细胞代谢与基因表达调控调控

糖代谢：为Pr合成提供碳源和能源
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2、糖代谢与脂类代谢的关系
饥饿：与糖尿病类似的情况
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3、脂类代谢与蛋白质代谢的关系
脂类分解产生较多的能量→体内贮藏能量的物质 脂类与蛋白质之间可以相互转化
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4、核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系
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同化作用和异化作用：
同化作用
外界物质
ATP
机体自身物质
异化作用
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合成代谢与分解代谢
小分子物质
合成代谢 分解代谢
大分子物质
同化作用，以合成代谢为主，也包含分解代谢 多糖分解成单糖，再分解成乙酰CoA，合成甘油三脂。
异化作用，以分解代谢为主，也包含合成代谢 氨基酸分解生成氨，再合成尿素排出体外。
别构激活剂——别构激活（正反馈）——增加活性
别构抑制剂——别构抑制（负反馈）——降低活性
底物、产物或ATP、ADP、AMP等
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反馈调节中酶活性调节的机制
代谢物
别
构
活性
中
中心
心
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氨基酸合成的反馈调控
协同反馈抑制
氨甲酰磷酸
His
CTP AMP 25
2、产能反应与需能反应的调节 细胞能量状态指标
ATP、ADP、 AMP也是一种变 构剂
0.85～0.95
能荷<0.85，产能（分解）代谢加强 能荷＞0.95，贮能（合成）代谢加强
糖原
3
葡萄糖 1
CO2＋H2O＋ATP
2
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糖酵解与TCA途径的调节
物质代谢---联系---转化 TCA：糖、脂肪和蛋白质三大物质互相转化的枢纽
关键代谢物：如G-6-P，丙酮酸、乙酰辅酶 A
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一、糖代谢与蛋白质代谢的相互关系
1）蛋白质→AA，生糖AA→α-酮酸→糖 （多数）AA脱氨→丙酮酸→糖异生→糖
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2）糖→非必需AA，但不能合成必需 AA
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自由能ΔF
（机械能、电能）
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能量代谢在新陈代谢中的地位
吸能的反应必须由外界供给能量 ATP是能量代谢的“货币”
在能量贮存和传递中，起着重要作用的物质 1）辅酶I和辅酶II的递能作用 （VPP） 2）FMN和FAD递能作用（VB2） 3）CoA在能量代谢中的作用（VB3 ，泛酸）
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第13章 代谢与代谢调控调控
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第一节 新陈代谢
新陈代谢
概念、意义、本质
生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物 体内物质和能量的转变过程
1、是生物最基本特征，包括消化、吸收、中间代 谢、排泄。
2、包括同化作用和异化作用两个生理过程
3、实质:物质、能量代谢
4、新陈代谢是生物体内自我更新的过程
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基础代谢
人体在清醒安静，平卧，无食物消化吸收， 适宜温度，所消耗的能量为基础代谢。 甲状腺功能亢进，基础代谢升高。
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新陈代谢
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合成代谢 （同化作用）
生物小分子合成为 生物大分子
需要能量 释放能量
物
能量
质
代谢
代
谢
分解代谢
（异化作用） 中间代谢
-
己糖激酶
G G-6-P
+
+
Pi
磷酸果 糖激酶
F-6-P F-1.6-2P
+ - +-
ADP+Pi ATP
AMP + ATP 2ADP
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食物的卡价与呼吸商
食物卡价：食物在体内被氧化分解至最终 产物所释放的总能量。每克糖、脂肪和蛋 白质的卡价分别为4、9、4千卡/17、38、 17kJ。 呼吸商：机体与外界环境在呼吸过程中所 交换的CO2和O2的摩尔数比值。糖、脂肪 和蛋白质的呼吸商为1.0、0.7、0.8。
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一、酶水平的调节
变（别）构调节
酶
酶活性调节
快速调节
水
（酶结构调节）
（微调）
平
化学修饰调节
调
酶含量调节
酶合成的诱导与阻遏
节
（基因表达水平调节）
酶的降解
长期调节 （粗调节）
（一）酶活力的调节
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1反馈抑制：限速酶受其代谢体系终产物的抑制。
别构效应物
+ 赤藓糖-4-磷酸
磷酸烯醇式丙酮酸
顺序反馈抑制
天冬氨酸
脱氧庚酮糖酸-7-磷酸 脱氢奎尼酸 莽草酸
天冬氨酰磷酸 天冬氨酰半醛
Lys 高丝氨酸
谷氨酸
谷氨酰胺合酶
Gly Ala
反硝化作用 氧化亚氮
分支酸
Met
预苯酸 氨基苯甲酸
Try Phe 14.02.2021
Trp
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Thr
酮丁酸
Ile
Gln
Trp
Gly、Asp、Gln
嘌呤、嘧啶
AMP
辅酶、组氨酸等
蛋白酶
核苷酸、核酸的合成
一碳基团
核苷酸、核酸的合成
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酮体
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尿素 CO2
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大分子降解 成基本结构 单位（构造 单元）
构造单元形成 共同的中间产 物（如丙酮酸 、乙酰CoA等 ），产生 NADPH、ATP
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中间代谢
同化作用和异化作用，合成代谢和分解代 谢都是由多个酶催化的系列反应，这些反 应就是中间代谢。 多数分解和合成途径在细胞不同部位发生。
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能量代谢
物质和能量守恒
分解代谢
外界物质
分解产物
合成代谢
机体组织
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化学能ΔH
热能q
生物大分子分解为 生物小分子
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物质代谢的研究方法
利用正常机体的方法
使用病变动物法
切除器官法
器官灌注法
组织切片法或匀浆法
纯酶法及酶抑制法
同位素示踪法
使用亚细胞成分的方法
致突变法
转基因法和基因敲除法
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第二节 物质代谢的相互关系 生物大分子：糖、脂类、蛋白质
蛋白质和脂类代谢取决于糖代谢的程度
中间物进入 TCA,彻底氧化 H2O、CO2，产 生大量ATP
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第三节、代谢调控总论
代谢调节的三级水平： 细胞/酶水平调节 激素水平调节 神经水平调节
多细胞整体水平调节
CNS的控制下，通过神经递质对效应器 内分发泌生腺直所接分影泌响的，激或素者通改过变体激液素输的送分到泌。 代一谢定物组通织过，影作响用细于胞靶内细酶胞活，力改和变酶酶合活成性 量而的调变节化代，谢改反变应合的成方或向分和解速代度谢。过程的 速度