第十三章物質(zhì)代謝的相互關(guān)系

和調(diào)節(jié)控制目錄第一節(jié)物質(zhì)代謝的相互關(guān)系第二節(jié)代謝的調(diào)節(jié)第一節(jié)物質(zhì)代謝的相互關(guān)系一、糖代謝與脂類代謝的相互聯(lián)系

糖

乙酰CoA脂肪酸磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油脂肪有氧氧化酵解從頭合成脂肪甘油磷酸二羥丙酮糖代謝脂肪酸乙酰CoA琥珀酸糖

(植物)乙醛酸循環(huán)-氧化糖異生TCA二、糖、蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系糖糖代謝中間物（-酮酸）還原氨基化轉(zhuǎn)氨基作用非必需aa蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)生糖aa-酮酸等草酰乙酸糖三、脂、蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系脂肪脂肪酸乙酰CoA甘油丙酮酸-酮酸aa乙醛酸循環(huán)（植物、微生物）蛋白質(zhì)生糖aa生酮生糖aa生酮aa乙酰CoA脂肪酸丙酮酸甘油脂肪五、四大物質(zhì)代謝的關(guān)系細胞代謝的原則及方略將各類物質(zhì)分別納入各自的代謝途徑，以少數(shù)種類的反應(yīng)轉(zhuǎn)化種類繁多的分子。不同代謝途徑可通過交叉點上的關(guān)鍵中間物得以溝通，形成經(jīng)濟有效的代謝網(wǎng)絡(luò)。

TCA環(huán)是共同的代謝途徑關(guān)鍵的中間物：G-6-P,丙酮酸，乙酰CoA第二節(jié)代謝的調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)生命是靠代謝的正常運轉(zhuǎn)維持的。生命有限的空間內(nèi)同時有那麼多復(fù)雜的代謝途徑在運轉(zhuǎn)，必須有靈巧而嚴密的調(diào)節(jié)機制，才能使代謝適應(yīng)外界環(huán)境的變化與生物自身生長發(fā)育的需要。調(diào)節(jié)失靈便會導(dǎo)致代謝障礙，出現(xiàn)病態(tài)甚至危及生命。在漫長的生物進化歷程中，機體的結(jié)構(gòu)、代謝和生理功能越來越復(fù)雜，代謝調(diào)節(jié)機制也隨之更為復(fù)雜。代謝調(diào)節(jié)的四級水平：酶水平調(diào)節(jié)細胞水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié)神經(jīng)水平調(diào)節(jié)多細胞整體水平調(diào)節(jié)單細胞水平1.別構(gòu)調(diào)節(jié)1）酶活力的前饋和反饋調(diào)節(jié)通過改變酶分子構(gòu)象而改變酶活力的調(diào)節(jié)。別構(gòu)酶（大多數(shù)為寡聚酶）前饋或反饋調(diào)節(jié)：代謝底物或代謝產(chǎn)物對代謝過程的影響。使代謝過程速度加快，稱正作用，反之，為負作用。前饋：輸入對輸出的影響。反饋：輸出對輸入的影響。前饋正前饋負前饋反饋正反饋負反饋（反饋抑制）反饋+或-S0S1S2Sn

E1

E2E3前饋+或-G+ATP己糖激酶G-6-P+ADP-直接產(chǎn)物抑制ThrIleE1(Thr脫氨酶)-終產(chǎn)物抑制負反饋CyclicAMP-dependentproteinkinase(PKA)isaR2C2tetramerinmammaliancells.ThetwoR(regulatory)subunitsbindcAMP;cAMPbindingreleasestheRsubunitsfromtheC(catalytic)subunits.Csubunitsareenzymaticallyactiveasmonomers.蛋白激酶A(四聚體)催化亞基調(diào)節(jié)亞基（無活力）（有活力）催化亞基單體3）核苷酸類化合物對代謝途徑的影響ATP、ADP、AMP等可影響EMP、TCA和氧化磷酸化等產(chǎn)能途徑，從而調(diào)節(jié)細胞能量代謝。

