物质代谢的联系与调节(1)
生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节
生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节 【目的与要求】1.熟悉三大营养物质氧化供能的通常规律与相互关系。
2．熟悉糖、脂、蛋白质、核酸代谢之间的相互联系。
3．熟悉代谢调节的三种方式。
掌握代谢途径、关键酶（调节酶）的概念；掌握关键酶（调节酶）所催化反应的特点。
熟悉细胞内酶隔离分布的意义。
熟悉酶活性调节的方式。
4．掌握变构调节、变构酶、变构效应剂、调节亚基、催化亚基的概念；5．掌握酶的化学修饰调节的概念及要紧方式。
6．熟悉激素种类及其调节物质代谢的特点。
7．熟悉饥饿与应激状态下的代谢改变。
【本章重难点】1.物质代谢的相互联系2．物质代谢的调节方式及意义3．酶的变构调节、化学修饰、阻遏与诱导4．作用于细胞膜受体与细胞内受体的激素学习内容第一节物质代谢的联系第二节物质代谢的调节第一节物质代谢的联系一、营养物质代谢的共同规律物质代谢：机体与环境之间不断进行的物质交换，即物质代谢。
物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。
二、三大营养物质代谢的相互联系糖、脂与蛋白质是人体内的要紧供能物质。
它们的分解代谢有共同的代谢通路—三羧酸循环。
三羧酸循环是联系糖、脂与氨基酸代谢的纽带。
通过一些枢纽性中间产物，能够联系及沟通几条不一致的代谢通路。
对糖、脂与蛋白质三大营养物质之间相互转变的关系作简要说明：㈠糖可转变生成甘油三酯等脂类物质（除必需脂肪酸外），甘油三酯分解生成脂肪酸，脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA或者进入三羧酸循环或者生成酮体，因此甘油三酯的脂肪酸成分不易生糖，但甘油部分能够转变为磷酸丙糖而生糖，但是甘油只有三个碳原子，只占甘油三酯的很小部分。
㈡多数氨基酸是生糖或者生糖兼生酮氨基酸。
因此氨基酸转变成糖较为容易。
糖代谢的中间产物只能转变成非必需氨基酸，不能转变成必需氨基酸。
㈢少数氨基酸能够生酮，生糖氨基酸生糖后，也可转变为脂肪酸（除必需脂肪酸外），因此氨基酸转变成脂类较为容易。
脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA进入三羧酸循环后，即以CO2形式被分解。
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。
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
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
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
物质代谢的相互联系和代谢调节
1
腺苷酸环化酶（活性）
意义：酶的共价修饰反应是酶 促反应，只要有少量信号分子 （如激素）存在，即可通过加 速这种酶促反应，而使大量的 另一种酶发生化学修饰，从而 获得放大效应。这种调节方式 快速、效率极高。
2、ATP
cAMP
2 102
3、蛋白激酶
3
（无活性） 蛋白激酶（活性
）
ATP 4、磷酸化酶激
ADP
脂肪
甘油 脂肪酸
磷酸二羟丙酮
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 蛋白质
生糖AA
α-酮酸
乙酰乙酸
丙酮酸
磷酸二羟丙酮
乙酰辅酶A 脂肪酸
α-磷酸甘油
脂肪
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
PRPP
糖
糖、脂 CO2 ATP
Gln Gly Asp 甲酸盐
乙醛酸循环 琥珀酸
(植物)
糖异生 糖 糖异生（次要）
TCA
主要
ATP（供能）
二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 1、糖转化为蛋白质
①碳源：糖经EMP和TCA循环产生3-PGA、PEP、丙酮酸、α-酮戊二酸和草酰乙酸等，它们 均可形成相应的AA。
②能源：ATP。 ③提供还原力: NADH、NADPH
糖 →→α-酮酸→→氨基酸→+蛋N白H3质
物质代谢的相互联系和代谢调节
第一节 物质代谢间的相互联系 一、糖代谢与脂类代谢的相互关系 二、 糖代谢与蛋白质代谢的相互关系 三、脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系 四、核酸与糖类、脂类、蛋白质代谢的相互关系
