 E.丙酮酸激酶 8.cAMP发挥作用的方式是: A.cAMP与蛋白激酶的活性中心结合 B.cAMP与蛋白激酶活性中心外必需基团结合 C.cAMP使蛋白激酶磷酸化 D.cAMP与蛋白激酶调节亚基结合 E.cAMP使蛋白激酶脱磷酸 9.作用于细胞内受体的激素是: A.类固醇激素 B.儿茶酚胺类激素 C.生长因子 D.肽类激素 E.蛋白类激素 10.肽类激素诱导cAMP生成的过程是: A.激素直接激活腺苷酸环化酶
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------参考答案 一、单选题 1.E 2.B 3.A 4.A 5.C 6.C 7.C 8.B 9.E 二、填空题 1.前导链 随从链 2.四种脱氧核糖核苷酸 RNA 3.5′→3′ DNA聚合酶(DNA指导的DNA聚合酶) 4.T C 5.来自亲代DNA,新合成的 --第十一章 RNA的生物合成——转录 测试题-一、单项选择题 (在备选答案中只有一个是正确的) 1.模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′,其转录出RNA碱基序列 是: A.5′—AGGUCA—3′ B.5′—ACGUCA—3′ C.5′—UCGUCU—3′ D.5′—ACGTCA—3′ E.5′—ACGUGT—3′ 2.真核细胞RNA聚合酶Ⅱ催化合成的RNA是: A.rRNA
生物化学-第十一章-物质代谢调节控制
一、酶活性的调节
A
B
E1
C E2
D E3
催化反应速度最慢的酶:关键酶或限速酶
酶结构调节 酶数量调节 (快速调节) (迟缓调节)
1、变构调节
活性中心
代谢物
非共价键
E
别位
变构酶 E 酶结构发生改变
变构效应剂
变构激活剂 变构抑制剂
酶活性↑ 酶活性↓
变构调节的生理意义
① 代谢终产物反馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶,使代谢物不致生成过多 。
呼吸链 蛋白质合成 尿素合成 三羧酸循环 氧化磷酸化 血红素合成 蛋白质降解 核酸合成
分布区域 线粒体 核糖体 胞浆、线粒体 线粒体 线粒体 胞浆、线粒体 溶酶体、蛋白酶体 细胞核
• 多酶体系的隔离分布:使物质代谢互不干扰
酶活性的调节方式: 1、快速调节,也叫酶活性调节。
2、迟缓调节,也叫酶含量调节。
• 受体分类
按受体在细胞的部位不同,分为:
Ι 膜受体 Ⅱ 细胞内受体
细胞膜受体和细胞内受体
细胞膜受体的类型 1. 离子通道偶联受体 2. G蛋白偶联受体 3. 酶偶联受体
离子通道偶联受体
G蛋白偶联受体
G蛋白
全称:鸟苷酸结合蛋白 特点: ① 由a、b、g亚基组成的异聚体; ②具有GTP酶(GTPase)的活性,能结合GTP或GDP; ③ 其本身的构象改变可活化效应蛋白。
乙酰CoA
乙酰CoA羧化酶
丙二酰CoA
长链脂酰CoA
②变构调节使能量得以有效利用,不致浪费。
+ 糖原合酶
G-6-P –
糖原磷酸化酶
促进糖的储存
抑制糖的氧化
2、共价修饰
物质代谢的联系与调节《生物化学》复习提要
物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的特点(一)整体性体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政,而是同时进行的,而且彼此互相联系,或相互转变,或相互依存,构成统一的整体。
(二)代谢调节机体存在精细的调节机制,不断调节各种物质代谢的强度、方向和速度以适应内外环境的变化。
代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征。
(三)各组织、器官物质代谢各具特色由于各组织、器官的结构不同,所含有酶系的种类和含量各不相同,因而代谢途径及功能各异,各具特色。
例如肝在糖、脂、蛋白质代谢上具有特殊重要的作用,是人体物质代谢的枢纽。
(四)各种代谢物均具有各自共同的代谢池无论是体外摄人的营养物或体内各组织细胞的代谢物,只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时,不分彼此,参加到共同的代谢池中参与代谢。
(五)ATP是机体能量利用的共同形式糖、脂及蛋白质在体内分解氧化释出的能量,均储存在ATP的高能磷酸键中。
(六)NADPH是合成代谢所需的还原当量参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶,提供还原当量。
如糖经戊糖磷酸途径生成的NADPH既可为乙酰辅酶A合成脂酸,又可为乙酰辅酶A 合成固醇提供还原当量。
