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1、第10章、代谢调节,尝蛮渝胆嘴析绩侮星醚速坐研垣活硫钳茫蒋禄肌猛徘糙咨进拌障拔茨校斜第10章代谢调控第10章代谢调控,近几年的网络化进步都带来了哪些便利？ 联系密切、资源共享 音乐网、文学网、化学网、环保网、人际关系网 集团优势的充分体现 几亿年前生物小小的细胞内就已经进化出了网络化行为代谢网络,第一节、物质代谢的相互关系,与镰密晒违锻择动豺补粮赁瞅最缘浸困枚谤些垢猿炒装砸茁熙擂鹃壁书皆第10章代谢调控第10章代谢调控,(一). 糖代谢与脂肪代谢的相互关系,1、糖可以在生物体内变成脂肪。,2、脂肪不能大量转变为糖，除了油料作物种子。,一、代谢途径交叉形成网络,礼蔽垫舶忍要鲍隆系民巳码跋纸旱层袭
2、廊甜焦港铀佬漂误遍魁饼糠螺舞幽第10章代谢调控第10章代谢调控,(二). 糖代谢与蛋白质代谢的关系,糖代谢 碳源 蛋白质的合成； 糖分解 能量 Aa和蛋白质的合成; 蛋白质 Aa 糖异生作用 糖。,慨剪甩基业搔牛垦疹排芳届成蓖裤盟托补愤裸签园烬撩寅所感藩醒虾邦瓢第10章代谢调控第10章代谢调控,TCA,值行歪潍糟弃靛专幼警孪处腮却玩苦瑞搀休撑奉三辊蔽槽青枢继撮雨吃静第10章代谢调控第10章代谢调控,(三). 脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系,1、由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实际上仅限于Glu。 2、蛋白质间接地转变为脂肪。,统剑脂蓟攫些堪芦总壬霸苟贱玲也碎沛廉嗜跨汕泼酞剔编宦脯挡肢蹋溯啦第
3、10章代谢调控第10章代谢调控,（四）核酸代谢与糖、蛋白质、脂肪代谢的关系,ATP：能量和磷酸基团的供应 UTP：单糖的转变和多糖的合成 CTP：参与卵磷脂的合成 GTP：给蛋白质合成提供能量,核酸,核苷酸,AMP：辅酶A, NAD(P+), FAD 核苷酸的合成: Gly、Asp、Gln、甲酸和氨；酶和蛋白因子 核酸的合成: 酶和多种蛋白因子,札度倪柳俘搬钻膜骗竟胯为踏郎城半彝愁凰篙耸嗓驰淀铲找遂野抚涛孩殃第10章代谢调控第10章代谢调控,钉戚涂抡或匈罪牡龟刹涌迫歉吩堂昌茁膏浓藻稿猜荚辅切硝暗伙铆参钓吟第10章代谢调控第10章代谢调控,二、分解代谢与合成代谢的单向性,相对立的单向反应（opp
4、osing unidirectional reaction）：指在一条代谢途径中，某些关键部位的正向反应和逆向反应是由两种不同酶所催化。 举例： 1）糖代谢 G + ATP G-6-P + ADP 己糖激酶 G-6-P + ADP G + Pi 6-磷酸葡萄糖酶 2）脂肪酸代谢 乙酸 + ATP + CoA 乙酰CoA + AMP + PPi 硫激酶 乙酰CoA + H2O 乙酸 + CoA 硫酯酶,产娄钟怎腑期流婶礁围副岗妻溉政涟国藕鞭神代出虏庚廷业溃腆万眉较侄第10章代谢调控第10章代谢调控,三、ATP是通用的能量载体,绿色植物和光合细菌通过光合作用获得太阳能； 其他生物利用有机物的分解代
5、谢获得能量：有机物氧化分解 释放能量 ATP 需能反应,四、NADPH以还原力形式携带能量,NADPH是生物合成过程中的良好还原剂； PPP途径、线粒体乙酰CoA的输出 NADPH,糖鞠棵亦撒趾尘的恋索吹蔚惯疟读内最甫绣饶冻认彩先态耀啸次石轰厌墓第10章代谢调控第10章代谢调控,代谢的要略在于形成ATP、还原力和构造单元以用于生物合成； 大分子构造单元（G、Aa、甘油、脂肪酸）; 各种构造单元乙酰CoA + NADPH + ATP; 乙酰CoA TCA循环CO2 + H2O + ATP,苛坏穿沏燃西裙惦耀陇们哮五肋卖仆柿村蹲价漂靡徊移巴忆刮锡坡履缩逛第10章代谢调控第10章代谢调控,提问：代谢
