代谢调节精品PPT课件
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第09章代谢调节-68页PPT资料
目录
ATP
ADP
蛋白激酶
Thr
Ser -OH
Tyr
酶蛋白
磷蛋白磷酸酶
Pi
H2O
Thr Ser -O-PO32Tyr
磷酸化的 酶蛋白
酶的磷酸化与脱磷酸化
目录
3. 化学修饰的特点
①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应，在 不同酶的作用下，酶蛋白的活性状态可互 相转变。催化互变反应的酶在体内可受调 节因素如激素的调控。
目录
一、在能量代谢上的相互联系
● 三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素 糖 脂肪
蛋白质
共同中 间产物
乙酰CoA
共同最终 代谢通路
2H
TAC
CO2
ATP
目录
● 从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代 替，并互相制约。
● 一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约 蛋白质的消耗。
目录
● 任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约 其他物质的降解。
酮体有氧氧化供能。
目录
第四节 代谢调节
The Regulation of Metabolism
目录
• 代谢调节普遍存在于生物界，是生物的 重要特征。
单细胞生物
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。
目录
高等生物 —— 三级水平代谢调节
第九章
物质代谢的联系与调节
Metabolic Interrelationships and Regulation
目录
第一节 物质代谢的特点
T、整体性
脂类 糖类
蛋白质
水 无机盐
维生素
消化吸收 中间代谢 废物排泄
ATP
ADP
蛋白激酶
Thr
Ser -OH
Tyr
酶蛋白
磷蛋白磷酸酶
Pi
H2O
Thr Ser -O-PO32Tyr
磷酸化的 酶蛋白
酶的磷酸化与脱磷酸化
目录
3. 化学修饰的特点
①酶蛋白的共价修饰是可逆的酶促反应，在 不同酶的作用下，酶蛋白的活性状态可互 相转变。催化互变反应的酶在体内可受调 节因素如激素的调控。
目录
一、在能量代谢上的相互联系
● 三大营养素可在体内氧化供能。
三大营养素 糖 脂肪
蛋白质
共同中 间产物
乙酰CoA
共同最终 代谢通路
2H
TAC
CO2
ATP
目录
● 从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代 替，并互相制约。
● 一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约 蛋白质的消耗。
目录
● 任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约 其他物质的降解。
酮体有氧氧化供能。
目录
第四节 代谢调节
The Regulation of Metabolism
目录
• 代谢调节普遍存在于生物界，是生物的 重要特征。
单细胞生物
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。
目录
高等生物 —— 三级水平代谢调节
第九章
物质代谢的联系与调节
Metabolic Interrelationships and Regulation
目录
第一节 物质代谢的特点
T、整体性
脂类 糖类
蛋白质
水 无机盐
维生素
消化吸收 中间代谢 废物排泄
代谢调节综述PPT幻灯片
代谢调节的内容及重要性
生物体内存在着相互联系，错综复杂的代 谢过程。如果体内不存在调节和控制，各种 代谢就会变得杂乱无章，生物也就不能存活。 实际上，生物体内存在着调节控制，控制各 种代谢有条不紊地进行。
代谢调节的内容
生物体内的代谢调节，在四种不同水平上进行。
酶的调节 激素的调节 神经的调节
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。
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。
诱导酶的例子
例：E.coli 可利用多种糖为碳源，当利用
