9 物质代谢的联系和调节
9 物质代谢和调节
第九章物质代谢的联系与调节内容提要物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。
体内各种物质代谢是相互联系、相互制约的。
体内物质代谢的特点：①整体性；②在精细调节下进行；③各组织器官物质代谢各具特色；④具有共同的代谢池；⑤ATP是共同能量形式；⑥NADPH是代谢所需的还原当量。
各代谢途径之间可通过共同枢纽性中间产物互相联系和转变。
糖、脂肪、蛋白质等营养素在供应能量上可互相代替，互相制约，但不能完全互相转变，因为有些代谢反应是不可逆的。
各组织、器官有独特的代谢方式。
肝是物质代谢的中心。
从肠道吸收进入人体的营养素，几乎都是经肝的处理和中转；各器官所需的营养素大多也通过肝的加工或转变，有的代谢终产物还需通过肝解毒和排出。
代谢调节可分为三级水平：一是细胞水平调节，主要通过改变关键酶的活性来实现。
酶活性调节有两种方式：酶的变构调节和酶蛋白的化学修饰调节。
变构调节系变构剂与酶的调节亚基结合引起酶分子构象改变，导致其催化活性改变，不涉及共价键与组成的变化。
而酶的化学修饰调节是酶催化的化学反应，涉及酶蛋白的化学结构共价键与组成的变化；有磷酸化、甲基化、乙酰化等方式，以磷酸化为主；化学修饰调节具有放大效应；以调节代谢强度为主。
变构调节与化学修饰调节两者相辅相成，均为快调节。
二是激素水平调节，通过激素与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，最终表现出激素的生物学效应。
根据受体在细胞内的部位不同，激素可分为膜受体激素（蛋白质、肽类及儿茶酚胺类激素），通过与膜受体结合可将信号跨膜传递入细胞内，胞内受体激素（类固醇激素、甲状腺素），可通过细胞膜进入细胞内与胞内受体（大多在核内）结合，形成二聚体，作为转录因子与DNA上特定核苷酸序列即激素反应元件（HRE）结合，以调控该元件所辖特定基因的表达。
三是神经系统可通过内分泌腺间接调节代谢，也可直接对组织、器官直接施加影响，进行整体调节，从而使机体代谢处于相对稳定状态。
生物化学物质代谢的联系与调节ppt课件
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂
代谢途径 变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
糖酵解
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
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。
生化习题_第九章__物质代谢的联系与调节[1]
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第九章物质代谢的联系与调节一、单项选择题：1、下列那个不是物质代谢的特点？A、体内各物质代谢可以孤立进行B、物质代谢普遍受到调节C、肝脏是人体物质代谢的枢纽D、各种代谢物均具有各自共同的代谢池E、ATP是机体能量利用的共同形式2、体内合成代谢所需的还原当量是A、NADHB、NADPHC、FADH2D、FMNH2E、H23、正常情况下以葡萄糖作为唯一能源的器官是A、肝脏B、肾脏C、脑组织D、皮肤E、心脏4、下列有关物质代谢的叙述错误的是A、三大营养物质是指糖、脂及蛋白质B、糖、脂及蛋白质均可以供能C、乙酰CoA是三大营养物共同的中间代谢物D、TAC是三大营养物分解的共同代谢途径E、正常情况下三大营养物质供能的比例一样多5、有关物质代谢之间的相互联系错误的是A、糖可以转变为脂肪B、脂肪绝大部分在体内转变为糖C、糖、脂肪不可以代替食物中的蛋白质D、蛋白质可转变为脂肪E、蛋白质可以转变为核酸6、下列那个不是肝脏特有的酶A、葡萄糖果激酶B、葡萄糖-6-磷酸酶C、甘油激酶D、HMGCoA合成酶E、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶7、下列那个不是肝脏主要的代谢产物A、葡萄糖B、VLDLC、LDLD、酮体E、HDL8、红细胞主要代谢产物是A、乳酸B