第二节物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互联系乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物,三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径,释出的能量均以ATP形式储存。
从能量供应的角度看,这三大营养素可以互相代替,并互相制约。
二、糖、脂和蛋白质代谢之间的联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立,而是相互关联。
它们通过共同的中间代谢物,即两种代谢途径汇合时的中间产物,三羧酸循环和生物氧化等联成整体。
(一)糖代谢与脂代谢的相互联系当摄人的糖量超过体内能量消耗时,除合成少量糖原储存在肝及肌肉外,生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰辅酶A竣化酶,使由糖代谢源源而来的大量乙酰辅酶A得以羧化成丙二酰辅酶A,进而合成脂酸及脂肪在脂肪组织中储存,即糖可以转变为脂肪。
第十一章物质代谢的相互联系及其调节
CTP
血红素合成 ALA合成酶
血红素
(2)变构酶的特点及作用机制
变构酶常由多个亚基构成; 变构效应剂可通过非共价键与调节亚基结合,引起酶构
象改变(T态和R态)或亚基的聚合、分离从而影响酶 的活性; 变构酶的酶促反应动力学不符合米曼氏方程式; 变构效应剂常常是酶的底物、产物或其他小分子中间代 谢物。 变构调节过程不需要能量。
(CH2)4CO HS Co
OH
AO
CH
3
CO
P
丙酮酸脱氢 酶
O CH HC TT
S
二氢硫辛酸 转乙酰酶
C C S Co
H3
A
H SH
(CH2)4CO OH
2 3
HP
S
(CH2)4CO OH
S
S
FAD H2
二氢硫辛酸
脱氢酶 FA D
丙酮酸氧化脱羧
NFAA
D+
NADH +H+
乙酰 丙二酸单 β-酮脂酰转移酶 酰转移酶 合成酶
第一节
物质代谢的相互联系
一、物质代谢的特点
物质代谢的整体性 物质代谢的可调节性 组织器官代谢的特色性 不同来源代谢物代谢的共同性 能量储存的特殊性 NADPH为合成代谢提供还原当量
二、物质代谢的相互联系
(一)能量代谢上的相互联系
物质代谢过程中所伴随的能量的贮存、释放、转移和利 用等称为能量代谢。
现出激素的生物学效应。 根据激素作用受体部位不同,激素可分为:细胞膜受
体激素和细胞内受体激素。
三、整体水平的代谢调节
1.应激状态下的代谢调节
应激是机体在一些特殊的情况下,如严重创伤、感染、中 毒、剧烈的情绪变化等所作出的应答性反应。
生物化学 第11章、代谢调控
色氨酸操纵子 调节基因产生的阻遏蛋白没有生物) 酶蛋白
阻遏蛋白不能跟操纵基因结 合, 结构基因可以表达 B:有色氨酸 色氨酸与阻遏蛋白结合,从 而使阻遏蛋白能够结合到 操纵基因,结构基因不表达
代谢产物
色氨酸合成途径还存在色氨酸操纵子中衰
减子所引起的衰减调节。
操纵子(operon ):指原核生物基因表达的的 调控单位。包括一个操纵基因(operator,O) , 一群功能相关的结构基因(S)和专管转录起始 的启动基因(P)。
调节 基因
R
启动 操纵 基因 基因
P O S
1
结构 基因
S
2
S
3
操纵子
操纵子可分为:
可诱导操纵子:基因在正常情况下不表 达,
加入诱导物后基因表达。如乳糖操纵子 可阻遏操纵子:基因在正常情况下表达, 有辅阻遏物存在时不表达。如色氨酸操纵子
酶促反应的前馈和反馈
:
前馈作用(feedforward):代谢途径中前
面的底物对其后某一催化反应的调节酶有作用。
前馈激活——底物对后面的酶起激活作用。
前馈抑制——底物对后面的酶起抑制作用
丙酮酸激酶
G → G-6-P → F-6-P → FDP →→→ PEP
前馈激活
丙酮酸
乙酰CoA+CO2 + H2O + ATP
前馈抑制
乙酰CoA羧化酶
丙二酸单酰CoA+ADP+ Pi
反馈调节(feedback)—某一代谢途径的产物或 终产物积累时,反过来对反应序列前头的限速 酶发生的调节作用
正反馈(反馈激活)——产物能使反应速度加快 负反馈(反馈抑制)——产物能使反应速度减慢
物质代谢联系与调节
01
02
03
某些物质可以诱导细胞内产生诱导酶,这种作用叫做酶的诱导生成作用。
一些分解代谢的酶类只在有关底物or底物类似物存在时才能诱导合成;
一些合成代谢的酶类在产物或产物类似物足够存在时,其合成被阻遏。
1.酶的诱导和阻遏
1
诱导酶:是指当细胞中加入特定诱导物后诱导产生的酶,它的含量在诱导物存在下显著增高,这种诱导物往往是酶底物的类似物或底物本身。
脂肪转变为糖是有限的。脂类分子的甘油部分经糖异生可以生成糖,而FA部分分解产生的乙酰CoA进入TCA后全部氧化为CO2和H2O。因此,在动物中,脂肪转变为糖是有限的,而在植物和微生物中存在乙醛酸循环,乙酰-CoA可产生OA,可异生为糖,因此,在植物和微生物中,脂肪可以转变为糖。