乳糖做碳源时，需要一个关键性的酶，β半乳糖苷酶，这个酶可将乳糖水解为半乳 糖和G。而用乳糖作碳源时，开始E.coli几 乎不能利用，1-2分钟后，此酶迅速增加上 千倍。这是新的酶分子的合成，而不是原 有酶分子的活化，它是由乳糖诱导生成的。 因此，β-半乳糖苷酶是个诱导酶。
启动基因(promotor)：（在调节基因和操纵基因之间）， 有RNA聚合酶的结合部位，启动DNA转录。
结构基因(Structural gene)：可以转录出mRNA合成酶蛋白， 决定蛋白质中的氨基酸顺序，或决定mRNA中核苷酸顺序 的基因。
调节基因(regulator)：负责阻遏蛋白的合成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（三） 别构调节
别构调节allosteric regulation：酶分子的非催化部位 与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变， 进而改变E活性状态，称为E的别构调节。
操纵子：在原核生物的DNA分子的不同区域分布着一 个调节基因和一个操纵子，一个操纵子包括一个操纵 基因，一群功能相关的结构基因，以及在调节基因和 操纵基因之间专管转录起始的启动子(基因)。
生物体内存在着相互联系，错综复杂的代 谢过程。如果体内不存在调节和控制，各种 代谢就会变得杂乱无章，生物也就不能存活。 实际上，生物体内存在着调节控制，控制各 种代谢有条不紊地进行。
代谢调节的内容
生物体内的代谢调节，在四种不同水平上进行。
酶的调节 激素的调节 神经的调节
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。
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。
诱导酶的例子
例：E.coli 可利用多种糖为碳源，当利用
乳糖做碳源时，需要一个关键性的酶，β半乳糖苷酶，这个酶可将乳糖水解为半乳 糖和G。而用乳糖作碳源时，开始E.coli几 乎不能利用，1-2分钟后，此酶迅速增加上 千倍。这是新的酶分子的合成，而不是原 有酶分子的活化，它是由乳糖诱导生成的。 因此，β-半乳糖苷酶是个诱导酶。
启动基因(promotor)：（在调节基因和操纵基因之间）， 有RNA聚合酶的结合部位，启动DNA转录。
结构基因(Structural gene)：可以转录出mRNA合成酶蛋白， 决定蛋白质中的氨基酸顺序，或决定mRNA中核苷酸顺序 的基因。
调节基因(regulator)：负责阻遏蛋白的合成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（三） 别构调节
别构调节allosteric regulation：酶分子的非催化部位 与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变， 进而改变E活性状态，称为E的别构调节。
操纵子：在原核生物的DNA分子的不同区域分布着一 个调节基因和一个操纵子，一个操纵子包括一个操纵 基因，一群功能相关的结构基因，以及在调节基因和 操纵基因之间专管转录起始的启动子(基因)。
代谢的调控PPT课件
营养与健康管理
通过调节个体的代谢过程， 可以实现更有效的营养补 充和健康管理，预防疾病 的发生。
代谢调控在农业领域的应用前景
作物改良
通过调节作物的代谢过程，可以培育出抗逆性强、产量高、品质 优良的新品种，提高农业生产效益。
精准农业
利用代谢调控技术，可以实现精准施肥、灌溉和病虫害防治，减 少资源浪费和环境污染。
THANKS
感谢观看
蛋白质组学是研究蛋白质表达、 修饰、功能和相互作用的学科。
蛋白质组学在生命科学、医学和 生物技术等领域具有广泛的应用
价值。
蛋白质组学的研究进展包括蛋白 质相互作用组学、蛋白质翻译后 修饰组学和蛋白质功能组学等方
面的研究。
基因组学的研究进展
基因组学是研究生物体基因组的 学科。
基因组学在遗传学、生物技术和 医学等领域具有广泛的应用前景。
葡萄糖代谢调控
01
癌细胞通常会优先利用葡萄糖作为能量来源，通过增加葡萄糖
转运子和酶的表达来促进葡萄糖的摄取和利用。
脂肪酸代谢调控
02
癌细胞会改变脂肪酸的合成和分解代谢，以满足自身对能量的
需求。
氨基酸代谢调控
03
癌细胞会利用氨基酸作为合成蛋白质和其他重要物质的原料，
同时也会通过增加酶的表达来促进氨基酸的摄取和利用。
方向。
酶的活性调节
酶的活性可以通过共价修饰、变构 效应、别构效应等方式进行调节， 从而改变酶对底物的作用。