、CO2C、葡萄糖D、酮体E、H209、心脏主要代谢途径是：A、糖酵解B、糖有氧氧化C、糖异生D、酮体生成E、脂解作用10、有关细胞水平代谢调节的叙述，正确的是A、是高等生物体内代谢调节的重要方式B、主要通过细胞内代谢产物结构的变化对酶进行调节C、主要对酶活性进行调节而不能调节酶的含量D、对酶的调节主要通过迟缓调节进行E、主要通过细胞内代谢物浓度的变化对酶进行调节11、下列既在胞液又在线粒体进行的反应是A、糖酵解B、胆固醇合成C、尿素合成D、糖原合成E、氧化磷酸化12、下列不能作为变构效应剂的物质是A、代谢底物B、代谢终产物C、小分子化合物D、长链脂酰CoAE、酶13、有关酶促化学修饰的叙述错误的是A、属于快速调节的一种形式B、其常见的修饰方式是磷酸化与脱磷酸化C、酶被磷酸化修饰的位点是Ser、Thr和TyrD、有放大效应E、酶被修饰后即从无活性变为有活性14、有关泛素的叙述，错误的是A、由76个氨基酸组成B、分子量8、5kDC、参与蛋白质的降解作用D、可直接催化蛋白质水解E、与待降解的蛋白质结合后可被蛋白酶体降解15、机体短期饥饿时，体内物质代谢会发生如下变化，除外A、肝糖原减少B、胰岛素分泌减少C、胰高血糖素分泌增加D、肌肉蛋白质分解减少E、脂肪动员加强二、多项选择题(X型题，有二个以上正确答案)1、氨基酸在体内可转变为A、糖B、脂肪C、嘌呤嘧啶D、血红素2、糖酵解的变构激活剂有：A、AMPB、ADPC、FDPD、ATP3、变构调节的生理意义有A、通过反馈抑制使代谢物的生成不致过多B、使能量得以有效利用，不致浪费C、使不同代谢途径相互协调D、有放大效应4、机体短期饥饿时，体内物质代谢的变化有A、肌肉释出大量丙氨酸进入血循环B、酮体生成增多C、脂酸和酮体成为脑组织的重要燃料D、组织对葡萄糖的利用降低5、机体长期饥饿时，体内物质代谢的变化有A、脑组织利用酮体的量超过葡萄糖B、肌肉蛋白质分解减少C、肾糖异生作用明显增加D、负氮平衡比短期饥饿有所改善三、填空题1、调节酶或关键酶所催化的反应具有三个特点，它们是①、②和③。
物质代谢的联系和调节专业知识讲解
汇报人： 2023-12-30
目录
• 物质代谢的基本概念 • 物质代谢的联系 • 物质代谢的调节 • 物质代谢异常与疾病 • 物质代谢的研究方法 • 物质代谢的前沿进展与未来展
望
01
物质代谢的基本概念
物质代谢的定义
物质代谢
指生物体内所发生的用于维持生命活动的化学反应的总和，包括 合成代谢和分解代谢两类。
合成代谢
指生物从外界吸收各种营养物质，通过一系列化学反应将其转化 为自身组成成分，并储存能量的过程。
分解代谢
指生物体将自身组成成分分解为简单物质，并释放能量的过程。
物质代谢的过程
消化吸收
食物经过物理和化学方式被分解为可被细胞吸 收的小分子，如氨基酸、单糖和脂肪酸。
转运
吸收的小分子通过细胞膜的转运进入细胞内部 。
物质代谢与细胞信号转导的联系
激素调节物质代谢
激素作为细胞信号分子，可以调节细胞内酶的活性或影响基因的表达，从而调 节物质代谢的速度和方向。
物质代谢影响细胞信号转导
细胞内的物质代谢可以产生一些小分子信号分子，如cAMP、Ca2+等，这些信 号分子可以作为第二信使参与细胞信号转导过程。
03
物质代谢的调节
05
物质代谢的研究方法
生物化学研究方法
生物化学研究方法是通过生物化学手段来研究物质代谢的过 程。这些手段包括生物化学实验、生物化学分析和生物化学 技术等。通过这些方法，可以深入了解物质代谢的分子机制 和代谢途径。
生物化学研究方法还可以用来研究生物体内各种物质的合成 、分解和转化等过程，以及这些过程之间的相互联系和调节 机制。这些研究对于理解生物体的生命活动和疾病发生机制 具有重要意义。
生物化学(10.3)--作业物质代谢的联系与调节(附答案)
第九章 物质代谢的联系与调节名词解释物质代谢(metabolism)限速酶(1imitingvelocityenzymes)变构酶(Allostericenzyme)与变构调节(Allostericregulation)酶的化学修饰(chemicalmodifacation)泛素(Ubiquitin反馈控制(feedback)蛋白激酶(ProteinKinase)酶的诱导剂(enzymeinducer)变构调节(Allostericregulation)调节酶(regulatoryenzyme)问答题1. 简述丙酮酸在代谢中的作用。
