生物化学物质代谢联系与调节

三酰甘油脂肪酶（激素敏感脂肪酶） 乙酰辅酶A羧化酶 HMG辅酶A合酶 HMG辅酶A还原酶 精氨酸代琥珀酸合成酶 δ-生氨物基化学-γ物质-代酮谢戊联酸系与合调酶节 （ALA合酶）
关键酶的特点 ① 它催化的反应速度最
慢，它的活性决定整 个代谢途径的反应速 度，故又称限速酶。 ② 它催化单向反应或非 平衡反应。 ③ 它受多种代谢物的变 构调节调节,属于调节 酶
β-氧 化
草酰乙酸
三 羧 酸 柠檬酸 循 环
生物化学物质代谢联系与调节
乙 酰 CoA 柠檬酸
草酰乙酸
第一节 物质代谢的调节
一、细胞水平调节
葡萄糖
细胞水平的调节指通过
ATP
其细胞内代谢物浓度 己 糖 激 酶
的变化来影响酶活性 （ - ）
ADP
和酶含量的调节方式。 葡 萄 - 6 - 磷 酸
细胞水平的调节是最原
第十章
物质代谢的联系与调节
生物化学物质代谢联系与调节
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。
生物化学物质代谢联系与调节
合成尿素的主要器 官
脑
骨骼肌
红细胞
主要利用葡 萄糖氧化供 能
合成与储存糖原、 成熟红 肌糖原分解不能 细胞只 直接补充血糖、 进行糖
酵解
成人脑不能 可利用酮体 合成胆固醇 可利用酮体
进行脂 交换
合成少量尿 素
不能合 成
肾 糖异生
合成和 利用酮 体
合成少 量尿素
生物化学物质代谢联系与调节
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量上的相互联系
生物化学物质代谢联系与调节
（肝）酮体
脂肪
葡萄糖
脂肪动员
6-磷 酸葡糖
脂酰CoA
脂肪酸 β—氧化
乙酰CoA FADN2、NADH
6-磷 酸果糖 6-磷 酸果糖激酶-1
（—） 1，6-二磷 酸果糖
三羧酸循环增强 呼吸链电子传递加速 肝外组织利用酮体
ATP/ADP
生物化学物质代谢联系与调节
代谢途径
限速酶
糖酵解 磷酸戊糖途径
己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶
糖异生 三羧酸循环
丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、 果糖-1，6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶 柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、 α-酮戊二酸脱氢酶复合体
糖原合成 糖原分解
糖原合酶 糖原磷酸化酶
脂肪分解 脂酸合成 酮体合成 胆固醇合成 尿素合成 血红素合成
嘌呤核苷酸合成 嘧啶核苷酸合成
乙醇胺
胆碱
天冬氨酸 谷氨酰胺
磷脂酰乙醇胺 磷脂酰胆碱
其它甘油磷脂
生物化学物质代谢联系与调节
（二）代谢调节精细性
葡萄糖
代谢调节的三个层次
ATP
细胞水平调节（分子水平调 己 糖 激 酶
节）
✓
（
整体水平调节（神经调节）
-
Baidu Nhomakorabea
）
ADP 葡 萄 -6 -磷 酸
✓ 激素水平调节
乙 酰 C oA
始、最基本的调节方
式。
丙酮酸
乙 酰 C oA
H M G -C o A H M G -C o A 还 原 酶
甲羟戊酸 （ -）
胆固醇
生物化学物质代谢联系与调节
真核细胞主要代谢途径与酶在细胞内的隔离分布
代谢途径
细胞内分布 代谢途径 细胞内分布
糖酵解 三羧酸循环 磷酸戊糖途径 糖异生 糖原合成与分解 氧化磷酸化 磷脂合成 脂肪酸合成
细胞液 线粒体 细胞液 细胞液 细胞液 线粒体 内质网 细胞液
脂肪合成 胆固醇合成 尿素合成 蛋白质合成 DNA合成 mRNA合成 tRNA合成 rRNA合成
细胞液 细胞液和内质网 细胞液和线粒体 细胞液和内质网 细胞核 细胞核 核质 核仁
脂肪动员 脂酸β氧化
细胞液 线粒体
血红素合成 细胞液和线粒体 胆红素生成 细胞液和微粒体
生物化学物质代谢联系与调节
1. 反 馈 调 节
（ -）
葡萄糖 己糖激酶
葡 萄 -6-磷 酸
负
果 糖 -6-磷 酸
反 馈
磷 酸 果 糖 激 酶 -1
调 节
（ -）
果 糖 -1， 6-二 磷 酸
葡 萄 -1-磷 酸 （ +）
UDP-葡 糖
二、糖、脂、蛋白质和核酸代谢之间的相互联系
生物化学物质代谢联系与调节
（一）酶的区域化分布与定位 有利于各代谢途径有条不紊进行和有效调节
脂肪动员
脂肪酸
脂肪
葡萄糖
糖
脂 酰 CoA
有 氧 氧
磷酸戊糖途径
脂肪酸
葡 萄 -6-磷 酸
NADPH+H+
脂 肪 合
化
成
3-磷 酸 甘 油 醛
丙酮酸
脂 酰 CoA
乙 酰 CoA
乙 酰 CoA
柠檬酸
(-)
乙 酰 CoA
(+ )
羧化酶
丙 二 酸 单 酰 CoA
脂肪酸
脂肪
生物化学物质代谢联系与调节
生物化学物质代谢联系与调节
乙 酰 CoA
葡萄糖
脂肪
3-磷 酸 甘 油 醛
葡 萄 -6-磷 酸
脂肪酸合成
NADPH+H+
磷酸戊糖途径
甘氨酸 组氨酸 色氨酸 丝氨酸
5-磷 酸 核 糖
一碳单位 甘氨酸
生物化学物质代谢联系与调节
（二）物质代谢调节的基本方式 关键酶（key enzyme）
定义：关键酶是指代谢途径中某一个或几个酶的活 性改变，可以改变整个途径的反应速度和方向， 这样的酶称为关键酶或限速酶。
代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。
生物化学物质代谢联系与调节
一些重要代谢途径的限速酶
（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。
生物化学物质代谢联系与调节
第一节 物质代谢的整体性和通用性
（一）物质代谢的整体性
代谢途径相互联系、相互依存、相互支持、相互制约、相互 协调
生物化学物质代谢联系与调节
饥饿或禁食
脂肪动员增强
脂 酰 CoA增 多 （细胞液）
肉 碱 -脂 酰 转 移 酶 I
脂 酰 CoA增 多 （线粒体）
葡萄糖
高 糖 低 脂 饮 食
果 糖 -6-磷 酸
磷 酸 果 糖 激 酶 -1 果 糖 -1， 6-二 磷 酸
乙 酰 CoA (-)
3-磷酸甘油
草酰乙酸 柠檬酸
(-) β -氧 化 增 强 β
ATP 生成增加
H M G -C o A H M G -C o A 还 原 酶
甲羟戊酸
（ -）
丙酮酸
胆固醇
生物化学物质代谢联系与调节
二、一些组织器官的物质代谢特点
糖代谢 脂代谢
蛋白质 代谢
肝
合成与储存糖原、 肝糖原分解直接补 充血糖、糖异生的 主要器官
合成脂肪但不能储 存脂肪 合成酮体但不能利 用酮体 合成胆固醇的主要 器官