酶的分布和定位
酶在细胞内的分布和定位对代谢调 控具有重要意义，不同细胞器中的 酶可以催化不同的代谢反应。
激素的调控
激素的合成与分泌
激素的合成与分泌受到多种因素的影响，如营养状况、神经信号 等，这些因素可以调节激素的合成与分泌。
人体的新陈代谢ppt课件
新陈代谢是生命活动的基础，它为细胞的生长、发育、修复提供了能 量，同时维持了内环境的稳态，保证了生物体的正常生理功能。
新陈代谢的类型
01
合成代谢
合成代谢是指将简单的物质合 成复杂物质的过程，如蛋白质
、脂肪、糖类的合成。
02
分解代谢
分解代谢是指将复杂的物质分 解为简单物质的过程，如蛋白
质、脂肪、糖类的分解。
水果。
碳水化合物的消化与吸收
01
02
03
口腔消化
胃部消化
小肠吸收
在口腔中，碳水化合物被唾液中的淀粉酶 分解为麦芽糖。
在胃中，麦芽糖进一步被分解为单糖，但 大部分碳水化合物在到达胃部时已经被口 腔消化。
被分解的单糖通过小肠壁被吸收到血液中 ，供给身体能量。
糖异生与糖酵解的平衡
01
02
03
糖异生
由非碳水化合物生成葡萄 糖的过程，主要发生在肝 脏和肾脏。
脂肪的代谢过程
脂肪的分解代谢
在氧气充足的条件下，脂肪酸会被分 解为二氧化碳和水，同时释放出大量 能量。这个过程主要发生在细胞的线 粒体中。
脂肪的合成代谢
在氧气不足的条件下，脂肪酸会被合 成甘油三酯，储存在细胞中。这个过 程主要发生在细胞的胞液中。
04
蛋白质代谢
蛋白质的种类与来源
动物性蛋白质
主要来源于肉类、鱼类、 禽类、乳制品和蛋类等， 其中肉类和鱼类是优质蛋 白质的良好来源。
环境因素如温度、湿度、光照等通过影 响酶的活性来调节新陈代谢。
营养调节
营养物质的摄入量、种类和比例可以影 响新陈代谢，如蛋白质摄入不足会导致 肌肉分解。
02
碳水化合物代谢
碳水化合物的种类与来源
《人体的新陈代谢》课件
物质代谢过程中，细胞内的各种酶起着至关重要的作用，它们催化着各种化学反应的进行， 保证新陈代谢的正常进行。
能量代谢
能量代谢是指生物体内能量的转化和利用过程，是生命活动的基本过程 之一。
生物体内能量的来源主要是食物，通过消化吸收进入体内后，经过一系 列化学反应转化为ATP等高能化合物，再由这些高能化合物供给生物体
常见的自身调节方式
包括氧化还原反应、ATP形成和利用等。
自身调节的机制
细胞内部的代谢反应相互协调，通过自我调整来维持细胞代谢活动 的平衡，实现对新陈代谢的调节。
04
新陈代谢与健康
新陈代谢与疾病的关系
疾病影响新陈代谢
某些疾病如糖尿病、甲状腺疾病等会影响人体的新陈代谢，导致能量消耗、物 质合成和分解等过程出现异常。
常见的神经调节方式
神经调节的机制
神经递质通过与靶细胞表面的受体结 合，引发细胞膜电位的变化，进而影 响细胞代谢活动，实现对新陈代谢的 调节。
包括交感神经和副交感神经的调节， 以及各种神经递质的调节等。
自身调节
自身调节的特点
自身调节是一个内在的、自我调整的过程，它通过细胞内部代谢 反应的相互协调，实现对新陈代谢的自动调节。
胰腺
胰腺分泌的消化酶对食物的消化和吸收具有重要作用，同 时它还分泌胰岛素和胰高血糖素等激素，调节血糖水平。
心脏
心脏通过收缩和舒张的方式，推动血液循环，将氧气和营 养物质输送到全身各个组织器官，同时将废物和二氧化碳 运输到肺部和肾脏等排泄器官。
03
新陈代谢的调节
激素调节
激素调节的特点
激素调节是一个缓慢而持久的过 程，它通过血液中的激素浓度变 化来影响细胞代谢活动，进而调
新陈代谢的重要性
能量代谢
能量代谢是指生物体内能量的转化和利用过程，是生命活动的基本过程 之一。
生物体内能量的来源主要是食物，通过消化吸收进入体内后，经过一系 列化学反应转化为ATP等高能化合物，再由这些高能化合物供给生物体
常见的自身调节方式
包括氧化还原反应、ATP形成和利用等。
自身调节的机制
细胞内部的代谢反应相互协调，通过自我调整来维持细胞代谢活动 的平衡，实现对新陈代谢的调节。
04
新陈代谢与健康
新陈代谢与疾病的关系
疾病影响新陈代谢
某些疾病如糖尿病、甲状腺疾病等会影响人体的新陈代谢，导致能量消耗、物 质合成和分解等过程出现异常。
常见的神经调节方式
神经调节的机制
神经递质通过与靶细胞表面的受体结 合，引发细胞膜电位的变化，进而影 响细胞代谢活动，实现对新陈代谢的 调节。
包括交感神经和副交感神经的调节， 以及各种神经递质的调节等。
自身调节
自身调节的特点
自身调节是一个内在的、自我调整的过程，它通过细胞内部代谢 反应的相互协调，实现对新陈代谢的自动调节。
胰腺
