三大营养物质代谢之间的相互联系PPT教案

1、三大营养物质代谢之间的相互联系三大营养物质代谢之间的相互联系糖糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 第1页/共92页乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 甘油甘油 18种氨基酸种氨基酸（亮、赖除外亮、赖除外）第2页/共92页键酶键酶(重点重点)？第3页/共92页 CO2+H2O+ATP 甘油甘油脂肪脂肪 糖糖 三羧酸循环三羧酸循环 脂肪酸脂肪酸 乙酰乙酰CoA 酮体酮体 胆固醇胆固醇第4页/共92页第5页/共92页第6页/共92页第7页/共92页 中心物质：乙酰辅酶中心物质：乙酰辅酶 A 代谢共同途径：三羧酸循环代谢共同途径：三羧酸循环第8页/共92页第9页/共92页18种氨基酸种氨基酸（亮赖除外）（亮赖除外）糖糖1

2、2种非必需氨基酸种非必需氨基酸第10页/共92页20种氨基酸种氨基酸乙酰辅酶乙酰辅酶A 脂肪酸脂肪酸脂肪甘油甘油12种非必需氨基酸种非必需氨基酸第11页/共92页 物质代谢的相互联系和调节控制第12页/共92页蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸 - -酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA延胡索酸延胡索酸T TC CA A循循环环脂肪酸脂肪酸甘油甘油脂肪脂肪葡萄糖葡萄糖COCO2 2 H H2 2OOATPATP氨氨鸟氨酸循环鸟氨酸循环尿素尿素排出排出核苷酸核苷酸核酸核酸酮体酮体胆固醇胆固醇甘油二酯甘油二酯CDP-CDP-胆胺胆胺CDP-CDP-胆碱胆碱

3、磷脂磷脂3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸6-Pi-6-Pi-葡萄糖葡萄糖第13页/共92页葡萄糖葡萄糖6-Pi-6-Pi-葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-6-磷酸果糖磷酸果糖丙酮酸丙酮酸1-Pi-1-Pi-葡萄糖葡萄糖UTPUTPPPiPPinUDPG引物引物(G)(G)m m m4m4 糖原糖原nUDP第14页/共92页葡萄糖葡萄糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸6-Pi-6-Pi-葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径脂肪脂肪甘油甘油生糖氨基酸3-3-磷酸甘油醛

4、磷酸甘油醛第15页/共92页第16页/共92页第17页/共92页葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 （LDHLDH）乳酸乳酸丙酮酸脱氢丙酮酸脱氢 酶复合体酶复合体乙酰乙酰CoACoA生糖氨基酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮磷酸烯醇型丙酮酸酸第18页/共92页第19页/共92页 - -酮戊二酸酮戊二酸草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸柠檬酸柠檬酸琥珀酰琥珀酰CoACoATyrGlnHisProGluIleMetSerThrValPheTyr 葡萄糖葡萄糖磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoAA

5、snAsu脂肪酸脂肪酸酮体酮体三羧酸循环三羧酸循环第20页/共92页AspAspGluGlu草酰乙酸-酮戊二酸柠檬酸TCATCA循环循环琥珀酰琥珀酰CoACoA脂肪酸脂肪酸Gly血红素丙酮酸丙酮酸第21页/共92页第22页/共92页第23页/共92页糖酵解甘油磷酸脱氢酶氧化脱羧糖酵解双数碳原子第24页/共92页糖原异生作用分解三羧酸循环第25页/共92页第26页/共92页第27页/共92页氨基酸氨基酸-酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸转氨酶转氨酶NH3 + NADH+H+NAD+ +H2OL- L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶丙酮酸三羧酸循环草酰乙酸第28页/共92页糖原。第29页/共92

6、页第30页/共92页氨基酸经脱氨基作用可变为-酮酸，-酮酸再经过一系列变化转化成糖。第31页/共92页第32页/共92页（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实际上仅限于Glu。蛋白质间接地转变为脂肪。脂肪合成蛋白质由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的。脂类分子中的甘油可先转变为丙酮酸，再转变为草酰乙酸和-酮戊二酸，然后接受氨基而转变为丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。第33页/共92页第34页/共92页第35页/共92页第36页/共92页第37页/共92页第38页/共92页第39页/共92页乙酰COA乙酰COA，3-磷酸甘油醛，NADP

