代謝相互聯(lián)系第1頁/共32頁第二節(jié)代謝的調(diào)節(jié)與控制章節(jié)安排第一節(jié)代謝途徑的相互聯(lián)系第三節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)（基因表達的調(diào)節(jié)）第2頁/共32頁物質(zhì)代謝—聯(lián)系—轉(zhuǎn)化—TCA循環(huán)則是糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)互相轉(zhuǎn)化的樞紐各代謝還有與其他代謝相同的中間物：磷酸二羥丙酮、磷酸烯醇式丙酮酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸、磷酸核糖等，在溝通代謝網(wǎng)絡(luò)中也起著重要作用。最關(guān)鍵的中間物：6-磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰CoA。第一節(jié)代謝途徑的相互聯(lián)系第3頁/共32頁代謝的相互聯(lián)系及調(diào)控一、糖與脂之間的聯(lián)系二、糖與蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系三、脂與蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系四、核酸代謝與糖、脂肪及

蛋白質(zhì)代謝的關(guān)系第4頁/共32頁

磷酸二羥丙酮丙酮酸甘油乙酰輔酶A脂肪酸脂類甘油—甘油磷酸磷酸二羥丙酮糖脂肪酸乙酰輔酶A蘋果酸草酰乙酸PEP—氧化乙醛酸循環(huán)脂肪酸酮體（乙酰乙酸、丙酮、-羥丁酸）進入血液或到達肌肉中提供能源糖一、糖與脂之間的聯(lián)系C2n+1C2n丙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A琥珀酰輔酶A植物種子萌發(fā)時、細菌、藍藻等G丙酮酸動物肝臟乙酰輔酶ANADPH和能量由糖代謝提供G第5頁/共32頁二.糖與蛋白質(zhì)的聯(lián)系

糖代謝為蛋白質(zhì)的合成提供碳源和能源：如糖分解過程中可產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸經(jīng)TCA循環(huán)產(chǎn)生—酮戊二酸和草酰乙酸，它們均可經(jīng)加氨基或氨基移換作用形成相應的氨基酸。另外，糖分解過程中產(chǎn)生的能量可供氨基酸和蛋白質(zhì)的合成之用。蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸，在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。如：多?shù)氨基酸在脫氨后轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔?jīng)糖原異生作用可生成糖，這類氨基酸稱為生糖氨基酸。第6頁/共32頁第7頁/共32頁草酰乙酸—酮戊二酸氨基酸蛋白質(zhì)乙酰輔酶A—氧化TCA循環(huán)草酰乙酸—酮戊二酸蘋果酸氨基酸琥珀酸乙醛酸循環(huán)甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A脂肪脂肪酸甘油丙酮酸三、脂類與蛋白質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化：第8頁/共32頁核酸核苷酸ATPUTPCTPGTP能量和磷酸基團的供應單糖的轉(zhuǎn)變和多糖的合成參與卵磷脂的合成給蛋白質(zhì)合成提供能量AMP輔酶、組氨酸等Gly、Asp、Gln嘌呤、嘧啶蛋白酶核苷酸、核酸的合成蛋白因子核苷酸、核酸的合成四、核酸代謝與糖、脂肪及蛋白質(zhì)代謝的關(guān)系第9頁/共32頁

第二節(jié)代謝的調(diào)節(jié)與控制一.代謝調(diào)節(jié)的類型各代謝協(xié)調(diào)一致保持動態(tài)的平衡，應歸功于它的精確的調(diào)節(jié)機構(gòu)。體內(nèi)調(diào)節(jié)可發(fā)生在不同的層次上，一般分為三種類型（方式）：

1．細胞水平的調(diào)節(jié)---通過對細胞內(nèi)酶的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)2．激素水平的調(diào)節(jié)---協(xié)調(diào)不同細胞、組織與器官之間的代謝3．神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)---在神經(jīng)系統(tǒng)參與下由酶和激素共同構(gòu)成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)第10頁/共32頁