糖代谢与脂代谢的相互联系
细胞代谢的调节,主要是通过控制酶的作用而实现的。这种酶水平的调节,是最基本的调节方式。激素和神经调节是随着生物进化、发展而完善起来的调节机制,但是它们仍然是通过“酶水平”的调节而发挥其作用。所有这些调节又受生物遗传因素的控制。
DNA的复制、转录在细胞核里进行。转录出的mRNA、tRNA、rRNA从核孔穿出进入细胞质,在粗面内质网上进行蛋白质的生物合成。
当诱导物存在时,诱导物和阻遏蛋白结合时,改变阻遏蛋白的构象,不能与操纵基因结合,于是RNA聚合酶起作用,使底物基因进行转录和翻译,生成酶蛋白。
酶生成的阻遏作用(repression) 在没有代谢产物时,阻遏蛋白不能与操纵基因结合,因而结构基因就转录翻译,生成酶蛋白。
当代谢产物存在时,代谢终产物和阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白构象发生变化,可与操纵基因结合,从而使结构基因不能进行转录,酶的生成受到阻遏。
核酸代谢与糖、脂及蛋白质代
代谢的相互关系及调控
第十一章代谢的相互关系及调节控制I 主要内容本章重点讲了两个方面问题,一是生物体内不同物质代谢的相互联系,二是生物体内物质代谢的调控。
一、物质代谢的相互联系糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢和核酸代谢是广泛存在于各种生物体内的四大物质代谢途径,不同途径之间的相互关系集中体现为各有所重,相互转化,又相互制约的关系。
二、代谢调节的一般原理代谢的调节控制方式有分子水平调节、细胞水平调节、激素水平调节和神经水平调节四种,其中神经水平调节是高等动物所特有的,细胞水平是所有生物体共有的,各种类型的调节都是由细胞水平来实现的。
细胞水平调控是一切调控的最重要基础,细胞水平调节主要分为酶的区域化分布调节、底物的可利用性、辅因子的可利用性调节、酶活性的调节、酶量调节五种形式。
(一)酶的区域化分布调节(二)底物的可利用性(三)辅助因子的可利用性(四)酶活性调节酶活性调节是通过对现有酶催化能力的调节,最基本的方式是酶的反馈调节,亦即通过代谢物浓度对自身代谢速度的调节作用,反馈调节作用根据其效应的不同分为正反馈调节和负反馈调节。
反馈是结果对行为本身的调节或输出对输入的调节,在物质代谢调节中引用反馈是指产物的积累对本身代谢速度的调节。
反馈抵制调节包括顺序反馈调节、积累反馈调节、协同反馈调节和同功酶调节四种。
(五) 酶量的调节细胞内的酶可以根据其是否随外界环境条件的改变而改变分为组成酶和诱导酶。
组成酶是催化细胞内各种代谢反应的酶,如糖酵解、三羧酸循环等。
诱导酶则是其含量可以随外界条件发生变化的一些酶类。
它的产生或消失可以使细胞获得或失去代谢某一种物质的能力。
1.原核生物基因表达调控操纵子学说是F. Jacob 和 J. Monod 于1961年首先提出来用于解释原核生物基因表达调控的一个理论。
该理论认为一个转录调控单位包括:结构基因、调节基因、启动子和操纵基因四个部分,其中操纵基因加上它所控制的一个或几个结构基因构成的转录调控功能单位称为操纵子。
生物化学复习资料重点试题第十一章代谢调节解读
第十一章代谢调节一、知识要点代谢调节是生物在长期进化过程中,为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。
通过调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一,使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。
根据生物的进化程度不同,代谢调节作用可在不同水平上进行:低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调节而起作用的;多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。
因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的,所以,细胞内酶的调节是最基本的调节方式。
酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方面对代谢进行调节的。
细胞是一个高效而复杂的代谢机器,每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。
细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸,在功能上虽各不相同,但在代谢途径上却有明显的交叉和联系,它们共同构成了生命存在的物质基础。
代谢的复杂性要求细胞有数量庞大、功能各异和分工明确的酶系统,它们往往分布在细胞的不同区域。
