代谢调节PPT讲稿
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物质代谢---联系---转化— TCA环则是糖、脂肪和蛋白质三大物质互相转化
的枢纽
物质代谢一览
物 质 代 谢 网 络
1、糖代谢与蛋白质代谢的关系
糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分 解过程中可产生丙酮酸，丙酮酸经TCA循环产生— 酮戊二酸和草酰乙酸，它们均可经加氨基或氨基移换 作用形成相应的氨基酸。另外，糖分解过程中产生的 能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。
酶水平 E 的调节
B
X 辅助因子 的调节
酶活性的调节 酶含量的调节 酶的定位调节
产物调节
酶是生物反应的催化剂，酶的相对数量决定代谢反应 的进程和方向。通过酶的合成和降解，细胞内的酶含 量和组分便发生变化，因而对代谢过程起调节作用。 生物细胞的这种通过改变酶的合成和降解而调节酶的 数量，被称为“粗调”。通过粗调，细胞可以开动或 完全关闭某种酶的合成，或适当调整某种酶的合成和 降解速度，以适应对这种酶的需要。
操纵子及调节基因示意图
操纵子Operon : 基因表达的协调单位,它们有共同的 控制区和调节系统。包括在功能上彼此有关的结构基 因和控制部位.
乳糖操纵子模型
负调控
辅阻遏物
操 纵 子 诱导物 的 调 控 模 型
正调控
诱导物
辅阻遏物
大肠杆菌乳糖酶诱导合成---调节基因产物对转录的调控
半乳糖苷转乙酰酶 半乳糖苷酶 半乳糖苷透性酶
蛋白质分解产生的氨基酸，在体内可以转变为糖。 如：多数氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸，经糖原异生 作用可生成糖，这类氨基酸称为生糖氨基酸。
2、脂类代谢与蛋白质代谢的关系
脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏 能量的物质。脂类与蛋白质之间可以相互转化：
脂类分子中的甘油 丙酮酸
草酰乙酸
氨基酸
脂肪酸—氧化
分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的大分子物质转 变成小分子物质的过程。
• 糖、脂、核酸和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是
它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂、核酸和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进入三羧 酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
第一节 代谢途径的相互联系
一、代谢网络
代谢调节课件
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。
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。
二、酶分子结构比较紧密
三、酶连接在膜上或核蛋白体上
三、代谢与能量
有机体从环境中获得能量的方式各有不同，有的利用 太阳的辐射能，有利用氧化还原反应释放的化学能不 管哪种形式，细胞都能将它转化成高能分子ATP。
太阳能 化学能
ATP ADP+Pi
能荷=
生物合成 细胞运动 膜运输
ATP+0.5ADP ATP+ADP+AMP
TCA循环 乙酰辅酶A 草酰乙酸
—酮戊二酸
—酮戊二酸
苹果酸
氨基酸
乙醛酸循环 琥珀酸
蛋白质 生酮氨基酸
生糖氨基酸
乙酰乙酸 脂肪酸
丙酮酸 甘油 乙酰辅酶A
脂肪 丙二酸单酰
辅酶A
3、糖代谢与脂类代谢的关系
糖与脂类物质也能相互转变：
糖
磷酸二羟丙酮
甘油
丙酮酸
乙酰辅酶A
脂肪酸
脂类
甘油 脂肪酸
—甘油磷酸
磷酸二羟丙酮
—氧化 乙酰辅酶A乙醛酸循环 琥珀酸
TC
A
CO2+H2O
糖 草酰乙酸
丙酮酸
糖尿病：脂肪
酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸）
在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源
在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况
4、核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系
核酸
ATP
核苷酸 UTP
CTP GTP
AMP
能量和磷酸基团的供应
单糖的转变和多糖的合成
参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量
辅酶、组氨酸等
Gly、Asp、Gln
嘌呤、嘧啶
蛋白酶
核苷酸、核酸的合成
蛋白因子
核苷酸、核酸的合成
二、代谢的单向性 和多酶系统
1.相对立的单向反应（opposing unidirectional reaction）：
p312
2.糖代谢的己例糖子激酶： P
G +PATP
NADPH以还原力形式携带能 量
还原性有机物
分解代谢
氧化产物
NADP+
NADPH+H+
还原性生物合成产物 还原性生物合成反应 氧化前体
代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元用 于生物合成
第二节 酶含量的调节
一、酶合成的调节 二、酶降解的调节
酶含量的调节（基因表达的调节）
底物水平
的调节
A
一、 酶的合成调节
（一）转录水平调节
背景介绍：
大肠杆菌通常利用葡萄糖作为碳源，通常情况下环境中乳糖极 少，降解乳糖的酶不被合成，其实质是乳糖降解酶基因不表 达。
1、操纵子模型
① 操纵子模型（operon model)：是原核生物
基因表达的调节机制。大肠杆菌乳糖操纵子是第一 个被子发现的操纵子（Monod和Jacob，1961）
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。
• 生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物质（包
括气体、液体和固体）、能量、信息交换过程。
• 细胞代谢是一切生命活动的基础。
• 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复杂的大
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。
百度文库
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 。
6６——磷—酸G葡+萄糖AD酶P（变构抑制）
6— —G +H2O
G + Pi
３.脂代谢的例子：
硫激酶
乙酸 ＋ ＡＴＰ＋ＣoA 乙酰CoA ＋ＡＭＰ＋ＰＰi
硫酯酶
乙酰CoA + H2O
乙酸 +ＣoA
细胞中的酶常常为了催化一系列连锁反应而联系成多 酶系统，根据多酶系统结构的复杂程度，可分三种 类型：
一、酶分子呈溶解状态
的枢纽
物质代谢一览
物 质 代 谢 网 络
1、糖代谢与蛋白质代谢的关系
糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分 解过程中可产生丙酮酸，丙酮酸经TCA循环产生— 酮戊二酸和草酰乙酸，它们均可经加氨基或氨基移换 作用形成相应的氨基酸。另外，糖分解过程中产生的 能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。
酶水平 E 的调节
B
X 辅助因子 的调节
酶活性的调节 酶含量的调节 酶的定位调节
产物调节
酶是生物反应的催化剂，酶的相对数量决定代谢反应 的进程和方向。通过酶的合成和降解，细胞内的酶含 量和组分便发生变化，因而对代谢过程起调节作用。 生物细胞的这种通过改变酶的合成和降解而调节酶的 数量，被称为“粗调”。通过粗调，细胞可以开动或 完全关闭某种酶的合成，或适当调整某种酶的合成和 降解速度，以适应对这种酶的需要。
操纵子及调节基因示意图
操纵子Operon : 基因表达的协调单位,它们有共同的 控制区和调节系统。包括在功能上彼此有关的结构基 因和控制部位.
