物质代谢的调节控制
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生物化学
黄冈师范学院
生物系统中的能流
生物化学
黄冈师范学院
糖 的分 解代 谢和 糖异 生的 关系
天冬氨酸
（PEP） 丙氨酸
（胞液） （线粒体）
（转氨基作用） 谷氨酸 生物化学
黄冈师范学院
•物质代谢的特点
1 、共有的代谢池. 2、动态平衡，以防止中间产物的堆积和缺乏. 3、代谢联系构成代谢网络. 4、代谢调节与协调. 5、组织、器官的代谢各有特色，相互配合形成整体. 6、ATP是机体能量利用的共同形式. 7、NADPH是合成代谢所需的还原当量. 8 、以糖和脂肪为主要供能物质，节约蛋白质. 9 、存在两用代谢途径，简化机构.
黄冈师范学院
方建平
生物化学
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第十一章 物质代谢的调节控制
一、教学目标 1. 了解调节控制的类型； 2. 了解各类型之间的关系。
二、教学重点 代谢调控的类型及联系。
三、教学难点 调节机制及各类型之间的特点。
四、教学学时 4学时
五、教学方法 对比讲授法
六、教学练习 3题
生物化学
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多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
NADPH
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合物 分解Baidu Nhomakorabea共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰
CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
磷酸二羟丙酮 PEP
甘油
酸
丙氨酸 甘氨酸
生酮氨基酸
和
丝氨酰 苏氨酸
亮氨酸 赖氨酸
核 苷
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
酸
天冬酰氨
异亮氨酸
之
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
间
苯丙酰氨
的
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸 琥珀酸
琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸 异柠檬酸
精氨酸
黄冈师范学院
糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化
从头合成
乙酰CoA，NADPH
脂肪酸
糖
脂肪
酵解
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
甘油
磷酸二羟丙酮
糖代谢
脂肪
脂肪酸
-氧化
乙醛酸循环
糖异生
乙酰CoA
琥珀酸
2、偶数碳原子的脂肪酸不能转变为葡萄糖. 3、生糖、生酮、生糖兼生酮的氨基酸. 4、磷酸戊糖途径可实现3、4、5、6、7C的转变. 5、两用代谢途径在物质转变中具有重要意义. 6、3个重要氨基酸的代谢转变： Asp；Glu；Ala.
生物化学
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•能量代谢的共性 1、糖类、脂类是人体的主要供能物质 . 2、糖类在动物供能中的优势 . 3、脂肪是良好的能量储存形式，相同碳原子的脂肪
苹果酸 延胡索酸 琥珀酸 生物化学
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糖原（或淀粉）
糖分
解和糖 异生途 径中相 对独立 的单向 反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2草酰乙酸
生物化学
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代谢的基本要略
代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用 于生物合成。 由ATP、还原力和构造单元可合成各类生物分 子，并进而装配成生物不同层次的结构。生物合成和生物形 态建成是一个耗能和增加有序结构的过程，需要由物质流、 能量流和信息流来支持。
生物化学
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脂肪
糖
(植物)
TCA
生物化学
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糖代谢与蛋白质代谢的相互联系
糖 →→ α-酮酸 NH3 氨基酸
蛋白质
蛋白质 氨基酸 α-酮酸 糖
（生糖氨基酸）
生物化学
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脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系
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
蛋白质 氨基酸 酮酸或乙酰CoA （生酮氨基酸）
脂肪酸 脂肪
生物化学
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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。
•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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脂肪代谢和糖代谢的关系
三酰甘油
3-磷酸甘油 脂肪酸
甘油
氧
合
化
成
乙酰 CoA
丙酮 酸
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
第一节 细胞代谢的调节网络
一、 代谢途径交叉形成网络 1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
生物化学
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
脂
6-磷酸葡萄糖
类 生糖氨基酸
核糖-5-磷酸
2丙酮酸
丙酮酸羧化酶
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太阳能 化学能
ATP ADP+Pi
生物合成 细胞运动 膜运输
ATP携带能量由能源传递给细胞的 需能过程
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还原性有机物
NADP+
分解代谢
氧化物
NADPH+H+
还原性生物 合成产物
还原性生物合成反应
氧化前体
通过NADPH循环将还原力由分解代谢 转移给生物合成反应
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•代谢途径间的相互联系
枢纽性中间产物可以沟通不同的代谢通路
1、糖酵解、异生、有氧氧化、磷酸戊糖途径及糖原代谢的 汇点：6磷酸葡萄糖（6C水平）.
2、糖、核苷酸代谢的交汇点：5磷酸核糖（5C）. 3、糖、甘油代谢的交汇点：磷酸二羟丙酮（3C）. 4、糖、脂、氨基酸分解代谢的交汇点：乙酰辅酶A（2C）.
5、氨基酸、核苷酸代谢的交汇点：一碳单位（1C）.
6、3个重要氨基酸与糖代谢的交汇点： Asp-草酰乙酸4C）； Glu-酮戊二酸(5C)；Ala-丙酮酸(3C).
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7、奇数碳原子脂肪酸代谢与糖代谢的交汇点：琥珀 酰辅酶A(4C)、乙酰辅酶A(2C)
•不同物质之间的代谢转变
1、糖是良好的碳源，可转变为：脂肪、氨基酸、胆固醇等. 但一般不能转变为酮体.
