物质代谢的联系与调节PPT课件
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3. 许多核苷酸在调节代谢中也起着重要 作用。
例如，ATP是能量通用货币和转移磷酸 基团的主要分子，UTP参与单糖的转变和多 糖的合成。CTP参与磷脂的合成，GTP为蛋白质多肽链的生 物合成所必需。此外，许多重要的辅酶辅基
如尼克酰胺核苷酸和黄素核苷酸都是腺嘌呤核 苷酸衍生物，参与酶的催化作用。
环核苷酸，如cAMP，cGMP作为胞内信号分 子(第二信使)参与细胞信号的传导，
一般地说，动物组织不易利用脂肪酸合成 氨基酸。
（2）甘油
脂类中的甘油是糖异生的原料之一。 由甘油 可以转变成合成非必需氨基酸的碳骨架，即α-酮 酸，再由它们直接合成氨基酸。
四、核苷酸代谢与其它物质代谢之间的关系
1. 核酸控制细胞中蛋白质的合成。影响 细胞的组成成分和代谢类型。
2. 核苷酸是核酸的基本组成单位
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
磷酸二羟丙酮 PEP
丙酮酸
乙酰乙酰CoA
甘油
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸 琥珀酸
琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸 异柠檬酸
精氨酸
糖分解和糖异生途径中 相对独立的单向反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
糖原（或淀粉）
蛋白质 核酸
淀粉、糖原
脂肪
糖
类
氨基酸
核苷酸
1-磷酸葡萄糖
脂
6-磷酸葡萄糖
类 生糖氨基酸
核糖-Baidu Nhomakorabea-磷酸
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
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
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
此外，缺乏糖的充分供应，使细胞的能量水平 下降， 蛋白质生物合成的过程也受影响，因耗能 (ATP和GTP)反应。
三、脂代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 氨基酸转变为脂类
（1） 所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的， 还是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。
（2）途径: 生酮氨基酸(需要糖配合)可以通过 转变成乙酰CoA之后合成脂肪酸。
4. 核酸的合成也与糖、脂类和蛋白质的代谢密 切相关, 糖代谢为核酸合成提供了磷酸核糖(及脱氧 核糖)和NADPH还原力。
5. 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺所携带的一碳 单位以及四氢叶酸等参加嘌呤和嘧啶环的合成，多 种酶和蛋白因子参与了核酸的生物合成(复制和转 录)，
6. 糖、脂等燃料分子为核酸生物学功能的实现 提供了能量保证。
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮
2 磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2 草酰乙酸
2 丙酮酸 丙酮酸羧化酶
第三节 高等动物调节的一般原理
一、代谢调节的实质
三羧酸循环处于中心的位置;（意义） 显示出是各种物质分解代谢的共同归宿; 是物质代谢相互联系和转变的共同枢纽。
一、糖代谢与脂代谢之间的联系与转变
糖与脂类的联系最为密切，糖可以 转变成脂类。
1. 糖转变成脂类
葡萄糖经氧化分解，生成磷酸二羟丙酮及丙
酮酸等中间产物(交挥点)
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
丙酮酸
(2) 奇数脂肪酸
丙酰CoA
(3) 丙酸 (反刍动物 )
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酸
葡萄糖。
①② ③可以合成糖，乙酰CoA无意义
偶数脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA在动物体内 则不能净合成糖，故可以说不能合成。
其关键问题在于丙酮酸脱氢酶系催化产生乙酰 CoA的反应是不可逆的。
虽然有研究显示，同位素标记的乙酰CoA碳原 子最终掺入到了葡萄糖分子中去，但其前提是必须 向三羧酸循环中补充如草酰乙酸等。
第一节 物质代谢的目的
通过对全部代谢途径进行综合和归纳出: 一、 生成ATP
主要方式? 其机理? 粗燃料
精燃料
二、 生成还原辅酶
NADPH2 推动合成反应
三、产生生物合成的小分子前体