1.各物质的代谢是相互影响、相互制约的
物质代谢的联系及调节ppt课件
丙酮酸
乙酰 CoA
植物或微 生物
三羧酸 循环
乙醛酸 循环
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 磷酸烯醇丙酮酸
草酰乙酸 苹果酸 延胡索酸 琥珀酸
糖的分解代谢和 糖异生的关系
天冬氨酸
（PEP） 丙酮酸
（胞液） （线粒体）
（转氨基作用） 谷氨酸
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
ATP 腺苷酸 抑制 环化酶
cAMP
磷酸二酯
5'-AMP
酶 激活
葡萄糖
分解代 谢产物
真核生物基因表达调控
• 真核基因表达调控的五个水平
DNA水平调节 转录水平调节 转录后加工的调节 翻译水平调节 翻译后加工的调节
• 真核基因调控主要是正调控 • 顺式作用元件和反式作用因子 • 转录因子的相互作用控制转录
是通过酶的变构效应来实现的。
（1）限速步骤和标兵酶
（2）反馈抑制
（3）前馈和反馈激活
（4）前馈和反馈调节中酶活性调节的机制
共价修饰
酶分子中的某些基团，在其它酶的催化下， 可以共价结合或脱去，引起酶分子构象的改变， 使其活性得到调节，这种方式称为酶的共价修饰 （Covalent moldification ）。目前已知有六种修饰方 式：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙酰化，腺苷酰 化/去腺苷酰化，尿苷酰化/去尿苷酰化，甲基化/ 去甲基化，氧化（S-S）/还原(2SH)。
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
草酰乙酸 苹果酸
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膜受体激素
胞内受体激素
P185
（一）某些激素通过细胞膜受体发挥调节作用 肽类和蛋白质激素通过膜受体介导发挥作用 主要介绍三条信息通路： 1、蛋白激酶A通路
信号分子 膜受体 G蛋白 AC cAMP PKA 效应蛋白（酶） 生理效应
P185
G蛋白
又称鸟苷酸结合蛋白，是一类与GDP 或GTP结合的蛋白质，由3个亚基组成， 在细胞信号转导中发挥重要作用。
乙酰CoA不能生成丙酮酸
氨基酸可以转变成糖和脂肪
aa可转变为三羧酸循环的中间产物或乙酰CoA
可编辑版
P6180
P180
肝是调节和联系全身器官代谢的枢纽中心
P181
第三节 物质代谢的调节
三级水平
* 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
可编辑版
P1982
一、细胞中酶的调节是最基本的键变化
某些酶分子上的一些基团，受其他酶的催化 而发生了化学改变，从而引起其催化活性的改变， 称为化学修饰(chemical modification)
可编辑版
P11382
磷酸化修饰是最常见的修饰方式
ATP
丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸
E-OH
蛋白激酶 Mg2+
胆固醇对HMG-CoA的作用
酶降解的调节-- 蛋白酶 选择性使某些酶降解
可编辑版
P11683
（五）酶在细胞中的隔离分布也有利酶的调节 ▪ 形成酶体系，分布在某一区域或亚细胞结构 ▪ 减少代谢途径的相互干扰。
P184
二、激素通过一些信息转导途径实现调节作用
根据距离远近可分为：
1、自分泌（如生长因子）
第九章 物质代谢的联系与调节
生化教研室
可编辑版
1
物质代谢的特点 几类重要物质代谢的相互联系 物质代谢的调节
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2
第一节 物质代谢的特点
一、体内物质代谢是相互联系的 二、机体对物质代谢进行准确的调节 三、各类物质具有共同的代谢途径 四、各组织器官代谢有共性，也有各自特点 五、ATP是机体储存能量和消耗能量的共同形式
ATP 增多 ATP/ADP 比值增高
糖分解被抑制
6-磷酸果糖激酶-1被抑制 (糖分解代谢限速酶之一)
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P1579
三、三羧酸循环是三类物质代谢联系的枢纽
糖可以转变成脂肪和部分氨基酸
* 糖↑→→柠檬酸↑→→变构激活 乙酰CoA羧化酶→→脂肪合成↑
* 糖生成的α-酮酸可转变成相应的aa
脂肪几乎不能转变为糖和氨基酸
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P1378
第二节 几类重要物质代谢的相互联系
一、三类物质的分解代谢有共同的途径