乳糖操纵子模型
负调控
辅阻遏物
操 纵 子 诱导物 的 调 控 模 型
正调控
诱导物
辅阻遏物
大肠杆菌乳糖酶诱导合成---调节基因产物对转录的调控
半乳糖苷转乙酰酶 半乳糖苷酶 半乳糖苷透性酶
蛋白质分解产生的氨基酸，在体内可以转变为糖。 如：多数氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸，经糖原异生 作用可生成糖，这类氨基酸称为生糖氨基酸。
2、脂类代谢与蛋白质代谢的关系
脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏 能量的物质。脂类与蛋白质之间可以相互转化：
脂类分子中的甘油 丙酮酸
草酰乙酸
氨基酸
脂肪酸—氧化
分子物质的过程。分解代谢则是将复杂的大分子物质转 变成小分子物质的过程。
• 糖、脂、核酸和蛋白质的合成代谢途径各不相同，但是
它们的分解代谢途径则有共同之处，即糖、脂、核酸和 蛋白质经过一系列分解反应后都生成了酮酸并进入三羧 酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。
第一节 代谢途径的相互联系
一、代谢网络
代谢调节课件
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。
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。
二、酶分子结构比较紧密
三、酶连接在膜上或核蛋白体上
三、代谢与能量
有机体从环境中获得能量的方式各有不同，有的利用 太阳的辐射能，有利用氧化还原反应释放的化学能不 管哪种形式，细胞都能将它转化成高能分子ATP。
太阳能 化学能
ATP ADP+Pi
能荷=
生物合成 细胞运动 膜运输
ATP+0.5ADP ATP+ADP+AMP
TCA循环 乙酰辅酶A 草酰乙酸
—酮戊二酸
—酮戊二酸
苹果酸
氨基酸
乙醛酸循环 琥珀酸
蛋白质 生酮氨基酸
生糖氨基酸
乙酰乙酸 脂肪酸
丙酮酸 甘油 乙酰辅酶A
脂肪 丙二酸单酰
辅酶A
3、糖代谢与脂类代谢的关系
糖与脂类物质也能相互转变：
糖
磷酸二羟丙酮
甘油
丙酮酸
乙酰辅酶A
脂肪酸
脂类
甘油 脂肪酸
—甘油磷酸
磷酸二羟丙酮
—氧化 乙酰辅酶A乙醛酸循环 琥珀酸
TC
A
CO2+H2O
糖 草酰乙酸
丙酮酸
糖尿病：脂肪
酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸）
在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源
在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况
4、核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系
核酸
ATP
核苷酸 UTP
CTP GTP
AMP
能量和磷酸基团的供应
单糖的转变和多糖的合成
参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量
辅酶、组氨酸等
Gly、Asp、Gln
嘌呤、嘧啶
蛋白酶
核苷酸、核酸的合成
蛋白因子
核苷酸、核酸的合成
二、代谢的单向性 和多酶系统
1.相对立的单向反应（opposing unidirectional reaction）：
p312
2.糖代谢的己例糖子激酶： P
G +PATP
NADPH以还原力形式携带能 量
还原性有机物
分解代谢
氧化产物
NADP+
NADPH+H+
还原性生物合成产物 还原性生物合成反应 氧化前体
代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元用 于生物合成
第二节 酶含量的调节
一、酶合成的调节 二、酶降解的调节
酶含量的调节（基因表达的调节）
底物水平
的调节
A
一、 酶的合成调节
（一）转录水平调节
背景介绍：
大肠杆菌通常利用葡萄糖作为碳源，通常情况下环境中乳糖极 少，降解乳糖的酶不被合成，其实质是乳糖降解酶基因不表 达。
1、操纵子模型
① 操纵子模型（operon model)：是原核生物
基因表达的调节机制。大肠杆菌乳糖操纵子是第一 个被子发现的操纵子（Monod和Jacob，1961）
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。
• 生物代谢是指生物活体与外界环境不断进行的物质（包
括气体、液体和固体）、能量、信息交换过程。
• 细胞代谢是一切生命活动的基础。
• 合成代谢一般是指将简单的小分子物质转变成复杂的大
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。
百度文库
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 。
6６——磷—酸G葡+萄糖AD酶P（变构抑制）
6— —G +H2O
G + Pi
３.脂代谢的例子：
硫激酶
乙酸 ＋ ＡＴＰ＋ＣoA 乙酰CoA ＋ＡＭＰ＋ＰＰi
硫酯酶
乙酰CoA + H2O
乙酸 +ＣoA
细胞中的酶常常为了催化一系列连锁反应而联系成多 酶系统，根据多酶系统结构的复杂程度，可分三种 类型：
一、酶分子呈溶解状态