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生物系统中的能流
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糖 的分 解代 谢和 糖异 生的 关系
天冬氨酸
（PEP） 丙氨酸
（胞液） （线粒体）
（转氨基作用） 谷氨酸 生物化学
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•物质代谢的特点
1 、共有的代谢池. 2、动态平衡，以防止中间产物的堆积和缺乏. 3、代谢联系构成代谢网络. 4、代谢调节与协调. 5、组织、器官的代谢各有特色，相互配合形成整体. 6、ATP是机体能量利用的共同形式. 7、NADPH是合成代谢所需的还原当量. 8 、以糖和脂肪为主要供能物质，节约蛋白质. 9 、存在两用代谢途径，简化机构.
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第十一章 物质代谢的调节控制
一、教学目标 1. 了解调节控制的类型； 2. 了解各类型之间的关系。
二、教学重点 代谢调控的类型及联系。
三、教学难点 调节机制及各类型之间的特点。
四、教学学时 4学时
五、教学方法 对比讲授法
六、教学练习 3题
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多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
NADPH
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合物 分解Baidu Nhomakorabea共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰
CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
磷酸二羟丙酮 PEP
甘油
酸
丙氨酸 甘氨酸
生酮氨基酸
和
丝氨酰 苏氨酸
亮氨酸 赖氨酸
核 苷
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
酸
天冬酰氨
异亮氨酸
之
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
间
苯丙酰氨
的
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸 琥珀酸
琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸 异柠檬酸
精氨酸
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糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化
从头合成
乙酰CoA，NADPH
脂肪酸
糖
脂肪
酵解
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
甘油
磷酸二羟丙酮
糖代谢
脂肪
脂肪酸
-氧化
乙醛酸循环
糖异生
乙酰CoA
琥珀酸
2、偶数碳原子的脂肪酸不能转变为葡萄糖. 3、生糖、生酮、生糖兼生酮的氨基酸. 4、磷酸戊糖途径可实现3、4、5、6、7C的转变. 5、两用代谢途径在物质转变中具有重要意义. 6、3个重要氨基酸的代谢转变： Asp；Glu；Ala.
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•能量代谢的共性 1、糖类、脂类是人体的主要供能物质 . 2、糖类在动物供能中的优势 . 3、脂肪是良好的能量储存形式，相同碳原子的脂肪
苹果酸 延胡索酸 琥珀酸 生物化学
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糖原（或淀粉）
糖分
解和糖 异生途 径中相 对独立 的单向 反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2草酰乙酸
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代谢的基本要略
代谢的基本要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用 于生物合成。 由ATP、还原力和构造单元可合成各类生物分 子，并进而装配成生物不同层次的结构。生物合成和生物形 态建成是一个耗能和增加有序结构的过程，需要由物质流、 能量流和信息流来支持。
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脂肪
糖
(植物)
TCA
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糖代谢与蛋白质代谢的相互联系
糖 →→ α-酮酸 NH3 氨基酸
蛋白质
蛋白质 氨基酸 α-酮酸 糖
（生糖氨基酸）
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脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系
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
蛋白质 氨基酸 酮酸或乙酰CoA （生酮氨基酸）
脂肪酸 脂肪
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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。
•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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脂肪代谢和糖代谢的关系
三酰甘油
3-磷酸甘油 脂肪酸
甘油
氧
合
化
成
乙酰 CoA
丙酮 酸
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
第一节 细胞代谢的调节网络
一、 代谢途径交叉形成网络 1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
生物化学
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
脂
6-磷酸葡萄糖
类 生糖氨基酸
核糖-5-磷酸
2丙酮酸
丙酮酸羧化酶
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太阳能 化学能
ATP ADP+Pi
生物合成 细胞运动 膜运输
ATP携带能量由能源传递给细胞的 需能过程
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还原性有机物
NADP+
分解代谢
氧化物
NADPH+H+
还原性生物 合成产物
还原性生物合成反应
氧化前体
通过NADPH循环将还原力由分解代谢 转移给生物合成反应
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•代谢途径间的相互联系
枢纽性中间产物可以沟通不同的代谢通路
1、糖酵解、异生、有氧氧化、磷酸戊糖途径及糖原代谢的 汇点：6磷酸葡萄糖（6C水平）.
2、糖、核苷酸代谢的交汇点：5磷酸核糖（5C）. 3、糖、甘油代谢的交汇点：磷酸二羟丙酮（3C）. 4、糖、脂、氨基酸分解代谢的交汇点：乙酰辅酶A（2C）.
5、氨基酸、核苷酸代谢的交汇点：一碳单位（1C）.
6、3个重要氨基酸与糖代谢的交汇点： Asp-草酰乙酸4C）； Glu-酮戊二酸(5C)；Ala-丙酮酸(3C).
生物化学
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7、奇数碳原子脂肪酸代谢与糖代谢的交汇点：琥珀 酰辅酶A(4C)、乙酰辅酶A(2C)
•不同物质之间的代谢转变
1、糖是良好的碳源，可转变为：脂肪、氨基酸、胆固醇等. 但一般不能转变为酮体.