胰腺分泌的消化酶对食物的消化和吸收具有重要作用，同 时它还分泌胰岛素和胰高血糖素等激素，调节血糖水平。
心脏
心脏通过收缩和舒张的方式，推动血液循环，将氧气和营 养物质输送到全身各个组织器官，同时将废物和二氧化碳 运输到肺部和肾脏等排泄器官。
03
新陈代谢的调节
激素调节
激素调节的特点
激素调节是一个缓慢而持久的过 程，它通过血液中的激素浓度变 化来影响细胞代谢活动，进而调
新陈代谢的重要性
《代谢调节生物化学》课件
岛素和生长因子等相关。
3
MAPKs (mitogen-activated
protein kinases)
调节细胞增殖、分化和细胞死亡等重要
mTOR (mammalian target of rapamycin)
4
过程，与多个代谢疾病相关。
参与细胞生长和代谢调节，对于蛋白质 合成和能量平衡起重要作用。
2. Hardie DG. (2014). AMPK - sensing energy while talking to other signaling pathways. Cell Metab. 20(6): 939-952.
3. Lin SC, Hardie DG. (2018). AMPK: Sensing Glucose as well as Cellular Energy Status. Cell Metab. 27(2): 299-313.
糖皮质激素
调节糖、脂肪和蛋白质的代谢， 影响细胞能量平衡和炎症反应。
胰高血糖素
反调节胰岛素，升高血糖水平， 在饥饿状态下保持血糖稳定。
代谢调节的细胞信号传导机制
1
蛋白激酶A (PKA)
通过磷酸化酶和蛋白质结合，调节多种
蛋白激酶B (PKB)
2
酶和转录因子的活性，影响能量代谢。
参与细胞生长、存活和代谢调控，与胰
代谢物及其在代谢调节中的作用
ATP
作为能量储存和释放的分子，ATP在细胞能量代 谢以及信号传导中起着关键作用。
cAMP
腺苷环化酶产生的第二信使，调节多种细胞功 能和代谢途径。
A MPK
AMP激活的蛋白激酶，参与调节能量代谢平衡， 对疾病如糖尿病和肥胖症具有调节作用。
代谢调节与代谢工程ppt课件
精选ppt课件
18
• 弹性系数和流量控制系数是代谢控制分析 研究的两个主要指标。
• 弹性系数揭示代谢物浓度变化对反应速率 的影响程度。
• 而流量控制系数则为单位酶变化量引起的 某分支稳态代谢流量的变化，用来衡量某 一步酶反应对整个反应体系的控制程度。
这两个系数相互关联，可直接或间接测定。
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• 各种代谢都不是孤立进行的，而是相互 作用、相互转化、相互制约的一套完整 、统一、灵敏的调节系统。
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13
节点：网络分流处的代谢产物称为节点。
柔性节点：是指由节点流向各分支的代谢流量分割 率随代谢要求发生相应的变化，去除产物的反馈 抑制后，该分支的代谢流量分割率大大增加。
强刚性节点：是指由节点流向某一分支或某些分支 的代谢流量分割率是难以改变的，这是由产物的 反馈抑制及对另一分支酶的反式激活的相互作用 所致。
代谢工程技术得以广泛应用的一个重要前提 就是外源基因在所有生物物种（包括人体）中转 化和表达的可行性，而这种可行性又在很大程度 上依赖于各种载体和基因表达调控元件的开发。
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28
5 代谢改造思路
• 代谢工程研究的重点在于改造代谢网络， 以便生产特定目的代谢产物或具有过量生 产能力的工程菌应用于工业生产。根据微 生物的不同代谢特性，常采用改变代谢流 、扩展代谢途径和构建新的代谢途径三种 方法。
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16
• 放射性标记、同位素示踪等技术的应用使代谢流 分析更简单、方便。通过对细胞在不同情况(如改 变培养环境、去除抑制、增加或减少酶活等)的代 谢流分析，便可确定节点类型、确定最优途径、 估算基因改造的结果、计算最大理论产率等。对 于简单的反应系统，通过对所有的代谢网络的精 准分析及平衡计算就可以得到满意的结果。
物质代谢的调节(1)幻灯片PPT
一是：通过改变酶的催化活性来改变细 胞内物质代谢的速度；
二是：通过影响细胞内酶的合成或降解， 改变酶的浓度，进而改变细胞内物质代 谢的速度。
反馈调节
酶活性的调节
别构调节