一阶段：分解成单体 二阶段：分解成3C
或2C化合物
三阶段：乙酰CoA 进入TAC
P179
二、糖、脂肪是体内的主要供能物质
任一供能物质代谢占优势，常能抑制其他物 质的降解，体内供能物以糖类和脂类为主
例如： 脂肪分解增强
IP3与受体结合使内质网储存Ca2+释出 Ca2+可与钙调蛋白(calmodulin, CaM)结合
Ca2+也是第二信使 可编辑版
P13287
生物体内常见的第二信使 cAMP cGMP DG（也可写为DAG） IP3 Ca2+
细胞水平的调节实质上就是 酶的调节
缓慢调节 酶含量的调节 （耗时、耗能）
快速调节 酶结构的调节 （快速、节能）
变构调节 化学修饰调节
P182
（一）酶的变构调节是构象的改变
* 某些小分子物质（代谢物）可与酶蛋白的特 殊部位结合，引起其构象变化，从而改变 酶的催化活性，这种调节方式称为变构调节。
* 受变构调节的酶称变构酶。
* 使酶发生变构效应的小分子物质称为变构剂， 多为代谢物，分为变构激活剂和变构抑制剂。
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P11182
* 变构酶常由多个亚基组成 催化亚基----与底物结合，起催化作用 调节亚基----与变构剂结合，发挥调节作用
* 变构效应剂与调节亚基以非共价键结合
如：核苷酸对合成的酶、 胆固醇对HMG-CoA的反馈抑制
如硝酸甘油因产生NO，激活GC，
生成cGMP，舒张血管平滑肌
P186
2、蛋白激酶C（PKC）途径
Ca2+
蛋白激酶C途径
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Ca2+途径
P13086
磷脂酶C（PLC）催化DG和IP3 的生成
PIP2
PLC
DG +
IP3
（PLC）
DG和IP3均为第二信使 （DG也可写为DAG）
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31
P187
对酶或蛋白质的磷酸化修饰决定了其活性状态
P185
调节基因表达
糖原合酶I
磷酸化糖原合酶D
（有活性）
（无活性）
磷酸化酶
糖原合成抑制
P185、186
鸟苷酸环化酶体系
信号分子 膜受体/GC cGMP（第二信使之 二） PKG 底物蛋 白（酶） 生理效应
GC GTP
ppi
cGMP
PDE H2O
5’GMP
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P12485
cAMP浓度的调节
▪ AC
▪ 磷酸二酯酶(PDE) phosphodiesterase, cAMP-
AC
H2O PDE
ATP
cAMP
5’AMP
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P12586
蛋白激酶A( protein kinase A, PKA)
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P12685
PKA有Ser/Thr蛋白激酶活性（使底物磷酸化）
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P12285
G蛋白通常为异三聚体
亚基：有鸟苷酸结合位点及GTP酶活性 、亚基：各家族均相似, 结合为二聚体
G蛋白有两种构象：
▪ G-GDP型： 无活性型
▪ G-GTP型： 活性型
P185
腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)
主要作用催化cAMP 生成：
AC
ATP
cAMP（第二信使之一）
2、旁分泌（如细胞因子、 神经递质）
3、内分泌（如激素） P184
激素等内分泌信息分子的作用特点： ①浓度低
≤10-8mol/L ②半寿期短 几秒~几小时，有利于适应环境变化 ③特异性高
具有相应受体的靶细胞才能做出反应
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P11985
细胞信号转导(cellular signal transduction) 是指特定的化学信号在靶细胞内的传递过程。
ADP E-O-PO3H2
Pi 磷蛋白磷酸酶 H2O
P182
（三）不同的同工酶可以 控制代谢速度和方向（自学）
己糖激酶 乳酸脱氢酶
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P11583
（四）通过酶蛋白的合成与降解 进行酶量的调节
酶合成的调节
诱导剂 诱导相应酶的基因表达，使
酶蛋白合成增加，如高蛋白
饮食对精氨酸酶的诱导
阻遏剂 阻遏相应酶的基因表达，如