神經(jīng)調(diào)節(jié)：整體的、最高級的調(diào)節(jié)。激素調(diào)節(jié)：受神經(jīng)調(diào)節(jié)控制。第二級調(diào)節(jié)。酶調(diào)節(jié)：原始的、基本的調(diào)節(jié)。第三級調(diào)節(jié)。酶水平的調(diào)節(jié)：酶活性調(diào)節(jié)（酶原激活、別構(gòu)效應、共價修飾和級聯(lián)放大、底物循環(huán)、同工酶、）和酶含量（基因表達調(diào)控）第11頁/共32頁二、酶水平的調(diào)節(jié)

酶水平的調(diào)節(jié)的基本機制：

酶活性的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)酶定位的區(qū)域化第12頁/共32頁酶在細胞內(nèi)有一定的布局和定位。功能：濃縮效應，防止干擾，便于調(diào)節(jié)1、酶定位的區(qū)域化第13頁/共32頁2、酶活性的調(diào)節(jié)

胰蛋白酶原六肽腸激酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶原胰凝乳蛋白酶彈性蛋白酶原彈性蛋白酶羧肽酶原羧肽酶水解ArgLys羧基形成的肽鍵（1）酶原的激活第14頁/共32頁1）共價修飾調(diào)節(jié)酶：即通過共價修飾調(diào)節(jié)活性的酶叫共價修飾調(diào)節(jié)酶。（2）共價修飾和級聯(lián)放大共價修飾（covalentmodification）：指在專一性酶的催化下，酶分子共價地結(jié)合或去除某些小分子基團上，使被修飾酶的活性發(fā)生改變，從而調(diào)節(jié)酶活性。第15頁/共32頁磷酸化/去磷酸化（主要存在于高等動、植物細胞中）2）共價修飾的類型：腺苷?；?去腺苷酰化；（主要存在細菌中）乙?；?去乙酰化；尿苷?；?去尿苷?；?；甲基化/去甲基化；S-S/SH第16頁/共32頁級聯(lián)系統(tǒng)（cascadesystem）：連鎖代謝反應中一個酶被激活后，連續(xù)地發(fā)生其它酶被激活，導致原始信號的放大。這樣的連鎖代謝反應系統(tǒng)叫級聯(lián)系統(tǒng)。

實例：腎上腺素作用于膜受體，引起效應器活化，進而引發(fā)一系列的胞內(nèi)連鎖反應。

依賴于cAMP的蛋白激酶叫蛋白激酶A—proteinkinaseA（PKA）

第17頁/共32頁3）糖原磷酸化酶和糖原合成酶活性的調(diào)節(jié)

糖原的合成

糖原合成酶a

(脫磷酸化，有活性)

糖原磷酸化酶b

(脫磷酸化，無活性)ATPADPPiH2O糖原合成酶b（磷酸化，無活性)糖原磷酸化酶a（磷酸化，有活性）ATPADPPiH2O糖原的分解第18頁/共32頁級聯(lián)反應第19頁/共32頁腎上腺素主要是調(diào)節(jié)糖代謝,它能夠促進肝糖原和肌糖原的分解，增加血糖和血中的乳酸含量。（和胰島素的作用不同）依賴于cAMP的蛋白激酶稱為蛋白激酶A（proteinkinaseA,PKA）第20頁/共32頁3.輔因子的調(diào)節(jié)（1）能荷的調(diào)節(jié)

EC高，則ATP多，抑制ATP的生成（分解代謝）卻促進ATP的利用（合成代謝）（2）NAD+/NADH和NADP+/NADPH（3）金屬離子的調(diào)節(jié)[ATP]+0.5[ADP][ATP]+[ADP]+[AMP]能荷（EC.）=第21頁/共32頁

4、酶的別構(gòu)效應－反饋與前饋第22頁/共32頁

反饋抑制調(diào)節(jié)類型

第23頁/共32頁

順序反饋抑制第24頁/共32頁

累積反饋抑制第25頁/共32頁第三節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)

（基因表達的調(diào)節(jié)）操縱子及調(diào)節(jié)基因示意圖是原核生物基因表達的調(diào)節(jié)機制。第26頁/共32頁

乳糖操縱子模型第27