例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中;参与三羧酸循环、脂肪酸β-氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中;与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中;与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。
细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。
生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。
酶合成主要来自转录和翻译过程,因此,可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调节。
在转录水平上,调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭,这是一种负调控作用。
而分解代谢阻遏作用通过调节基因产生的降解物基因活化蛋白(CAP促进转录进行,是一种正调控作用,它们都可以用操纵子模型进行解释。
操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位,由启动子(P、操纵基因(O和在功能上相关的几个结构基因组成;转录后的调节包括,真核生物mRNA 转录后的加工,转录产物的运输和在细胞中的定位等;翻译水平上的调节包括,mRNA 本身核苷酸组成和排列(如SD序列,反义RNA的调节,mRNA 的稳定性等方面。
第十一章代谢调节讲解
第十一章代谢调节—、知识要点代谢调节是生物在长期进化过程中,为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。
通过调iT作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一,使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。
根据生物的进化程度不同,代谢调节作用可在不同水平上进行:低等的单细胞生物是通过细胞内酶的调右而起作用的:多细胞生物则有更复杂的激素调节和神经调节。
因为生物体内的各种代谢反应都是通过酶的催化作用完成的,所以,细胞内酶的调节是最基本的调肖方式。
酶的调节是从酶的区域化、酶的数量和酶的活性三个方而对代谢进行调节的。
细胞是一个髙效而复杂的代谢机器,每时每刻都在进行着物质代谢和能量的转化。
细胞内的四大类物质糖类、脂类、蛋白质和核酸,在功能上虽各不相同,但在代谢途径上却有明显的交叉和联系,它们共同构成了生命存在的物质基础。
代谢的复杂性要求细胞有数虽庞大、功能各异和分工明确的酶系统,它们往往分布在细胞的不同区域。
例如参与糖酵解、磷酸戊糖途径和脂肪酸合成的酶主要存在胞浆中;参与三竣酸循环、脂肪酸B ■氧化和氧化磷酸化的酶主要存在于线粒体中:与核酸生物合成有关的酶大多在细胞核中:与蛋白质生物合成有关的酶主要在颗粒型内质网膜上。
细胞内酶的区域化为酶水平的调节创造了有利条件。
生物体内酶数量的变化可以通过酶合成速度和酶降解速度进行调节。
酶合成主要来自转录和翻译过程,因此,可以分别在转录水平、转录后加工与运输和翻译水平上进行调^在转录水平上,调节基因感受外界刺激所产生的诱导物和辅阻遏物可以调节基因的开闭,这是一种负调控作用。
而分解代谢阻遏作用通过调巧基因产生的降解物基因活化蛋白(CAP)促进转录进行,是一种正调控作用,它们都可以用操纵子模型进行解释。
操纵子是在转录水平上控制基因表达的协调单位,由启动子(P人操纵基因(0)和在功能上相关的几个结构基因组成:转录后的调节包括,真核生物mRNA转录后的加工,转录产物的运输和在细胞中的泄位等;翻译水平上的调节包括,mRNA 本身核苜酸组成和排列(如SD序列),反义RNA 的调节,inRNA的稳宅性等方而。
第11章-物质代谢的相互联系和代谢调节教学文案
第十一章物质代谢的相互联系和代谢调节一、选择题1、糖酵解中,下列哪一个催化的反应不是限速反应?A、丙酮酸激酶B、磷酸果糖激酶C、己糖激酶D、磷酸丙糖异构酶2、磷酸化酶通过接受或脱去磷酸基而调节活性,因此它属于A、别(变)构调节酶B、共价调节酶C、诱导酶D、同工酶3、下列与能量代谢有关的途径不在线粒体内进行的是A、三羧酸循环B、脂肪酸β氧化C、氧化磷酸化D、糖酵解作用4、关于共价修饰调节酶,下列哪种说法是错误的?A、这类酶一般存在活性和无活性两种形式,B、酶的这两种形式通过酶促的共价修饰相互转变C、伴有级联放大作用D、是高等生物独有的代谢调节方式5、阻遏蛋白结合的位点是A、调节基因B、启动因子C、操纵基因D、结构基因6、下面哪一项代谢是在细胞质内进行的A、脂肪酸的β-氧化B、氧化磷酸化C、脂肪酸的合成D、TCA7、在乳糖操纵子模型中,操纵基因专门控制是否转录与翻译。
