《生物化学》课件-物质代谢的调节

1、 第十二章 物质代谢的调节 二 代谢的调节 1. 酶水平调节 2. 酶在细胞内的集中存在与隔离分布（细胞水平调节） 3. 激素对代谢的调节 4. 神经系统对代谢的调节一物质代谢的相互联系1. 糖代谢与脂肪代谢的相互关系2. 糖代谢与蛋白质代谢的关系3. 脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系 第十二章 物质代谢的调节 二 1. 糖代谢与脂肪代谢的相互关系糖可以在生物体内变成脂肪。脂肪不能大量转变为糖，除了油料作物种子。1. 糖代谢与脂肪代谢的相互关系糖可以在生物体内变成脂肪。脂 磷酸二羟丙酮丙酮酸甘油乙酰辅酶A脂肪酸脂肪-甘油磷酸磷酸二羟丙酮糖脂肪酸乙酰辅酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸-氧化乙醛酸循环TCA

2、循环CO2+H2O糖尿病 ：脂肪酮体 在血液中产生酸中毒或到达肌肉中提供能源在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况。脂肪糖乙酰乙酸丙 酮-羟丁酸磷酸二羟丙酮丙酮酸甘油乙酰辅酶A脂肪酸脂肪-甘油磷酸磷酸二2. 糖代谢与蛋白质代谢的关系糖可以转变为非必需氨基酸。蛋白质可以转变为糖。2. 糖代谢与蛋白质代谢的关系糖可以转变为非必需氨基酸。蛋白3. 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。3. 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草酰乙酸酮戊二酸氨基酸脂类分子中的甘油 丙酮酸 蛋白质甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙

3、酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A脂肪 脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏能量的物质。脂肪酸乙酰辅酶A-氧化TCA循环草酰乙酸酮戊二酸 苹果酸 氨基酸琥珀酸乙醛酸循环草酰乙酸酮戊二酸氨基酸脂类分子中的甘油 丙酮酸 4. 核酸与其他物质代谢的相互关系蛋白质代谢为嘌呤和嘧啶的合成提供许多原料；糖类产生二羧基氨基酸的酮酸前身，又是戊糖的来源。核酸是细胞内的重要遗传物质，可通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成分和代谢类型4. 核酸与其他物质代谢的相互关系蛋白质代谢为嘌呤和嘧啶的合生物化学课件物质代谢的调节二 代谢的调节生物界代谢的调节，可分为4个水平：酶水平调节、细胞水平调节、激素水平调节、神经

4、水平调节。1. 酶水平调节2. 酶在细胞内的集中存在与隔离分布（细胞水平调节）3. 激素对代谢的调节4. 神经系统对代谢的调节二 代谢的调节生物界代谢的调节，可分为4个水平：酶水平调节1. 酶水平调节酶水平的调节 酶活性的调节酶含量的调节酶的定位调节1. 酶水平调节酶水平 酶活性的调节酶含量的调节酶的定位调节a. 酶活性的调节酶原激活酶的变构调节酶的共价修饰和级联系统反馈与前馈作用能荷的调节a. 酶活性的调节酶原激活酶原：酶的无活性前体。酶原激活（不可逆的共价修饰）：某些酶先以无活性的酶原形式合成或分泌，然后在到达作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

5、的过程。酶原激活的实例酶原激活的生理意义酶原激活胰蛋白酶原的激活及其功能 胰蛋白酶原六肽肠激酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶弹性蛋白酶原弹性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶水解Arg Lys羧基形成的肽键胰蛋白酶原的激活及其功能 trypsinogentrypsintrypsinogentrypsinb. 酶含量的调节（基因表达的调节）生长发育的不同时期外界环境变化酶合成与分解速度的变化（基因表达调控）b. 酶含量的调节（基因表达的调节）生长发育的不同时期原核生物基因表达的调节（转录水平） 酶合成诱导的现象Jacob and Monod的工作： 已知分解利用乳糖的酶有：-半乳糖苷酶； -半乳糖苷透过酶

6、；硫代半乳糖苷转乙酰酶。原核生物基因表达的调节（转录水平）酶合成阻遏的现象Jacob and Monod的工作：实验：1.大肠杆菌生长在无机盐和葡萄糖的培养基上时,检测到细胞内有色氨酸合成酶的存在； 2.在上述培养基中加入色氨酸，检测发现细胞内色氨酸合成酶的活性降低，直至消失。 3.表明色氨酸的存在阻止了色氨酸合成酶的合成，体现了菌生长的经济原则：不需要就不合成。 酶合成的阻遏：某些代谢物可以阻止某些酶的合成，是通过阻止为该酶编码的基因的表达而进行的，这种现象叫做酶合成的阻遏。能阻遏酶合成的物质叫辅阻遏物。被辅阻遏物作用而停止合成的酶叫阻遏酶。 酶合成阻遏的现象Jacob and Monod的

7、工作：色氨酸操纵子（酶的阻遏）调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，结构基因表达调节基因操纵基因结构基因辅阻遏物trp代谢产物与阻遏蛋白结合，使之构象发生变化与操纵基因结合，结构基因不能表达色氨酸操纵子（酶的阻遏）调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋真核生物基因表达的调节（1）转录前水平的调节（2）转录活性的调节（3）转录后水平的调节（4）翻译水平的调节（5）翻译后水平的调节真核生物基因表达的调节2. 酶在细胞内的集中存在与隔离分布（细胞水平调节）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式。2. 酶在细胞内的集中存在与隔离分布（细胞水平调节）代谢酶类3. 激素对代谢的调节动物激素4类：氨基酸及其