三大营养物质代谢之间的相互联系学习教案

1、三大营养物质代谢三大营养物质代谢(dixi)之间的相互联系之间的相互联系第一页，共93页。糖糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 第1页/共92页第二页，共93页。糖异生糖异生乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 甘油甘油(n yu) 18种氨基酸（亮、赖除外）种氨基酸（亮、赖除外）第2页/共92页第三页，共93页。异生的物质？过程异生的物质？过程(难点难点)，关，关键酶键酶(重点重点)？第3页/共92页第四页，共93页。 CO2+H2O+ATP 甘油(n yu)脂肪 糖 三羧酸循环 脂肪酸 乙酰CoA 酮体 胆固醇第4页/共92页第五页，共93页。第5页/共92页第六页，共93页。第6页/共92页第七页，共93页。

2、产物？产物？第7页/共92页第八页，共93页。 中心物质：乙酰辅酶中心物质：乙酰辅酶 A 代谢共同途径代谢共同途径(tjng)：三羧酸循环：三羧酸循环第8页/共92页第九页，共93页。第9页/共92页第十页，共93页。18种氨基酸种氨基酸（亮赖除外（亮赖除外(chwi)）糖糖12种非必需氨基酸种非必需氨基酸第10页/共92页第十一页，共93页。20种氨基酸种氨基酸乙酰辅酶乙酰辅酶(f mi)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页第十二页，共93页。 物质物质(wzh)代谢的相互联系和代谢的相互联系和调节控制调节控制第12页/共92页第十三页，共93页。蛋

3、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琥珀(h p)(h p)酰酰CoACoA延胡索酸延胡索酸T TC CA A循循环环(x(xn nh hu un)n)脂肪酸脂肪酸甘油甘油(n yu)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页第十四页，共93页。葡萄糖葡萄糖6-Pi-6-P

4、i-葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)核酮糖核酮糖磷酸磷酸(ln (ln sun)sun)戊糖戊糖途径途径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页第十五页，共93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-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)核酮糖核酮糖6-6-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)果糖果糖磷酸磷酸(ln (ln sun)sun)戊戊糖

5、途径糖途径脂肪脂肪甘油甘油生糖氨基酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛第15页/共92页第十六页，共93页。第16页/共92页第十七页，共93页。第17页/共92页第十八页，共93页。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸(r sun)(r sun)脱氢酶脱氢酶 （LDHLDH）乳酸乳酸(r (r susun)n)丙酮酸脱氢丙酮酸脱氢(tu qn)(tu qn) 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酸磷酸烯醇型丙酮酸第18页/共92页第十九页，共93页。第19页/共92页第二十页，共93页。 - -

6、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琥珀(h p)(h p)酰酰CoACoATyrGlnHisProGluIleMetSerThrValPheTyr 葡萄糖葡萄糖磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)烯醇型丙酮酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoAAsnAsu脂肪酸脂肪酸酮体酮体三羧酸三羧酸(su sun)循环循环第20页/共92页第二十一页，共93页。AspAspGluGlu草酰乙酸-酮戊二酸柠檬酸TCATCA循环循环(xnhun)(xnhun)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页第二十二页，共93页。第22页

7、/共92页第二十三页，共93页。第23页/共92页第二十四页，共93页。糖酵解甘油(n yu)磷酸脱氢酶氧化(ynghu)脱羧糖酵解双数碳原子第24页/共92页第二十五页，共93页。脂肪酸 乙酰辅酶A 草酰乙酸(少量) 糖油料作物种子萌发时动用所贮存的大量脂肪并转化为糖类。糖原(tn yun)异生作用分解(fnji) 三羧酸循环第25页/共92页第二十六页，共93页。第26页/共92页第二十七页，共93页。第27页/共92页第二十八页，共93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

8、三羧酸(su sun)循环草酰乙酸第28页/共92页第二十九页，共93页。种氨基酸在体内转变成肝糖原。第29页/共92页第三十页，共93页。第30页/共92页第三十一页，共93页。氨基酸经脱氨基作用(zuyng)可变为-酮酸，-酮酸再经过一系列变化转化成糖。第31页/共92页第三十二页，共93页。第32页/共92页第三十三页，共93页。（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互(xingh)关系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(fnz)中的甘油可先转变为丙酮酸，再转变

9、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页第三十四页，共93页。第34页/共92页第三十五页，共93页。第35页/共92页第三十六页，共93页。第36页/共92页第三十七页，共93页。成本身又是由基因所控制的。可见核酸起着决定性的作用。）糖类能产生二羧基氨基酸的前身酮酸，并且又是戊糖的来源。第37页/共92页第三十八页，共93页。第38页/共92页第三十九页，共93页。第39页/共92页第四十页，共93页。乙酰COA乙酰COA，3-磷酸甘油醛，NADPH动物(dngw)内困难氨基化脱氨基(nj)作用动物体内数量(shling)极为有限糖脂质核苷酸氨