共价修饰调节
要调节代谢反应的速度不需 要改变参加反应的全部酶的 活性，而只改变某些关键酶 的活性就能改变整个反应途 径的速度。这种关键酶常常 是代谢途径中的限速酶。限 速酶的活性常受到代谢终产 物的抑制，这种抑制称为反 馈抑制。
物质代谢的调节(1)幻灯片 PPT
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6.2.1.1 酶对物质代谢的调节
酶对细胞代谢的调节主要有两种方式：
通过反馈抑制可以在最终产物 积累时使反应速度减慢或停止， 当终产物浓度降低时，抑制作 用解除，反应速度加快，这样 就能维持终产物的动态平衡。 有时终产物可以加快整个代谢 反应，这种情况称为反馈激活 或正反馈，反馈抑制也称负反 馈。
抑制剂或激活剂与酶的调节部 位结合后，酶分子的构象发生 改变，导致酶的活性中心的结 构改变，从而调节酶的活性。 这种酶称为别构酶，调节其活 性的抑制剂和激活剂分别称为 别构抑制剂和别构激活剂，统 称为别构效应剂。
激素
氨基酸及其衍生物类激素 肽及蛋白质激素 固醇类激素 脂肪酸衍生物类激素
激素首先与特异的蛋白质受体相结合， 然后这种激素蛋白质受体复合物再沿 着不同的途径传递信号，调节细胞内 的物质代谢。激素调节可维持机体内 环境处于一种相对稳定的状态。
如人的血糖保持在4.5mmol/L
二是：通过影响细胞内酶的合成或降解， 改变酶的浓度，进而改变细胞内物质代 谢的速度。
反馈调节
酶活性的调节
别构调节
共价修饰调节
要调节代谢反应的速度不需 要改变参加反应的全部酶的 活性，而只改变某些关键酶 的活性就能改变整个反应途 径的速度。这种关键酶常常 是代谢途径中的限速酶。限 速酶的活性常受到代谢终产 物的抑制，这种抑制称为反 馈抑制。
物质代谢的调节(1)幻灯片 PPT
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6.2.1.1 酶对物质代谢的调节
酶对细胞代谢的调节主要有两种方式：
通过反馈抑制可以在最终产物 积累时使反应速度减慢或停止， 当终产物浓度降低时，抑制作 用解除，反应速度加快，这样 就能维持终产物的动态平衡。 有时终产物可以加快整个代谢 反应，这种情况称为反馈激活 或正反馈，反馈抑制也称负反 馈。
抑制剂或激活剂与酶的调节部 位结合后，酶分子的构象发生 改变，导致酶的活性中心的结 构改变，从而调节酶的活性。 这种酶称为别构酶，调节其活 性的抑制剂和激活剂分别称为 别构抑制剂和别构激活剂，统 称为别构效应剂。
激素
氨基酸及其衍生物类激素 肽及蛋白质激素 固醇类激素 脂肪酸衍生物类激素
激素首先与特异的蛋白质受体相结合， 然后这种激素蛋白质受体复合物再沿 着不同的途径传递信号，调节细胞内 的物质代谢。激素调节可维持机体内 环境处于一种相对稳定的状态。
如人的血糖保持在4.5mmol/L
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细胞定位
胰岛素
肠、肝、脂肪组织 乙酰CoA
乙酰CoA羧化酶
缩、加、脱、加 ACP
16 ：0 胞液
脂肪酸合成与氧化分解的比较:
细胞质 ACP-SH 丙二酰单酰COA NADPH
七种酶和一个蛋白质组成 复合物
柠檬酸转运系统
D-型 要求 消耗7个ATP和14NADPH
线粒体 COA-SH 乙酰COA FAD、NAD+
在能量代谢上的相互联系 糖、脂和蛋白质之间的相互联系
Learning objectives:
Definition Location Pathway The rate-limiting enzymes (coenzymes) Regulation Functions Calculate the energy yield
NADH+H+
CoASH
②
NAD+
⑧
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶
③异柠檬酸脱氢酶
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体
GTP
GDP ⑤琥珀酰CoA合成酶
核苷二磷酸激酶 ⑥琥珀酸脱氢酶
⑦
⑦延胡索酸酶
NAD+ NADH+H+
③
ADHP2O
FADHA2TP ⑧苹果酸脱氢酶
NAD+
⑥ FAD
GDP+Pi GTP
NADH+H+
主要内容
§1. 物质代谢的特点
§2. 物质代谢的相互联系
在能量代谢上的相互联系 糖、脂和蛋白质之间的相互联系
§3. 组织、器官的代谢特点及联系