2. 试述乙酰CoA在代谢中的作用。
3. 脂肪能否进行糖异生?4. 简述甘氨酸的生化作用。
5. 列出至少8种维生素的辅酶形式及其参与的生化代谢。
6. 简述酶的化学修饰的特点。
7 简述人体在长期饥饿状态下，物质代谢有何变化。
8. 体内脂肪酸可否转变为葡萄糖?为什么?9. 糖、脂、蛋白质在机体内是否可以相互转变?简要说明其转变的途径或不能转变的原因。
10. 为何称三羧酸循环是物质代谢的中枢，有何生理意义?11. 讨论下列物质能否相互转变?简述其理由。
12. 试述体内草酰乙酸在物质代谢中有什么作用?13. 试述丙酮酸在体内物质代谢中的重要作用。
14. 三大营养物质，即糖、脂肪和蛋白质在机体内可以相互转变吗?简述其理由。
15. 为什么减肥的人也要限制糖类的摄入量?试从营养物质代谢的角度加以解释。
16. 请列举5种肝脏特有的代谢途径(在正常情况下，其他组织器官很难或很少进行的代谢过程)，并分别说明其主要生理意义。
17. 比较脑、肝、骨骼肌在糖、脂代谢和能量代谢上的主要特点。
18. 短期饥饿时，机体如何进行三级水平调节的?19. 试述人体在短期饥饿和长期饥饿情况下，糖、脂、蛋白质代谢有何特点？20. 试比较酶的变构调节和化学修饰调节的不同。
参考答案：名词解释物质代谢(metabolism)[答案]机体在生命活动过程中不断摄人O2及营养物质，在细胞内进行中间代谢，同时不断排出CO2及代谢废物，这种机体和环境之间不断进行的物质交换即物质代谢,包括分解、合成和能量代谢。
物质代谢联系与调节
01
02
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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
生物化学（酶）试题与答案
生物化学（酶）试题与答案（9）第九章物质代谢的联系与调节【测试题】一、名词解释1.关键酶2.变构调节3.酶的化学修饰调节4.诱导剂5.阻遏剂6.细胞水平调节7.激素水平调节8.激素受体9.整体水平调节10.应激二、填空题：11.代谢调节的三级水平调节为、、。
12.酶的调节包括和。
13.酶的结构调节有和两种方式。
14.酶的化学修饰常见的方式有与、与 , 等。
15.在酶的化学修饰调节中，修饰酶的() 与()两种形式的转变是通过 () 的作用来实现的。
16.酶量的调节通过改变酶的() 与() ，从而调节代谢的速度和强度。
17.按激素受体在细胞的部位不同，可将激素分为() 和()两大类。
18.应激时糖、脂、蛋白质代谢的特点是() 增强，受到抑制。
三、选择题A 型题（1936）19.变构效应剂与酶结合的部位是A.活性中心的结合基团B.活性中心催化基团C.酶的-SH 基团D.酶的调节部位E.酶的任何部位20.下列哪一代谢途径不在胞浆中进行A.糖酵解B.磷酸戊糖途径C.糖原合成与分解D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成21.长期饥饿时，大脑的能源主要是A.葡萄糖B.糖原C.甘油D.酮体E.氨基酸22.最常见的化学修饰方式是A.聚合与解聚B.酶蛋白的合成与降解C.磷酸化与去磷酸化D.乙酰化与去乙酰化E.甲基化与去甲基化23.机体饥饿时，肝内哪条代谢途径加强A.糖酵解途径B.磷酸戊糖途径C.糖原合成D.糖异生E.脂肪合成24.作用于细胞膜受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.前列腺素D.甲状腺素E.125OH2D325.作用于细胞内受体的激素是A.肾上腺素B.类固醇激素C.生长因子D.蛋白类激素E.肽类激素26.有关酶的化学修饰，错误的是A.一般都存在有活性（高活性）和无活性（低活性）两种形式B.有活性和无活性两种形式在酶作用下可以互相转变C.化学修饰的方式主要是磷酸化和去磷酸化D.一般不需要消耗能量E.催化化学修饰的酶受激素调节27.下列哪条途径是在胞液中进行的A.丙酮酸羧化B.三羧酸循环C.