7、H动物内困难氨基化脱氨基作用动物体内数量极为有限糖脂质核苷酸氨基酸第40页/共92页第41页/共92页第42页/共92页第43页/共92页来调节某些酶促反应速度（对酶的活性及含量进行调节）第44页/共92页第45页/共92页第46页/共92页还包括细胞区域化及能荷的调节。细胞水平的调节第47页/共92页第48页/共92页1. 1.酶活性的调节酶活性的调节细胞内直接迅速的调节方式。酶活性的调酶活性的调节包括酶原激活、节包括酶原激活、酶的酶的别构调节别构调节（反馈抑制反馈抑制和前馈激活）及酶的共价修饰等方面。和前馈激活）及酶的共价修饰等方面。. . 酶原激活酶原激活在细胞内首先合成在细胞内首先合成

8、无活性酶的前体无活性酶的前体（酶原），（酶原），再通过再通过蛋白酶蛋白酶的作用释放出一些氨基酸或小肽，的作用释放出一些氨基酸或小肽，转变成转变成有活性的酶蛋白有活性的酶蛋白，这一过程称为酶原激，这一过程称为酶原激活（活（activation of zymogenactivation of zymogen）。酶原激活是）。酶原激活是不可不可逆逆的过程。的过程。第49页/共92页第50页/共92页第51页/共92页第52页/共92页第53页/共92页第54页/共92页feedback inhibition）。第55页/共92页第56页/共92页第57页/共92页第58页/共92页第59页/共92页

9、第60页/共92页多合成第61页/共92页第62页/共92页第63页/共92页磷酸化酶 bn酶被修饰的基团是丝氨酸的羟基。ATPAP磷酸化酶 a磷酸化酶 b 激酶磷酸化酶 a 磷酸（酯）酶失活活化第64页/共92页第65页/共92页肾上腺素（或胰高血糖素） 腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶 （无活性） （有活性）ATP cAMP + PPi (102)蛋白激酶（无活力）蛋白激酶（有活力） (104)磷酸化酶激酶 磷酸化酶激酶-P (106)（无活性） ATP ADP （有活性） 磷酸化酶 b 磷酸化酶 a (108)（无活性）ATP ADP （有活性） 糖原 1-磷酸葡萄糖 第66页/共92页第67

10、页/共92页第68页/共92页2.2.酶的数量(酶浓度酶浓度) )的调节的调节酶是生物反应的催化剂，酶的相对数量决定代谢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。因此，酶本身也必然受代谢反应的进程和方向。因此，酶本身也必然受代谢调节的控制。通过酶的调节的控制。通过酶的合成合成和和降解降解，细胞内的酶，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含量和组分便发生变化，因而对代谢过程起调节作用。作用。生物细胞的这种通过改变酶的合成和降解而调节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，被称为酶的数量，被称为“粗调粗调”。通过粗调，细胞可以通过粗调，细胞可以开动开动

11、或或完全关闭完全关闭某种酶的合某种酶的合成，或适当调整某种酶的合成和降解速度，以适成，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。应对这种酶的需要。第69页/共92页第70页/共92页第71页/共92页第72页/共92页1 1）原核生物基因表达调节）原核生物基因表达调节19601961年，J. Monod 和 F. Jacob 提出乳糖操纵子模型（lac operon model）。第73页/共92页第74页/共92页基因操纵子调节系统示意图基因操纵子调节系统示意图 调节基因调节基因 启动基因启动基因 操纵基因操纵基因 结构基因结构基因 DNA 转录转录 （-） RNA聚合酶聚合酶

12、 （+） 转录转录 翻译翻译 mRNA 翻译翻译 阻遏蛋白阻遏蛋白 蛋白质蛋白质 控制区控制区 信息区信息区操纵子操纵子第75页/共92页第76页/共92页第77页/共92页第78页/共92页聚合酶有效地与启动子结合，促进转录进行 CAP的正调控第79页/共92页第80页/共92页第81页/共92页第82页/共92页第83页/共92页第84页/共92页二酶在细胞内的集中存在与隔离分布二酶在细胞内的集中存在与隔离分布细胞内的物质代谢是错综复杂的，然而各种代谢途径都能互相协调、互相制约，有条不紊地进行着。其原因就是细胞内存在由膜系统分开的区域，使各类反应在细胞中有各自的空间分布，也称区域化（compartmentation），保证不同代谢过程在同一细胞内的不同部分进行而不致互相干扰。代谢酶类区域化具有的生理意义即是实现代谢调控的一个原始方