§4. 代谢调节
细胞水平的代谢调节 激素水平的代谢调节 整体水平的代谢调节
第一节
物质代谢的特点
The Specialty of Metabolism
四种酶 肉碱穿梭系统
Glu E1 G-6-P
AATTPP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
AATTPP ADP
糖酵解的代谢途径
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NAD+
Pi
NADH+H+
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
糖酵解途径
（glycolytic pathway）
⑤ TAC的本质：乙酰基分解为CO2，生成大量H。
⑥中间产物仅是催化剂。
⑦草酰乙酸也来自于葡萄糖 。因此，糖的不足，TAC会受到 影响。
生理意义
• 是三大营养物质氧化分解的共同途径, 为呼吸链 提供H+ + e，生成大量能量；
• 是三大营养物质代谢枢纽,为其它物质代谢提供 小分子前体。
磷酸戊糖途径
6-磷酸葡萄糖(C6)×3
第
3NADP+
3NADP+ +3H+ 6-磷酸葡萄糖
一
脱氢酶
阶
3NADP+
3NADP+ +3H+ 3CO2
段
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
第
二
阶
3-磷酸甘油醛 2×6-磷酸果糖
段
C3
C6
小结
UDP
糖原n+1
糖原n 糖原合酶
UDPGቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磷酸化酶
糖原合成和 Pi 分解是两条
不同的途径
胆汁酸 胆盐
随
肾上腺
胆
皮质
汁
经
过
肾上腺皮质激素
肠
道
排出体外
五、ATP是机体能量利用的共同形式
营养物 分解
释放 能量
ADP+Pi
直
接
供
能
ATP
六、NADPH是合成代谢所需的还原 当量
磷酸戊糖途径
NADPH + H+
乙酰CoA
脂酸、胆固醇
第二节
物质代谢的相互联系
Metabolic Interrelationships
乳酸
ADP
AATPTP
3-磷酸甘油酸
NAD+
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
ATP ADP
H2O
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
有氧氧化的反应过程
： 1.糖酵解途径 2.丙酮酸的氧化脱羧 3. 三羧酸循环 4.氧化磷酸化
葡萄糖 胞液
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
[O] H2O
TAC cycle
NADH+H+
CO2
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
三、具有组织器官特异性
不同的组 织、器官
结构不同
酶系的种类、 含量不同
代谢途径不同、 功能各异
四、具有各自共有的代谢池
例如
食物糖 消化，
肝糖原
吸收
血 分解 糖
糖异生
氧化 分解
CO2 + H2O
糖原合成 肝（肌）糖原
磷酸戊糖途径等
其它糖
脂类、氨基酸合成代谢
整体性 代谢调节 具有组织器官特异性 具有各自共有的代谢池（动态平衡） ATP是机体能量利用的共同形式 NADPH是合成代谢所需的还原当量
一、整体性
脂类 糖类
蛋白质
水 无机盐
维生素
消化吸收 中间代谢 废物排泄
*各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
二、代谢调节
内外环境 不断变化
影响机体代谢
适应环境 的变化
FADH2 ATP ADP
丙酮酸的氧化脱羧(Pyruvate is oxidatively decarboxylated)
丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶复合体
乙酰CoA
H2O
H2O
①
②
H2O
非糖物质
脂肪、氨基酸
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织 蛋白质
分解 合成
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
氨基酸 代谢库
尿素
氨
营养非必需AA
α-酮酸
氧化供能
糖、脂
代谢转变
