物质代谢的联系与调节.docx

第八章物质代谢的联系与调节
第一节物质代谢的特点与相互联系
一、物质代谢的特点（见生化6版课件第09章代谢调节）
1．方向性
2．整体性
3．可调节性
4．组织器官代谢的特异性
5．各种物质具有共同的代谢池
6．ATP为能量的共用体
7．NADPH是合成代谢的供氢体

二、三大营养物质在能量代谢上的联系
1．糖、脂肪、蛋白质均可氧化供能
2．一般情况下以糖和脂肪为主
3．与食物种类、体内储存的量、代谢上的互相联系和协调有关
4．一种供能物代谢增强能抑制和节约其它供能物质的降解

三、糖、脂和蛋白质代谢上的相互联系
存在共同的中间代谢物
三羧酸循环、氧化磷酸化是共同的代谢途径
可互相转变，在代谢上互相影响。
（一）糖代谢与脂代谢
1．糖可以转变为脂肪储存
2．脂酸不能转变为糖，甘油可转变为糖
3．糖摄入多，脂肪合成增加
4．糖代谢障碍时脂肪动员、β-氧化、酮体生成­
（二）糖代谢与氨基酸代谢的联系
1．大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的α－酮酸，可转变为糖
2．糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸
（三）脂类代谢与氨基酸代谢的关系
1．氨基酸可转变为脂肪
2．丝氨酸等是合成磷脂的原料
丝氨酸→胆（胺）碱
3．氨基酸可转变为胆固醇
氨基酸→乙酰CoA脂酸
胆固醇

丝氨酸磷脂、脑磷脂、卵磷脂
丝氨酸→鞘氨醇→神经鞘磷脂
脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸
注：但不能说，脂类可转变成氨基酸
(四)核酸与其他物质代谢的相互联系
氨基酸是体内合成核酸的重要原料
⑴甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺是合成嘌呤核苷酸的原料
⑵天冬氨酸、谷氨酰胺是合成嘧啶核苷酸的原料
⑶丝、甘、组、色等氨基酸可转变为一碳单位参与核苷酸合成
2．合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供

第二节物质代谢调节
原始调节或细胞水平调节——单细胞生物
激素水平的调节——较为复杂的生物
整体水平的调节（酶、激素、神经系统）——人、高等生物
一、细胞水平的代谢调节
（一）细胞内酶的区域性分布
细胞内酶的隔离分布，有关代谢途径分别在细胞的不同区域进行而不互相干扰。
（二）酶活性的调节（快速调节）
述：代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。
＊关键酶的概念：在某一代谢途径中，能决定反应速度和方向并具有调节作用的其中一个或几个酶
＊代谢途径的关键酶
代谢途径关键酶
糖原分解磷酸化酶
脂肪酸分解肉毒碱酰基转移酶
糖原合成糖原合酶
脂肪酸合成乙酰CoA羧化酶
糖酵解磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶
酮体生成HMGCoA裂解酶
胆固醇合成HMGCoA还原酶
糖有氧氧化丙酮酸脱氢酶系、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶
嘌呤核苷酸合成PRPP合成酶、酰胺转移酶
糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶
嘧啶核苷酸合成天门冬氨酸转氨基甲酰酶、氨基甲酰磷酸合成酶II、PRPP合成酶
＊关键酶的调节方式：
变构调节
☆快速调节（数秒、数分钟，酶活性的调节）
化学修饰

诱导
酶合成
☆迟缓调节（数小时，几天，酶含量的调节）阻遏
酶降解
1．变构调节：
⑴概念：
变构调节：小分子化合物与酶活性中心以外的某一部位
特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶活性。
变构酶：能进行变构调节的酶。
变构效应剂：使酶发生变构调节的小分子物质。可以是
酶的底物、代谢途径的终产物或其它小分子代谢物。
变构激活与变构抑制。
⑵机制：
变构酶的结构：寡聚酶；催化亚基和调节亚基；同一亚
基有催化部位和调节部位。
变构效应剂与调节亚基（或调节部位）非共价键结合→
酶的构象改变→影响酶与底物的结合→激活或抑制
变构调节可表现为亚基的聚合或解聚。

⑶生理意义：调节代谢的强度、方向、能量的供需平衡
反馈抑制多为变构调节，使代谢物生成不至过多
使能量得以有效利用不至浪费。
变构调节可使不同代谢途径相互协调。
2．化学修饰调节
⑴概念：酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在另一酶催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变，称化学修饰
⑵主要修饰方式：磷酸化与脱磷酸；乙酰化与脱乙酰；甲基化与去甲基；腺苷化与脱腺苷；-SH与-S-S-等。
磷酸化和脱磷酸是最常见的化学修饰。酶蛋白中丝、苏、酪氨酸的羟基是磷酸化的位点。
⑶特点
黄嘌呤氧化酶外此类酶有两种形式，可以互变
受激素和体内调节因素控制
需另外的酶催化，被调节的酶有共价键的变化。有放大效应，催化效率比变构酶高
耗ATP较少，一种快速、有放大效应、经济有效的调节方
（三）酶含量的调节（迟缓调节）
1．酶蛋白合成的诱导与阻遏
在酶蛋白合成的转录水平或翻译水平发挥作用
诱导剂→诱导（+）；辅阻遏剂+阻遏蛋白→阻遏（-）
底物对酶合成的诱导：生物界普遍存在，微生物尤其重要
产物对酶合成的阻遏
激素对酶合成的诱导
药物对药物代谢酶合成的诱导。耐药现象
2．