氧化磷酸化D.脂肪酸β-氧化E.脂肪酸合成28.糖异生、酮体生成及尿素合成都可发生于A.心B.肾C.脑D.肝E.肌肉29.存在于细胞膜上的酶是A.氧化磷酸化酶系B.羟化酶系C.过氧化氢酶系D.腺苷酸环化酶E.核酸合成酶系30.下列关于关键酶的概念，错误的是A.关键酶常位于代谢途径的起始反应B.关键酶在整个代谢途径中活性最高故对整个代谢途径的速度及强度起决定作用C.关键酶常催化不可逆反应D.受激素调节酶常是关键酶E.某一代谢物参与几条代谢途径，在分叉点的第一个反应常由关键酶催化31.关于糖、脂类和蛋白质三大代谢之间关系的叙述，正确的是A.糖、脂肪与蛋白质都是供能物质，通常单纯以脂肪为主要供能物质也是无害的B.三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质的三者互变的枢纽，偏食哪种物质都可以C.当糖供不足时，体内主要动员蛋白质供能D.糖可以转变成脂肪，但有些不饱和脂肪酸无法合成E.蛋白质可在体内完全转变成糖和脂肪32.情绪激动时，机体会出现A.血糖升高B.血糖降低C.脂肪动员减少D.血中 FFA 减少E.蛋白质分解减少33.饥饿时，机体的代谢变化错误的是A.糖异生增加B.脂肪动员加强C.酮体生成增加D.胰岛素分泌增加E.胰高血糖素分泌增加34.有关变构调节，错误的是A.变构酶常由两个或两个以上的亚基组成B.变构剂常是小分子代谢物C.变构剂通常与变构酶活性中心以外的某一特定部位结合D.代谢途径的终产物通常是催化该途径起始反应的酶的变构抑制剂E.变构调节具有放大作用35.有关酶含量的调节，错误的是A.酶含量的调节属细胞水平调节B.底物常可诱导酶的合成C.产物常抑制酶的合成D.酶含量调节属于快速调节E.激素或药物也可诱导某些酶的合成36.应激状态下血中物质改变哪项是错误的A.葡萄糖增加B.游离脂肪酸增加C.氨基酸增加D.酮体增加E.尿素减少B 型题（3740）A.酶的别构调节B.酶的化学修饰C.酶含量的调节D.通过细胞膜受体E.通过细胞质受体37.酶的磷酸化与去磷酸化作用属于38.体内 ATP 增加时，ATP 对磷酸果糖激酶的抑制作用属于39.类固醇激素在体内起作用时40.肾上腺素作用于肝细胞调节血糖代谢是（4144）A.肝糖原 B.乳酸 C.脂肪酸 D.甘油 E.氨基酸41.空腹时，血糖来自42.饥饿 2-3 天，血糖主要来自43.长期饥饿时，肌肉的主要能源物质44.随着饥饿的进程用作糖异生原料增加的是X 型题45.饥饿时，体内可能发生的代谢变化为A.糖异生加强B.血酮体升高C.脂肪动员加强D.血中游离脂肪酸升高E.组织对葡萄糖的利用加强46.变构调节的特点包括A.变构酶多存在调节亚基和催化亚基B.变构剂使酶蛋白构象改变，从而改变酶的活性C.变构剂与酶分子的特定部位结合D.变构调节都产生正效应，即增加酶的活性E.变构酶大多是代谢调节的关键酶47.通过膜受体作用的激素有A.胰岛素B.肾上腺素C.生长激素D.甲状腺素E.类固醇激素48.酶的化学修饰的特点包括A.需要酶催化B.使酶蛋白发生共价键的改变C.使酶的活性发生改变D.有放大效应E.最常见的方式是磷酸化与去磷酸化49.应激可引起的代谢变化A.血糖升高B.脂肪动员加强C.蛋白质分解加强D.酮体生成增加E.糖原合成增加50.诱导酶合成增加的因素为A.酶的底物B.酶的产物C.激素D.药物E.毒物四、问答题：51.简述物质代谢的特点？52.试述丙氨酸转变为脂肪的主要途径？53.此较别构调节与酶的化学修饰的特点？54.举例说明反馈抑制及其意义？【参考答案】一、名词解释1.关键酶是指在代谢途径中催化单向反应的酶，通常催化的反应速度最慢，故它的活性决定整个代谢途径的方向和速度，也称限速酶或调节酶。
大学生物化学课件物质代谢的联系和调节
（3）肝在蛋白质代谢中的作用
1. 合成多种血浆蛋白质
（四）共同代谢池
体外摄入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，机会均等。 葡萄糖、 氨基酸
（五）ATP是机体能量利用的共同形式 （六） NADPH是合成代谢所需还原当量
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