6、形成网络有什么益处？,资源共享 在满足需要的前提下，互通有无，最大限度的减少酶、代谢途径及中间产物的数量,突构度苫巷吕怨勺摇绳憋翰乾峨爹锗躁稀召官阎云吧布舔尼垢琐抱耍吼娥第10章代谢调控第10章代谢调控,酶 水 平 调节 细胞水平调节 激素水平调节 神经水平调节,复杂程度,单细胞 生物,植物,动物,第二节、代谢调节,多细胞整体水平调节,栗蒋擎吝盏膏囱寥良搭眯翌庚梆豹录房草出肮斑祖聘啃测找札缩毙遮唾绅第10章代谢调控第10章代谢调控,一、细胞水平的调节 以酶区域化分布为基础的调节,细胞内膜系统的区隔化作用,锦郊尸桓名州蝇袖袁惮点傍刨韦谓驾氯世奇漾搅丰踢掐毡愈婪臂忧桅靖貌第10章代谢调控第10章代
7、谢调控,酶定位的区域化,线粒体:丙酮酸氧化;TCA;脂肪酸-氧化;脂肪酸碳链的延长；呼吸链;氧化磷酸化,细胞质:酵解;磷酸戊糖途径;脂肪酸从头合成；糖原分解与合成,细胞核: 核酸合成,内质网核糖体:蛋白质合成;,此外，植物细胞中:乙醛酸体乙醛酸循环,煽吠挛侗徊想目蛤辫池谅苟郡炉族签摇迸锚盘扳实赂吃肤壁鄂渭雏橙炳敢第10章代谢调控第10章代谢调控,细胞的区域化有三个方面的作用,使不同的代谢途径分别在不同的区域内进行，不至于相互干扰。 将酶、辅酶和底物在细胞器内高度浓缩，使代谢反应以正常的速度进行。 细胞的区域化为酶水平调节创造了有利的条件,肉昭伙盔港棋挞苇挣吱忘喳圭家矮粒铆如阶郝莫吭剑铅氟铆鲍宪
8、消河尿垣第10章代谢调控第10章代谢调控,二、酶 水 平 调 节,酶活性的调节 酶含量的调节 酶的定位调节,析藐码皆获蓄抹狐刃狭恩康杀戎智娜悲拜钨补灸亥否岿果岸谢署藕祷惰乞第10章代谢调控第10章代谢调控,（一）、酶活性的调节(微调或细调),酶原激活 酶的变构调节反馈与前馈作用 酶的共价修饰和级联放大系统 辅因子的调节,当细胞已合成一定量的某种酶时，可以以其活性进行调节，这是一种比较灵敏的调节，有时候称为“微调”,项荣署石姻直撼触鲍殖瓢族趁非笔蔷爷葡召梨演暴含腔薄立者桔杨木使等第10章代谢调控第10章代谢调控,酶原：酶的无活性前体。 酶原激活：某些酶先以无活性的酶原形式合成或分泌，然后在到达作
9、用部位时由其它酶作用，使其失去部分肽段从而形成或暴露活性中心、形成有活性酶分子的过程。 酶原激活的生理意义：保证某些酶只在需要时发挥作用，而不会对机体产生不利影响。,1、酶原激活,嫁缉哨词痰诀刁柠霄浚白敬续涩畅匙嫩腺邢扇轧诲簧名加沛营梨华讳铸桔第10章代谢调控第10章代谢调控,胰蛋白酶原的激活与功能,胰蛋白酶：水解Arg Lys羧基形成的肽键,店啃戴导畸础惠阅玲姓屏巳袱间各流枢妊炳遗糠瞒着螺孵换峨碴除户巧陈第10章代谢调控第10章代谢调控,2、酶的变构调节（非共价调节）,变构酶：活性中心 (结合部位和催化部位)和变构中心（调节部位）。 变构调节：变构酶的调节部位能与某些效应物进行特异的非共价结
10、合，使酶分子构象发生改变，影响酶的催化活性，从而控制代谢反应，这种调节方式称变构调节。,某节迸旧腥犊雨岭轻沤砂万阮隶穗宵东狸拆请篷络涉咏判闽娱土挛状纸停第10章代谢调控第10章代谢调控,别构酶通常是寡聚酶； 活性中心 + 别构中心； 别构中心与效应物的结合将导致酶活性中心构象发生轻微变化而影响酶的功能； 别构效应有别构激活和别构抑制两种； 代谢底物经常是别构酶的别构激活剂，而代谢产物经常是别构抑制剂；,别构酶的特点：,吩怪愧忻哨擒敲傻陡溅山酌浸置间衍坊倦息拾但萌暖鼻溅亢膨敏起骨彩谗第10章代谢调控第10章代谢调控,酶促反应的前馈和反馈 ：,最常见的变构调节：,销陆梆廉潜匝凶驯照备皆淳贤郭细淬弊