1.复杂的代谢途径都具有其生理意义 2.提供交汇点(中转点)。
第二节 物质代谢的相互联系与转变
动物体中物质的代谢活动高度的协调，互 相联系的。通过中间物作为分支点把各条途径连 结起来。
如由丙酮酸，α-酮戊二酸和草酰乙酸可 以生成相应的丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。
2. 氨基酸转变为糖
当动物缺乏糖的摄人(如饥饿)时，则体蛋白 分解加强。
（1） 20种氨基酸中，除赖氨酸和亮氨酸
（2）通过脱氨基作用直接或间接经糖异生途 径中的某 一中间产物，或者TCA某 一中间产物即 可沿糖异生途径合成糖。
（3）途径:生糖氨基酸 再由糖转变成脂肪的。
2. 脂肪转变成氨基酸
（1）脂肪酸
脂肪酸合成氨基酸碳架结构的可能性不大，机理同脂 肪酸转变为糖。
因为当由乙酰CoA进入三羧酸循环，再由循环中的中 间产物形成氨基酸时，消耗了循环中的有机酸？如无其他来 源得以补充，反应则不能进行下去。
植物与微生物细胞中脂肪酸可转变成氨基 酸。在动物细 胞中缺乏这样的机制。
糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化 乙酰CoA，NADPH 从头合成 脂肪酸
糖
脂肪
酵解 磷酸二羟丙酮
α -磷酸甘油
甘油 脂肪
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
糖代谢
-氧化 乙酰CoA乙(植醛酸物循环) 琥珀酸 糖异生 糖
TCA
二、糖代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 糖转变为氨基酸（蛋白质）
α- 酮酸可以作为“碳架”，转氨基或 氨基化作用进而转变成非必需氨基酸。
物质代谢的联系与调节
第一节 物质代谢的相互联系
1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
（1）动物在相对稳定的条件下，物质代 谢过程相互协调而有节律的进行。
（2）当环境改变时，物质代谢能够适应 环境，物质代谢要与之相适应，通过调节 实现。由一种平衡状态转换为另一平衡状 态，以适应环境的需要。
乙酰CoA
脂酰CoA。
α-磷酸甘油 + 脂酰CoA
甘油三酯
此外，乙酰CoA也是合成胆固醇及其衍生物的原料。
磷酸戊糖途径还为脂肪酸、胆固醇合成提供了所需的大
量NADPH。
2. 在动物体内，脂肪能否转变成葡萄糖呢?
答案是，这种转变是有限度的，解释?
脂肪的分解产物: 甘油和脂肪酸（偶数、奇数）
（1）甘油 葡萄糖
例如，ATP是能量通用货币和转移磷酸 基团的主要分子，UTP参与单糖的转变和多 糖的合成。CTP参与磷脂的合成，GTP为蛋白质多肽链的生 物合成所必需。此外，许多重要的辅酶辅基
如尼克酰胺核苷酸和黄素核苷酸都是腺嘌呤核 苷酸衍生物，参与酶的催化作用。
环核苷酸，如cAMP，cGMP作为胞内信号分 子(第二信使)参与细胞信号的传导，
一般地说，动物组织不易利用脂肪酸合成 氨基酸。
（2）甘油
脂类中的甘油是糖异生的原料之一。 由甘油 可以转变成合成非必需氨基酸的碳骨架，即α-酮 酸，再由它们直接合成氨基酸。
四、核苷酸代谢与其它物质代谢之间的关系
1. 核酸控制细胞中蛋白质的合成。影响 细胞的组成成分和代谢类型。
2. 核苷酸是核酸的基本组成单位
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
磷酸二羟丙酮 PEP
丙酮酸
乙酰乙酰CoA
甘油
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸 琥珀酸
琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸 异柠檬酸
精氨酸
糖分解和糖异生途径中 相对独立的单向反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
糖原（或淀粉）
蛋白质 核酸
淀粉、糖原
脂肪
糖
类
氨基酸
核苷酸
1-磷酸葡萄糖
脂
6-磷酸葡萄糖
类 生糖氨基酸
核糖-Baidu Nhomakorabea-磷酸
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
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
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
此外，缺乏糖的充分供应，使细胞的能量水平 下降， 蛋白质生物合成的过程也受影响，因耗能 (ATP和GTP)反应。
三、脂代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 氨基酸转变为脂类
（1） 所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的， 还是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。