A、结构基因B、调节基因C、起动因子D、阻遏蛋白8、有关乳糖操纵子调控系统的论述何者是错误的?A、大肠杆菌乳糖操纵子模型也是真核细胞基因表达调控的形式B、乳糖操纵子由三个结构基因及其上游的启动子何操纵基因组成C、乳糖操纵子有负调节系统和正调节系统D、乳糖操纵子负调控系统的诱导物是乳糖9、下列有关阻遏物的论述何者是正确的?A、阻遏物是代谢的终产物B、阻遏物是阻遏基因的产物C、阻遏物与启动子结合而阻碍基因转录D、阻遏物与RNA聚合酶结合而阻碍基因转录二、是非题(在题后括号内打√或×)1、共价调节是指酶与底物形成一个反应活性很高的共价中间物。
2、在酶的别构调节和共价修饰中,常伴有酶分子亚基的解聚和缔合,这种可逆的解聚/缔合也是肌体内酶活性调节的重要方式。
3、细胞的区域化在代谢调节上的作用,除了把不同的酶系统和代谢物分隔在特定的区间,还通过膜上的运载系统调节代谢物、辅酶和金属离子的浓度。
4、操纵基因又称操纵子,如同起动基因又称启动子一样。
第十一章 物质代谢的相互联系及其调节(编写)
第十一章物质代谢的相互联系及其调节第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系二、糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互联系第二节物质代谢的调节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第十一章物质代谢的相互联系及其调节物质代谢、能量代谢与代谢调节是生命存在的三大要素。
生命体都是由糖类、脂类、蛋白质、核酸四大类基本物质和一些小分子物质构成的。
虽然这些物质化学性质不同,功能各异,但它们在生物体内的代谢过程并不是彼此孤立、互不影响的,而是互相联系、互相制约、彼此交织在一起的。
机体代谢之所以能够顺利进行,生命之所以能够健康延续,并能适应千变万化的体内、外环境,除了具备完整的糖、脂类、蛋白质与氨基酸、核苷酸与核酸代谢和与之偶联的能量代谢以外,机体还存在着复杂完善的代谢调节网络,以保证各种代谢井然有序、有条不紊地进行。
第一节物质代谢的相互联系一、糖、脂、蛋白质在能量代谢上的相互联系糖类、脂类及蛋白质都是能源物质均可在体内氧化供能。
尽管三大营养物质在体内氧化分解的代谢途径各不相同,但乙酰CoA是它们代谢的中间产物,三羧酸循环和氧化磷酸化是它们代谢的共同途径,而且都能生成可利用的化学能ATP。
从能量供给的角度来看,三大营养物质的利用可相互替代。
一般情况下,机体利用能源物质的次序是糖(或糖原)、脂肪和蛋白质(主要为肌肉蛋白),糖是机体主要供能物质(占总热量50%~70%),脂肪是机体储能的主要形式(肥胖者可多达30%~40%)。
机体以糖、脂供能为主,能节约蛋白质的消耗,因为蛋白质是组织细胞的重要结构成分。
由于糖、脂、蛋白质分解代谢有共同的代谢途径限制了进入该代谢途径的代谢物的总量,因而各营养物质的氧化分解又相互制约,并根据机体的不同状态来调整各营养物质氧化分解的代谢速度以适应机体的需要。
若任一种供能物质的分解代谢增强,通常能代谢调节抑制和节约其它供能物质的降解,如在正常情况下,机体主要依赖葡萄糖氧化供能,而脂肪动员及蛋白质分解往往受到抑制;在饥饿状态时,由于糖供应不足,则需动员脂肪或动用蛋白质而获得能量。
代谢途径的相互联系和代谢调控
(胞液)
关
-酮戊二酸 谷氨酸
系 天冬氨酸
草酰乙酸 C1 丙酮酸
乙酰CoA
(线粒体) TCA循环
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 (氧化)
+Pi
e-
三羧酸 循环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合物 分解成共同的 中间产物(如 丙酮酸、乙酰
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
磷酸二羟丙酮 PEP
甘油
酸
丙氨酸 甘氨酸
生酮氨基酸
和
丝氨酰 苏氨酸
亮氨酸 赖氨酸
核 苷
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
酸
天冬酰氨
异亮氨酸
之
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
间
苯丙酰氨
的
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
改变细胞的生理过程
细胞膜
问答题
1、为什么说三羧酸循环是糖、脂、蛋白质三大物质代谢的 共同通路?
