关于物质代谢联系与调节课件

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核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
• 核酸是细胞内重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成 ，影响细胞的成分和代谢类型 • 核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加， 而且需要酶和多种蛋白质因子。
• 各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸， 如ATP是能量的“通货”，此外UTP参与多糖的合成，CTP 参与磷脂合成，GTP参与蛋白质合成与糖异生作用。
关于物质代谢联系与 调节
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第一节 物质代谢的特点
The Specialty of Metabolism
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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。
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二、代谢调节
生命是靠代谢的正常运转维持的。生命有 限的空间内同时有那麽多复杂的代谢途径在运 转，必须有灵巧而严密的调节机制，才能使代 谢适应外界环境的变化与生物自身生长发育的 需要。调节失灵便会导致代谢障碍，出现病态 甚至危及生命。在漫长的生物进化历程中，机 体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢 调节机制也随之更为复杂。
的 联
天冬氨酸 天冬酰胺
TAC
CO2
系
延胡索酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸
琥珀酰CoA CO2
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系
1. 蛋白质可以转变为脂肪
氨基酸
乙酰CoA
脂肪
2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料
丝氨酸
磷脂酰丝氨酸
合成糖原储存（肝、肌肉）
葡
萄 糖
乙酰CoA
合成脂肪 （脂肪组织）
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2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖
甘油激酶 甘油
磷酸-甘油
葡 萄
肝、肾、肠
脂
糖
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
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3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响
• 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时
脂肪大量动员
酮体生成增加
糖不足
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
• 核 苷 酸 的 一 些 衍 生 物 具 重 要 生 理 功 能 （ 如 CoA 、 NAD+ ，
NADP+，cAMP，cGMP）。
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思 考？
1.简述糖代谢与脂肪代谢的联系。
在能量供应方面有互补性。从整体看，体内 约70%的能量由糖分解提供，但当糖供应不足 或糖代谢障碍时，脂肪分解加强，可弥补能量 的不足。
● 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
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●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。
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● 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。
胆胺
脑磷脂
胆碱
卵磷脂
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3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其他α-酮酸
—— 但不能说，脂类可转变为氨基酸。
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（四）核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系
1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料
天冬氨酸 甘氨酸
谷氨酰胺
一碳单位
合成嘌呤
合成嘧啶
2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供
天冬氨酸
糖
丙酮酸
草酰乙酸
乙酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
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糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
氨
磷酸丙糖
基
α-磷酸甘油
脂肪酸
酸
PEP
、 糖
丙氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
及 丝氨酸
Fra Baidu bibliotek异亮氨酸 乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
酮体
脂 苏氨酸
亮氨酸
肪 色氨酸 代 谢
色氨酸 草酰乙酸
亮氨酸 赖氨酸
柠檬酸
酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
葡萄糖经糖酵解途径，在细胞浆内生 成丙酮酸进入线粒体，在羧化酶的催化下 生成草酰乙酸，后者再转运到细胞浆，经 转氨酶催化生成天冬氨酸。
4.试述谷氨酸转化成脂肪的过程。
谷氨酸脱氨基生成α-酮戊二酸，α-酮戊二酸 经三羧酸循环转化为草酰乙酸，后者经糖异生 途径生成磷酸二羟丙酮，再还原为3-磷酸甘油。 α-酮戊二酸还可以在转化为草酰乙酸后进一步 脱羧转化为丙酮酸，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA，再经脂肪酸合成酶系作用生成脂肪酸。3磷酸甘油和脂肪酸可以合成脂肪。
氧化受阻
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糖 葡萄糖或糖原
甘油三酯
脂肪
氨
磷酸丙糖
基
α-磷酸甘油
脂肪酸
酸
PEP
、 糖
丙氨酸 半胱氨酸
丙酮酸
及 丝氨酸
异亮氨酸 乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
酮体
脂 苏氨酸
亮氨酸
肪 色氨酸 代 谢
色氨酸 草酰乙酸
亮氨酸 赖氨酸
柠檬酸
酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
的 联
天冬氨酸 天冬酰胺
TAC
CO2
系
延胡索酸
α-酮戊二酸
在物质互相转化方面，糖供应较多时，可转 化成脂肪，包括甘油、脂肪酸及所需ATP、 NADPH均可由糖提供。而脂肪分子中只有甘油 可经糖异生转化为糖，脂肪酸则不能。
2.乙酰CoA的来源、去路有哪些？
来源：糖分解，脂肪酸分解，氨基酸分解；酮体分解
去路：合成脂肪酸、胆固醇，进入三羧酸循环， 合成酮体。
3.试述葡萄糖转化成天冬氨酸的过程。
谷氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸
琥珀酰CoA CO2
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
（二）糖与氨基酸代谢的相互联系
1. 大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α酮酸，可转变为糖。
例如
脱氨基
丙氨酸
丙酮酸
糖异生 葡萄糖
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2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸
丙氨酸
糖
织
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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 ATP
直 接 供 能
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六、NADPH是合成代谢所需的还原当量
例如
磷酸戊糖途径
NADPH + H+
乙酰CoA
脂酸、胆固醇
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第二节 物质代谢的相互联系
Metabolic Interrelationships
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一、在能量代谢上的相互联系
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内外环境 不断变化
适应环境 的变化
影响机体代谢
机体有精细的调节 机制，调节代谢的 强度、方向和速度
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三、各组织、器官物质代谢各具特色
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
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四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池
例如
消化吸收的糖 血
各
肝糖原分解
种 组
糖异生
例如
脂肪分解增强
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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• 饥饿时 1~2天
肝糖原分解 ，肌糖原分解 肝糖异生，蛋白质分解
3~4周
以脂酸、酮体分解供能为主 蛋白质分解明显降低
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二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系
（一）糖代谢与脂代谢的相互联系 1. 摄入的糖量超过能量消耗时