（2）途径: 生酮氨基酸(需要糖配合)可以通过 转变成乙酰CoA之后合成脂肪酸。
4. 核酸的合成也与糖、脂类和蛋白质的代谢密 切相关, 糖代谢为核酸合成提供了磷酸核糖(及脱氧 核糖)和NADPH还原力。
5. 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺所携带的一碳 单位以及四氢叶酸等参加嘌呤和嘧啶环的合成，多 种酶和蛋白因子参与了核酸的生物合成(复制和转 录)，
6. 糖、脂等燃料分子为核酸生物学功能的实现 提供了能量保证。
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮
2 磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2 草酰乙酸
2 丙酮酸 丙酮酸羧化酶
第三节 高等动物调节的一般原理
一、代谢调节的实质
三羧酸循环处于中心的位置;（意义） 显示出是各种物质分解代谢的共同归宿; 是物质代谢相互联系和转变的共同枢纽。
一、糖代谢与脂代谢之间的联系与转变
糖与脂类的联系最为密切，糖可以 转变成脂类。
1. 糖转变成脂类
葡萄糖经氧化分解，生成磷酸二羟丙酮及丙
酮酸等中间产物(交挥点)
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
丙酮酸
(2) 奇数脂肪酸
丙酰CoA
(3) 丙酸 (反刍动物 )
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酸
葡萄糖。
①② ③可以合成糖，乙酰CoA无意义
偶数脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA在动物体内 则不能净合成糖，故可以说不能合成。
其关键问题在于丙酮酸脱氢酶系催化产生乙酰 CoA的反应是不可逆的。
虽然有研究显示，同位素标记的乙酰CoA碳原 子最终掺入到了葡萄糖分子中去，但其前提是必须 向三羧酸循环中补充如草酰乙酸等。
第一节 物质代谢的目的
通过对全部代谢途径进行综合和归纳出: 一、 生成ATP
主要方式? 其机理? 粗燃料
精燃料
二、 生成还原辅酶
NADPH2 推动合成反应
三、产生生物合成的小分子前体
1.复杂的代谢途径都具有其生理意义 2.提供交汇点(中转点)。
第二节 物质代谢的相互联系与转变
动物体中物质的代谢活动高度的协调，互 相联系的。通过中间物作为分支点把各条途径连 结起来。
如由丙酮酸，α-酮戊二酸和草酰乙酸可 以生成相应的丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。
2. 氨基酸转变为糖
当动物缺乏糖的摄人(如饥饿)时，则体蛋白 分解加强。
（1） 20种氨基酸中，除赖氨酸和亮氨酸
（2）通过脱氨基作用直接或间接经糖异生途 径中的某 一中间产物，或者TCA某 一中间产物即 可沿糖异生途径合成糖。
（3）途径:生糖氨基酸 再由糖转变成脂肪的。
2. 脂肪转变成氨基酸
（1）脂肪酸
脂肪酸合成氨基酸碳架结构的可能性不大，机理同脂 肪酸转变为糖。
因为当由乙酰CoA进入三羧酸循环，再由循环中的中 间产物形成氨基酸时，消耗了循环中的有机酸？如无其他来 源得以补充，反应则不能进行下去。
植物与微生物细胞中脂肪酸可转变成氨基 酸。在动物细 胞中缺乏这样的机制。
糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化 乙酰CoA，NADPH 从头合成 脂肪酸
糖
脂肪
酵解 磷酸二羟丙酮
α -磷酸甘油
甘油 脂肪
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
糖代谢
-氧化 乙酰CoA乙(植醛酸物循环) 琥珀酸 糖异生 糖
TCA
二、糖代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 糖转变为氨基酸（蛋白质）
α- 酮酸可以作为“碳架”，转氨基或 氨基化作用进而转变成非必需氨基酸。
物质代谢的联系与调节
第一节 物质代谢的相互联系
1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
（1）动物在相对稳定的条件下，物质代 谢过程相互协调而有节律的进行。
（2）当环境改变时，物质代谢能够适应 环境，物质代谢要与之相适应，通过调节 实现。由一种平衡状态转换为另一平衡状 态，以适应环境的需要。
乙酰CoA
脂酰CoA。
α-磷酸甘油 + 脂酰CoA
甘油三酯
此外，乙酰CoA也是合成胆固醇及其衍生物的原料。
磷酸戊糖途径还为脂肪酸、胆固醇合成提供了所需的大
量NADPH。
2. 在动物体内，脂肪能否转变成葡萄糖呢?
答案是，这种转变是有限度的，解释?
脂肪的分解产物: 甘油和脂肪酸（偶数、奇数）
（1）甘油 葡萄糖