10、基酸第40页/共92页第四十一页，共93页。第41页/共92页第四十二页，共93页。第42页/共92页第四十三页，共93页。第43页/共92页第四十四页，共93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页第四十五页，共93页。第45页/共92页第四十六页，共93页。第46页/共92页第四十七页，共93页。酶的调节外，还包括细胞区域化及能荷的调节。细胞(xbo)水平的调节第47页/共92页第四十八页，共93页。第48页/共92页第四十九页，共93页。1. 1.酶活性的调节酶活性的调节(tioji)(tioji)2.2. 细胞内直接迅速的调节细胞内直接迅速的调节(tio

11、ji)(tioji)方方式。酶活性的调节式。酶活性的调节(tioji)(tioji)包括酶原包括酶原激活、酶的别构调节激活、酶的别构调节(tioji)(tioji)（反馈（反馈抑制和前馈激活）及酶的共价修饰等方抑制和前馈激活）及酶的共价修饰等方面。面。. . 酶原激活酶原激活在细胞内首先在细胞内首先(shuxin)(shuxin)合成无活性酶的前体合成无活性酶的前体（酶原），再通过蛋白酶的作用释放出一些氨基（酶原），再通过蛋白酶的作用释放出一些氨基酸或小肽，转变成有活性的酶蛋白，这一过程称酸或小肽，转变成有活性的酶蛋白，这一过程称为酶原激活（为酶原激活（activation of zymoge

12、nactivation of zymogen）。酶原激活）。酶原激活是不可逆的过程。是不可逆的过程。第49页/共92页第五十页，共93页。第50页/共92页第五十一页，共93页。第51页/共92页第五十二页，共93页。第52页/共92页第五十三页，共93页。第53页/共92页第五十四页，共93页。第54页/共92页第五十五页，共93页。的反馈抑制（isoenzyme feedback inhibition）。第55页/共92页第五十六页，共93页。第56页/共92页第五十七页，共93页。逐步反馈抑制(yzh)。第57页/共92页第五十八页，共93页。第58页/共92页第五十九页，共93页。第5

13、9页/共92页第六十页，共93页。第60页/共92页第六十一页，共93页。单酰辅酶A过多合成第61页/共92页第六十二页，共93页。第62页/共92页第六十三页，共93页。第63页/共92页第六十四页，共93页。磷酸化酶 bn酶被修饰的基团(j tun)是丝氨酸的羟基。ATPAP磷酸化酶 a磷酸化酶 b 激酶(jmi)磷酸(ln sun)化酶 a 磷酸(ln sun)（酯）酶失活活化第64页/共92页第六十五页，共93页。第65页/共92页第六十六页，共93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）

14、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(tn yun) 1-磷酸葡萄糖第66页/共92页第六十七页，共93页。第67页/共92页第六十八页，共93页。第68页/共92页第六十九页，共93页。2.2.酶的数量酶的数量( (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。通过酶的合成和降解，

15、细胞代谢调节的控制。通过酶的合成和降解，细胞内的酶含量和组分便发生变化，因而对代谢过内的酶含量和组分便发生变化，因而对代谢过程起调节作用。程起调节作用。生物细胞的这种通过改变酶的合成和降解而调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，被称为节酶的数量，被称为“粗调粗调”。通过粗调，细胞可以开动或完全通过粗调，细胞可以开动或完全(wnqun)(wnqun)关闭某种酶的合成，或适当调整某种酶的合成关闭某种酶的合成，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。和降解速度，以适应对这种酶的需要。第69页/共92页第七十页，共93页。第70页/共92页第七十一页，共93页。第71页

16、/共92页第七十二页，共93页。第72页/共92页第七十三页，共93页。1 1）原核生物基因）原核生物基因(jyn)(jyn)表达调节表达调节19601961年，J. Monod 和 F. Jacob 提出乳糖(r tn)操纵子模型（lac operon model）。第73页/共92页第七十四页，共93页。第74页/共92页第七十五页，共93页。基因基因(jyn)操纵子调节系统示意图操纵子调节系统示意图 调节基因 启动基因 操纵基因 结构基因 DNA 转录(zhun l) （-） RNA聚合酶 （+） 转录(zhun l) 翻译 mRNA 翻译 阻遏蛋白 蛋白质 控制区控制区 信息信息(xn

17、x)(xnx)区区操纵子操纵子第75页/共92页第七十六页，共93页。第76页/共92页第七十七页，共93页。第77页/共92页第七十八页，共93页。突变体。第78页/共92页第七十九页，共93页。并帮助RNA聚合酶有效地与启动子结合，促进转录进行 CAP的正调控(dio kn)第79页/共92页第八十页，共93页。第80页/共92页第八十一页，共93页。第81页/共92页第八十二页，共93页。第82页/共92页第八十三页，共93页。第83页/共92页第八十四页，共93页。第84页/共92页第八十五页，共93页。二酶在细胞内的集中存在与隔离二酶在细胞内的集中存在与隔离(gl)分布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(qy)，使各类反应在细胞中有各自的空间分布，也称区域(qy)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(qy)化具有的生理意义即是实现代谢调控的一个原始方式。例如在细菌的质