全部清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、Apo A、B、C、 E，部分a1, a2, β球蛋白。
2. AA合成与分解的主要器官。
3. 生成尿素的器官。 肝昏迷氨中毒
（4）肝参与多种维生素和辅酶的代谢 (略)
1. 肝在脂溶性维生素吸收和血液运输中的作用 胆汁酸参与维生素A，D，E，K的吸收。 血液中的运输：视黄醇结合蛋白 维生素D结合蛋白
（二）糖代谢与AA代谢的联系
1. 糖
NEAA (12种)
2. AA 糖 （18种，糖异生，除Leu, Lys）
必需AA 生糖AA 生酮AA 生糖兼生酮AA
（三）脂类代谢与AA代谢的相互联系
1. AA CH3CO-ScoA
FA、胆固醇
2. AA 是合成PL的原料 丝AA、乙醇胺、甲硫AA、胆碱(p160) 肉碱（β-氧化，p156）
饥饿：脂肪动员，脂肪组织分解TG为甘油和FA，释放入血。
6 . 肾：
糖异生、糖酵解、酮体生成 肾髓质，无线粒体，只能酵解供能 肾皮质，主要利用FA、酮体供能
物质代谢的相互联系和代谢调节
（无活性） 磷酸化酶激酶（活性）
104
ATP ADP
5
106
Ⅲ 、举例：糖原磷酸化酶的共价修饰调节
去磷酸化
磷酸化
Ⅳ 、特点：
①快速调节(比别构调节慢）；
②酶促、共价修饰；
③被修饰的酶有两种形式，一种为活性形式， 另一种为非活性形式。
④对调节信号有放大效应，调节效率比别构 调节高；
酶级联系统 调控示意图
肾上腺素或 胰高血糖素
1、腺苷酸环化酶
（无活性）
腺苷酸环化酶（活性）
三、脂代谢与蛋白质代谢的相互联系
1、脂肪转化为蛋白质
甘油 脂肪
磷酸二羟丙酮
脂肪酸 乙酰CoA 氨基酸碳架 氨基酸 蛋白质
有限
2、蛋白质转化为脂肪
生酮AA α-酮酸
乙酰乙酸 乙酰辅酶A
蛋白质 生糖AA
丙酮酸
磷酸二羟丙酮
脂肪酸 脂肪
α-磷酸甘油
四、核酸代谢与其他物质代谢的相互关系
1、糖、脂肪、蛋白质为核酸的合成提供原料和能量
Ⅲ、别构调节的一种重要方式 ——前馈和反馈调节
前馈：意思是“输入对输出的影响”。 底物对代谢过程的调节作用。
反馈：意思是“输出对输入的影响”。 代谢产物对代谢过程的调节作用。
前馈和反正馈调控(+)：使代谢过程加快。 负调控(-)：使代谢过程减慢。
其调节机理是通过酶的变构效应来实现的。
+ 或—
前馈 S0 E0 S1 E1 S2
2.糖、脂肪、蛋白质的代谢是相互关联的
（殊途同归——TCA）
3.三者之间的相互转化
一、糖代谢与脂肪代谢的相互联系（转化）
1、糖转化为脂肪
⑴糖
有氧氧化乙酰CoA，NADPH 从头合成 脂肪酸
生物化学第09章物质代谢的联系与调节
例如： 肝在糖代谢中的作用
合成、储存糖原
分解糖原生成葡萄糖，释放入血
是糖异生的主要器官
——肝在维持血糖稳定中起重要作用。
29
二、心可利用多种能源物质， 以有氧氧化为主
酮体 乳酸 游离脂酸 葡萄糖 正常优先以脂酸为燃料产生ATP。能量可依次 以消耗自由脂酸、葡萄糖、酮体等能源物质提供。 30
VLDL，CM 脂酸，葡萄糖， 酮体 脂酸，葡萄糖， 乳酸，甘油
葡萄糖
骨骼 肌
肾 红细 胞
脂蛋白脂酶，呼吸链 丰富 甘油激酶，磷酸烯醇 式丙酮酸羧激酶
无线粒体
收缩 排泄尿 液 运输氧
有氧氧化，糖酵解 糖异生，糖酵解，酮体 生成 糖酵解
乳酸，CO2， H2O
葡萄糖 乳酸
28
目录
一、肝是人体最重要的物质代谢 中心和枢纽
三、脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大
• 耗能大，耗氧多。
• 不能储存糖原、有意义的脂肪、蛋白质 • 葡萄糖为主要能源，每天消耗约100g。 • 长期饥饿时，葡萄糖供应不足时，脑虽不能直接利 用脂酸，但可间接利用脂肪代谢中间物酮体供能。
31
四、肌肉主要氧化脂肪酸，强烈 运动产生大量乳酸
• 合成、储存肌糖原； • 通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运动时，以糖酵解为主。 • 缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，使肌糖原不 能直接分解成葡萄糖