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
胺类
目录
食物
皮肤
Vit D3
7-脱氢 胆固醇
肝
胆固醇
体内合成
（乙酰CoA）
睾丸 雄激素 卵巢 孕酮、雌激素
糖原n
部位：胞浆
PPi UDPG焦磷酸化酶
UTP
G-1-P
葡萄糖-6-磷酸酶（肝）
G-6-P
G
己糖(葡萄糖)激酶
糖异生 糖酵解途径
葡萄糖
E4 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
E3 1,6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
-ATP
甘油
PEP E2
草酰乙酸
-2ATP
丙酮酸 乳酸
④
CO2
⑤
CO2
CoASH
CoASH
目录
TAC小结
① 概念 ② 反应部位：线粒体 ③关键酶：
柠檬酸合酶,异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶复合体 整个循环反应为不可逆反应
④三羧酸循环的要点 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1 分子GTP。 一次TAC,生成10分子的ATP
E1 氨基酸
能量的消耗？
速度相等？
饥饿
血G
脂肪动员
FA分解
补 充 乙酰CoA
能 量
ATP
脂解激素
概念 限速酶
肾上腺素、 胰高血糖素等
HSL
-氧化 线粒体内
限速酶
-H2、+ H2O、 - H2 、硫解
肉碱脂酰 转移酶 Ⅰ
载体
肉碱
饱食
血G、CM
Gn、
FA合成
TG储存
脂抑激素 主要组织 原料 限速酶 基本过程 载体 合成产物
胰岛素
肠、肝、脂肪组织 乙酰CoA
乙酰CoA羧化酶
缩、加、脱、加 ACP
16 ：0 胞液
脂肪酸合成与氧化分解的比较:
细胞质 ACP-SH 丙二酰单酰COA NADPH
七种酶和一个蛋白质组成 复合物
柠檬酸转运系统
D-型 要求 消耗7个ATP和14NADPH
线粒体 COA-SH 乙酰COA FAD、NAD+
在能量代谢上的相互联系 糖、脂和蛋白质之间的相互联系
Learning objectives:
Definition Location Pathway The rate-limiting enzymes (coenzymes) Regulation Functions Calculate the energy yield
NADH+H+
CoASH
②
NAD+
⑧
①柠檬酸合酶 ②顺乌头酸酶
③异柠檬酸脱氢酶
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体
GTP
GDP ⑤琥珀酰CoA合成酶
核苷二磷酸激酶 ⑥琥珀酸脱氢酶
⑦
⑦延胡索酸酶
NAD+ NADH+H+
③
ADHP2O
FADHA2TP ⑧苹果酸脱氢酶
NAD+
⑥ FAD
GDP+Pi GTP
NADH+H+
主要内容
§1. 物质代谢的特点
§2. 物质代谢的相互联系
在能量代谢上的相互联系 糖、脂和蛋白质之间的相互联系
§3. 组织、器官的代谢特点及联系
§4. 代谢调节
细胞水平的代谢调节 激素水平的代谢调节 整体水平的代谢调节
第一节
物质代谢的特点
The Specialty of Metabolism
四种酶 肉碱穿梭系统
Glu E1 G-6-P
AATTPP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
AATTPP ADP
糖酵解的代谢途径
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NAD+
Pi
NADH+H+
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
糖酵解途径
（glycolytic pathway）
⑤ TAC的本质：乙酰基分解为CO2，生成大量H。
⑥中间产物仅是催化剂。
⑦草酰乙酸也来自于葡萄糖 。因此，糖的不足，TAC会受到 影响。
生理意义
• 是三大营养物质氧化分解的共同途径, 为呼吸链 提供H+ + e，生成大量能量；
• 是三大营养物质代谢枢纽,为其它物质代谢提供 小分子前体。
磷酸戊糖途径
6-磷酸葡萄糖(C6)×3
第
3NADP+
3NADP+ +3H+ 6-磷酸葡萄糖
一
脱氢酶
阶
3NADP+
3NADP+ +3H+ 3CO2
段
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