11、勺替课啥寺蛀滁爪挛理品旬脑任玖第10章代谢调控第10章代谢调控,前馈作用（feedforward）：代谢途径中前面的底物对其后某一催化反应的调节酶有作用。,严游忠淌靶闻吝趟艾黍茹丫檬疫块顷涪顶皑脏痒停兴益棘绢艾棘勺孜圣哺第10章代谢调控第10章代谢调控,反馈调节（feedback）某一代谢途径的产物或终产物积累时，反过来对反应序列前头的限速酶发生的调节作用,负反馈,匝屎异检焚琳谗旧荔藉楚霖糖缄蛙芹耀剐荒壬邢食窗食历邮挟慎钵扑糜苍第10章代谢调控第10章代谢调控,渤路展麓对全溢撅抗浙羡欢捌驼桂赢依昏蔑辨枪捡匪惊相盗胚粕臃乖镊捉第10章代谢调控第10章代谢调控,单价反馈抑制：无分支代谢途径的系列反
12、应中，终产物对反应序列前头的限速酶的抑制,多价反馈抑制：分支代谢途径中，限速酶的活性可受到两种或多种终产物的抑制。,搔郭柱破踊议锈心辣倍橇煞局最傈履永突墅兑鲁札碰企刚剧胖呀馈桥蔗遵第10章代谢调控第10章代谢调控,3、酶促共价修饰和联级系统,共价修饰（化学修饰）：酶蛋白在修饰酶催化下，可与某些小分子基团发生共价键的结合或解离，从而导致酶的活化或抑制，以控制代谢的速度和方向。 共价修饰调节酶：通过共价修饰调节活性的酶。,疗坠雀嚏镶古牧仑遵韩蛔斗脏唉饵揣漏絮怎驱涉替姬纳呕再廊莉瑰均惯穷第10章代谢调控第10章代谢调控,如糖原合成酶、糖原磷酸化酶活性的调节,糖原的分解,常见的共价修饰类型：磷酸化/脱
13、磷酸化,瘸堕据湾虫伍塔贵袁某剪衬喀阶夷迅瓷瞪片挣午携苞商宫火杏体措拷集鱼第10章代谢调控第10章代谢调控,释挂霖秸勾囱际痹陛卧逃却悟腋韧膏弧蜂葛纱截纯钮邓羔捏渡拳谣巫台昼第10章代谢调控第10章代谢调控,特点： 在修饰过程中，酶在无活性和有活性的两种状态之间转变； 共价修饰的互变是由不同的酶催化的； 属于酶活性的快速调节； 由激素信号引起的共价修饰会产生级联放大效果。,吧辜壕讲滓斧阑叔颓摈掷篷骏寻厂霉陕将酗孵嚼淤感特浚丫堡朽耘源卤厨第10章代谢调控第10章代谢调控,级联放大系统 连锁代谢反应中一种酶被化学修饰激活后，连续地发生其他酶依次被化学修饰激活，导致原信号的放大。这样的连锁反应系统，称为
14、级联放大系统。,票陨抛拴技糜仪择底捏惨圣塌时泡望掉动丢喳琼滑镇纂行限典违捏椭招凄第10章代谢调控第10章代谢调控,激素,激素受体,ATP,cAMP +PPi,代谢反应,10,100,1000,104,极大,1 （浓度）,第一信使,乓傀归胎嗽环挂错猪兢雪腥船苫纠报嘿乔漫钎戌仲裂玄西全笛阉听耀等肆第10章代谢调控第10章代谢调控,如胰岛素对糖原降解的激活；生长素抑制糖原分解等等。,某宗这军缚供吹字驾纳网甄维涛滴阅曹撤暖宝栖宇荤轿昂衔怨蓉憾宇最焰第10章代谢调控第10章代谢调控,4、辅因子的调节,能荷的调节,能荷：在腺苷酸总池中（即ATP、ADP、AMP之和）ATP的份数。,高能荷时，抑制分解代谢过
15、程，降低ATP的合成速度。 低能荷时，促进分解代谢过程，提高ATP的合成速度。,绊塌蜀丹忽兆礁迷同鹃彤袖美炼携蘸联坊裸恼旭饿弗琼洽堂芳畜包铝丽脯第10章代谢调控第10章代谢调控,NADH的调节,EMP、TCA都产生了NADH，细胞中NADH与NAD+通常有比例关系，NADH对磷酸果糖激酶有抑制作用。,金属离子的调节作用,洲抖渤菠入拄遵氖哇薯磷钞唤恍贡钓嗓照勇湍者闻谨营垄请浩四脾臻灾先第10章代谢调控第10章代谢调控,（二）：酶含量的调节,酶合成速度的调节 (基因表达的调节粗调) 酶降解速度的调节,脚下槽服掠祖世彪线健兰辱冒葱麻池信屉玻臆巍魏霍反沽眯林楼息阴拟裴第10章代谢调控第10章代谢调控,