2、举例说明核苷酸类化合物在代谢中起的作用。 3、试比较变构调节与化学修饰调节作用的异同? 4、试以大肠杆菌乳糖操纵子说明酶合成的诱导和阻遏。
5、写出天冬氨酸在体内氧化生成CO2和H2O的主要历程, 注明其中脱氢反应的酶,并计算所产生的ATP数目。 6、简述能荷调节对代谢的影响及其生物系意义。
顺序反馈抑制示意图
-
-
H
E1
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酶合成
诱导剂
概述:
细胞水平调节 激素水平调节 整体水平调节
[E]
酶分解
激活变构 酶结构改变 (剂)
影响酶活性
酶结构改变
化学修饰
化学修饰
抑制变构 (剂)
改变细胞膜通透性
调节代谢速度 酶合成
[E]
相应生理效应
快速调节:影响酶的结构,快, 但 短暂,(几秒-几分) 迟缓调节:影响酶量, 慢而持久(几小时) 酶分解
5. RBC-无线粒体,能量全部来自糖酵解(30g/日)。 6. 脂肪组织-合成和储存TG。肝脏也能合成TG,但不能储 存TG,需VLDL运至肝外。
5. ATP是生物体能量的载体
ATP的产生、利用和储存
6.NADPH是合成代谢所需的还原当量
G-6-P脱氢酶
来源
G-6-P酸脱氢酶 苹果酸酶 异柠檬酸脱氢酶
消化吸收 肝糖异生 肝糖原分解 氧化供能
血糖
(3.896.11mmol/L)
合成糖原
转变为脂肪 或氨基酸 转变为其他 糖类物质
合成酶*(线粒体)
酮体
裂解酶(线粒体)
HMG-CoA
β-羟-β-甲基戊二酸单 酰辅酶A
还原酶(内质网)
胆固醇
合酶﹟(胞浆)
* 合成酶 synthatase:连接酶类(ligases)如:aa-tRNA合成酶,反应耗ATP。 ﹟ 合酶 synthase: 裂合酶类(lyases).如:ATP合酶,ALA合酶等。反应不耗ATP。
亚细胞区域
胞液 线粒体 胞液 胞液 胞液 内质网 线粒体 胞液及内质网 胞液及线粒体 线粒体及胞浆 内质网 线粒体
2.代谢途径不同
反应链: TCAC 鸟氨酸循环
酶 底物、条件 能量 辅助因子 等均不同 嘌呤核苷酸循环 磷酸戊糖通路 Cori循环
包括
反应环:
注意:每条途径的
地点 产物和意义
葡萄糖氧化分解途径小结
§1.物质代谢的特点
1.整体性与区域化
细胞内物质代谢:同时进行; 相互联系; 相互转变; 相互依存.构成统一的整体。 注意:相互联系的枢纽性物质主要的来源 和去路 丙酮酸
草酰乙酸 乙酰CoA α-酮戊二酸(α-KG) 等
物质代谢的区域化
代谢途径
糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖原合成与分解 糖异生途径 FA合成 FA β-氧化 胆固醇生物合成 酮体生成 尿素合成 磷脂合成 呼吸链
阻 遏 剂
Phe和Tyr的代谢主要与哪些疾病有关?