第
二
阶
3-磷酸甘油醛 2×6-磷酸果糖
段
C3
C6
小结
UDP
糖原n+1
糖原n 糖原合酶
UDPGቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磷酸化酶
糖原合成和 Pi 分解是两条
不同的途径
胆汁酸 胆盐
随
肾上腺
胆
皮质
汁
经
过
肾上腺皮质激素
肠
道
排出体外
五、ATP是机体能量利用的共同形式
营养物 分解
释放 能量
ADP+Pi
直
接
供
能
ATP
六、NADPH是合成代谢所需的还原 当量
磷酸戊糖途径
NADPH + H+
乙酰CoA
脂酸、胆固醇
第二节
物质代谢的相互联系
Metabolic Interrelationships
乳酸
ADP
AATPTP
3-磷酸甘油酸
NAD+
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
ATP ADP
H2O
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
有氧氧化的反应过程
： 1.糖酵解途径 2.丙酮酸的氧化脱羧 3. 三羧酸循环 4.氧化磷酸化
葡萄糖 胞液
丙酮酸
乙酰CoA 线粒体
[O] H2O
TAC cycle
NADH+H+
CO2
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
三、具有组织器官特异性
不同的组 织、器官
结构不同
酶系的种类、 含量不同
代谢途径不同、 功能各异
四、具有各自共有的代谢池
例如
食物糖 消化，
肝糖原
吸收
血 分解 糖
糖异生
氧化 分解
CO2 + H2O
糖原合成 肝（肌）糖原
磷酸戊糖途径等
其它糖
脂类、氨基酸合成代谢
整体性 代谢调节 具有组织器官特异性 具有各自共有的代谢池（动态平衡） ATP是机体能量利用的共同形式 NADPH是合成代谢所需的还原当量
一、整体性
脂类 糖类
蛋白质
水 无机盐
维生素
消化吸收 中间代谢 废物排泄
*各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
二、代谢调节
内外环境 不断变化
影响机体代谢
适应环境 的变化
FADH2 ATP ADP
丙酮酸的氧化脱羧(Pyruvate is oxidatively decarboxylated)
丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶复合体
乙酰CoA
H2O
H2O
①
②
H2O
非糖物质
脂肪、氨基酸
氨基酸代谢概况
食物蛋白质
组织 蛋白质
分解 合成
体内合成氨基酸 (非必需氨基酸)
氨基酸 代谢库
尿素
氨
营养非必需AA
α-酮酸
氧化供能
糖、脂
代谢转变
其它含氮化合物 (嘌呤、嘧啶等)
胺类
目录
食物
皮肤
Vit D3
7-脱氢 胆固醇
肝
胆固醇
体内合成
（乙酰CoA）
睾丸 雄激素 卵巢 孕酮、雌激素
糖原n
部位：胞浆
PPi UDPG焦磷酸化酶
UTP
G-1-P
葡萄糖-6-磷酸酶（肝）
G-6-P
G
己糖(葡萄糖)激酶
糖异生 糖酵解途径
葡萄糖
E4 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
E3 1,6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
-ATP
甘油
PEP E2
草酰乙酸
-2ATP
丙酮酸 乳酸
④
CO2
⑤
CO2
CoASH
CoASH
目录
TAC小结
① 概念 ② 反应部位：线粒体 ③关键酶：
柠檬酸合酶,异柠檬酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶复合体 整个循环反应为不可逆反应
④三羧酸循环的要点 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1 分子GTP。 一次TAC,生成10分子的ATP
E1 氨基酸
能量的消耗？
速度相等？
饥饿
血G
脂肪动员
FA分解
补 充 乙酰CoA
能 量
ATP
脂解激素
概念 限速酶
肾上腺素、 胰高血糖素等
HSL
-氧化 线粒体内
限速酶
-H2、+ H2O、 - H2 、硫解
肉碱脂酰 转移酶 Ⅰ
载体
肉碱
饱食
血G、CM
Gn、
FA合成
TG储存
脂抑激素 主要组织 原料 限速酶 基本过程 载体 合成产物