ATP系統(tǒng)的質(zhì)量作用比：

[ATP]/[ADP][Pi]大：三者皆減慢?。喝呓约涌?）不可逆轉(zhuǎn)變某種酶可由于其它酶對其結(jié)構(gòu)進行共價化學(xué)修飾，從而使其在活性形式與非活性形式之間相互轉(zhuǎn)變。胰蛋白酶原胰蛋白酶腸激酶6肽2.酶的共價化學(xué)修飾調(diào)節(jié)特點：級聯(lián)放大連續(xù)代謝反應(yīng)中的一個酶被激活后，連續(xù)地發(fā)生其它酶被激活，導(dǎo)致原始信號的放大，這種放大效應(yīng)稱級聯(lián)放大。具有這種放大效應(yīng)的連續(xù)代謝反應(yīng)系統(tǒng)，稱為級聯(lián)系統(tǒng)（cascadesystem）。（效應(yīng)高，作用快）腺苷酸環(huán)化酶102蛋白激酶A104磷酸化酶激酶106108糖原磷酸化酶glucogenG-1-PThehormone-activatedenzymaticcascadethatleadstoactivationofglycogenphosphorylase.G(腎上腺素10-8~10-10mol/L)(510-3mol/L)（二）酶量調(diào)節(jié)1.酶合成的誘導(dǎo)和阻遏酶誘導(dǎo)生成作用酶阻遏生成作用某些物質(zhì)能促進細胞內(nèi)某些酶的生成。例：乳糖可誘導(dǎo)-半乳糖苷酶的生成。某些物質(zhì)能阻止細胞內(nèi)某些酶的生成。例：產(chǎn)物Trp的存在可阻止與Trp合成有關(guān)酶的生成。調(diào)節(jié)基因啟動子操縱基因PO結(jié)構(gòu)基因阻遏蛋白誘導(dǎo)物A.酶的誘導(dǎo)阻遏蛋白結(jié)合在操縱基因上，結(jié)構(gòu)基因不表達。誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白不能結(jié)合在操縱基因上，結(jié)構(gòu)基因表達。啟動子操縱基因結(jié)構(gòu)基因PO輔阻遏物（產(chǎn)物）B.酶的阻遏代謝產(chǎn)物與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白能夠結(jié)合在操縱基因上，結(jié)構(gòu)基因不表達。阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因可表達。2.酶的降解饑餓：乙酰CoA羧化酶降解速度乙酰CoA羧化酶含量脂肪合成改變酶降解的速度以調(diào)節(jié)細胞內(nèi)酶量。二、細胞水平的調(diào)節(jié)

——隔離分室效應(yīng)（真核細胞）細胞核：DNA、RNA的合成線粒體：TCA；電子傳遞鏈；氧化磷酸化；脂肪酸-氧化；aa分解代謝細胞質(zhì)：EMP；糖異生；糖原、脂肪酸和aa合成；Pu、Py分解核糖體：蛋白質(zhì)的合成不同分室進行不同的代謝過程，使代謝高效進行，互不干擾，并有利于代謝調(diào)節(jié)。三、激素水平的調(diào)節(jié)激素：由生物體內(nèi)特殊組織或腺體合成，并經(jīng)體液輸送到特定作用部位，從而引起特殊激動效應(yīng)的微量有機物。（一）種類哺乳動物含N激素甾醇激素（固醇類激素）脂肪酸衍生物蛋白質(zhì)、肽類激素:胰島素aa衍生物激素：腎上腺素性激素（二）作用機理1.激素作為第一信使，cAMP作為第二信使，通過改變酶活性調(diào)節(jié)代謝。（大部分含N激素，反應(yīng)快）2.激素與細胞內(nèi)受體結(jié)合，形成激素-受體復(fù)合物。其