• 体内物质代谢释放的能量均储存于ATP高能磷酸键 • 以ATP形式为生命活动直接供应能量
营养物 分解
释放 能量
ADP+Pi
直 接 供 能
10
目录
ATP
六、NADPH提供合成代谢所需的 还原当量，供氢体
物质代谢
物质代谢的联系与调节第一节物质代谢一、物质代谢机体和环境之间不断进行的物质交换。
是生命活动的物质基础和生命的本质特征。
1．食物消化吸收进入体内→细胞内中间代谢（分解与合成）→代谢废物排泄。
2．肺吸入氧气排出二氧化碳。
二、物质代谢的特点（一）整体性1．体内的各种物质（糖、脂、蛋白、核酸、水、无机盐、维生素）的各种物质代谢（消化吸收、中间代谢、排泄）同时进行。
代谢环境相同。
2．各种代谢相互联系、相互转变、相互依存。
氧化分解为合成提供能量，酶蛋白的合成为各种代谢提供必备条件。
3．各代谢途径相通。
（二）代谢调节代谢调节是生物生物普遍存在的重要特征。
包括对代谢强度、方向、速度等方面的调节，以适应内外环境的变化。
正常情况下，机体各种物质代谢能适应内外环境不断的变化，有条不紊的进行。
这是由于机体存在精细的调节机制。
（三）各组织、器官物质代谢各具特色由于各组织、器官结构以及酶系的种类和含量的差别，导致代谢途径和功能的不同。
例如：肝脏是人体物质代谢的枢纽，在三大营养物的代谢上都有特殊作用。
脂肪的功能是储存和动员脂肪；含有LPL及HSL。
脑和红细胞只能利用葡萄糖作为能源。
不能储存糖原。
（四）各种代谢物均有各自共同的代谢池血糖、血脂、氨基酸代谢池等。
以血糖为例，无论是由消化吸收的糖或肝糖原分解的葡萄糖或氨基酸转变的糖，或甘油转化生成的糖，均可在血糖代谢池中混为一体，参与各种组织的代谢。
（五）ATP是机体能量利用的共同形式糖、脂肪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。
生命活动如：生长、发育、繁殖、运动等所涉及的蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的合成，肌收缩、神经冲动传导、以及细胞渗透压及形态的维持均直接利用ATP。
（六）NADPH是合成代谢所需要的还原当量主要来自葡萄糖磷酸戊糖途径。
参与氧化分解的脱氢酶常以NAD为辅酶,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（一）三大营养物质在体内分解氧化的途径各不相同，但有共同规律。
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物质代谢的联系和调节
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。
酶活性的调节是直接针对酶分子本身的催化活性所进行的调节，在代谢调节中是最灵敏、最迅速的调节方式。
主要包括酶原激活、酶的共价修饰、反馈调节、能荷调节及辅因子调节等。
习题
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、TCA
7、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
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。
（）
5、能荷水平之所以影响一些代谢反应，仅仅因为ATP是一些酶的产物或底物。
（）
三、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？哪些化合物可以被认为是联系糖、脂、蛋白质和核酸代谢的重要环节？为什么？
2、举例说明核苷酸及其衍生物在代谢中的作用。
3、试比较变构调节与化学修饰调节作用的异同？
4、分别写出谷氨酸在体内①氧化分解生成CO2和H2O②生成糖③生成甘油三酯的主要历程，•注明催化反应的酶，并计算分解时所产生的ATP数目。
5、何谓操纵子学说？试以大肠杆菌乳糖操纵子为例说明酶合成的诱导和阻遏。
6、简述能荷调节对代谢的影响及其生物学意义。
四、名词解释
反馈抑制共价修饰第二信使操纵子学说限速酶（标兵酶）级联放大系统操纵子。