①苯丙AA羥化酶缺乏:苯丙酮酸尿症 ②酪氨酸酶缺乏:白化病
4、组织、器官代谢各具特色
1. 肝脏-物质代谢的中枢(综合性化工厂 )
2. 心脏-以酮体、乳酸、FFA和Glu为能源,有氧氧化供能 为主. 3. 大脑-Glu为唯一能源,日耗100g。长期饥饿者以酮体为 主要能源(日耗50-100g)。
4. 肌肉-缺乏G6P酶,不能将肌糖原分解成葡萄糖补充血 糖。
主要产能机构; 三大代谢联系 枢纽。 核苷酸合成的 原料;为合成 代谢提供
NADPH
NADP+ G-6-P脱
氢酶
磷酸戊糖 NADPH
3.酶促反应下使代谢处于动态平衡
去路 代谢池:来源 重要代谢途径的限速酶 (见下表) 糖原分解 糖酵解 三羧酸循环 糖异生
脂肪酸合成 脂肪分解 酮体合成 胆固醇合成 尿素合成
物质代谢的联系与调节
§1、物质代谢的特点 §2、物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系 二、三大营养物质代谢间的联系 §3、组织、器官的代谢特点 §4、代谢调节
总结提纲
一. 总结生物体内物质代谢的特点; 二. 物 质代谢代谢之间有何联系?指出代谢途 径相互联系的枢纽性物质;说出这些物质 的主要来源与去路。 三. 物质代谢是如何进行调节的?
草酰乙酸的来源与去路
羧化酶
丙酮酸+CO2 苹果酸
Asp+α-KG
草 酰
GTP
GDP
CO2
PEP 柠檬酸 苹果酸
脱氢酶
-2H GOT -Glu
乙酰CoA
乙 酸
NADH
NAD+
胆固醇的来源与去路
维生素D 胆 食物吸收 体内合成 固 醇 胆汁酸盐 激素(糖、盐、性) 生物膜 胆道排出
(粪固醇)
血糖的来源与去路
途径 糖酵解 地点 胞浆 条件 无氧、 NAD+
O2、 NAD+、 FAD
限速酶
己糖激酶 PFK-1 丙酮酸激酶
产物
乳酸 2(3) ATP
意义
应急供能 红细胞等组织 能量来源
有氧氧化 胞浆、 线粒体 磷酸戊糖 胞浆 途径
以上三个: 36或 丙酮酸脱氢酶系;38ATP; 柠檬酸合酶;α CO2; -KG脱氢酶系; H2O 异柠檬酸脱氢酶。
磷酸戊糖途径
胞浆
思考……
1.总结下列代谢中间物质的来源和可能的代谢去路 ①. G-6-P ②.丙酮酸 ③.乙酰CoA ④.草酰乙酸 ⑤. 谷氨酸 ⑥. 血糖 ⑦. 血NH3 2.试从代谢途径中计算下列物质彻底氧化后可生成 的ATP 数量: ①.乳酸 ②.乙酰乙酸 ③.丙氨酸 ④.C12FA
G-6-P的来源和去路
限 速 酶
糖原合成酶 磷酸化酶 己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 柠檬酸合酶 异柠酸脱氢酶 α-KG脱氢酶系 丙酮酸羧化酶 PEP羧激酶 二磷酸果糖酯酶 G-6-P酯酶 乙酰CoA羧化酶 脂肪酶 HMG-CoA合成酶( β-羟-β-甲基戊二酸单酰 辅酶A合成酶) HMG-CoA还原酶 氨基甲酰磷酸合成酶-Ⅰ
糖原
G-1-P 糖酵解 糖有氧氧化
Glucose
G-6-P
磷酸戊糖途径 糖原合成 葡萄糖(肝)
糖异生
丙酮酸的来源和去路
PEP
乳酸
丙氨酸
草酰乙酸 苹果酸 TCAC
丙 酮 酸
乙酸
乙酰CoA 乙酰磷酸
柠檬酸
胆固醇 脂肪酸
乙酰CoA 的来源和去路
脂酰CoA 丙氨酸 胆固醇
乙酰CoA
丙酮酸 酮体 TCAC