物质代谢的联系与调节

物质代谢的联系与调节

第九章 物质代谢的联系与调节遗传学与分子生物学系

物质代谢的联系与调节

第一节 物质代谢的特点 整体性– 各种物质代谢同时进行,相互联系,构成统一整 体

代谢调节– 代谢调节普遍存在, 是生物的重要特征

各组织器官物质代谢各具特色– 酶系不同,酶含量不同,酶分布不同

物质代谢的联系与调节

各种代谢物均具有共同的代谢池– 代谢池:在体内物质代谢过程中,体外摄入的营 养物质和体内组织细胞的代谢物在体内彼此,混 为一体共同参加体内的中间代谢.

ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式

NADPH是合成代谢所需的还原当量– NADPH不生成水,为还原反应提供氢

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第二节 物质代谢的相互联系 一、在能量代谢上的相互联系– 乙酰辅酶A是三大营养物质共同中间代谢产物 – 三羧酸循环是三大营养物质分解的共同途径

从能量供应角度看:– 三大营养素可以相互代替,相互制约.

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二 糖 脂 蛋白质代谢之间的相互联系 糖代谢与脂代谢的相互联系– 当摄入糖量>体内能量消耗 柠檬酸↑,ATP ↑→乙酰辅酶A羧化酶↑→丙二酰

辅酶A→脂酯合成↑脂肪储存↑ 甘油可转变成糖

–饥饿或糖供应不足→脂动员↑

→

β -氧化↑

→酮体生成↑(酮症)

物质代谢的联系与调节

糖代谢与氨基酸代谢的相互关系– 除生酮氨基酸(亮赖)外,其余均可生成糖 – 糖的某些中间产物(丙酮酸,α-酮戊二酸,草酰乙 酸等)可生成非必需氨基酸

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脂类代谢与氨基酸代谢的关系– 各类氨基酸均可生成乙酰辅酶A,进而生成脂酸 – 乙酰辅酶A也可合成胆固醇 – 丝氨酸参与磷脂合成 – 脂类不能生成氨基酸

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核酸与氨基酸代谢,糖代谢的相互关系– 氨基酸参与体内合成核酸 (甘,天冬,谷氨酰胺,一 碳单位等) – 磷酸核糖(磷酸戊糖途径提供)

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糖葡萄糖或糖原 磷酸丙糖 磷酸烯醇型丙酮酸 丙氨酸 半胱氨酸 甘氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸

脂肪甘油三酯 a-磷酸甘油 脂肪酸

丙酮酸 亮氨酸 异亮氨酸 色氨酸 草酰乙酸 乙酰CoA

乳酸 乙酰乙酰CoA 酮体 亮氨酸 赖氨酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 谷氨酸

天冬氨酸 天冬酰胺

柠檬酸

延胡索酸 苯丙氨酸 酪氨酸 琥珀酸单酰CoA

a酮戊二酸

图 氨基酸、糖及脂肪代谢的联系

异亮氨酸 甲硫氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸

精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 脯氨酸

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第三节 组织器官的代谢特点及联系 1、肝– 耗氧多 – 物质代谢的枢钮 – 合成糖原多 – 生成尿素 – 生成酮体 – 糖异生的主要器官

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2、心– 有氧代谢为主 – 能源: 酮体 乳酸 FFA 葡萄糖

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3、脑– 耗氧多 – 能源: 葡萄糖(100g/day),主要由血糖供应,其次为酮体 自身储存糖原极少

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4、红细胞– 葡萄

糖为唯一能源 (30g/day)

5、脂肪组织– 储存能源物质主要场所 – 经脂动员利用(激素敏感甘油三酯脂肪酶)

6、肾– 可进行糖异生和生成酮体

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第四节 代谢调节 代谢调节是生物的重要特征– 包括

细胞水平(为基本的调节方式) 激素水平 整体水平

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一、细胞水平的调节---对酶活性的调节

(一 )细胞酶系在细胞和亚细胞区域分布--有利于酶活性调节 代谢途径有关的酶常组成酶体系，分布于细胞的一 定区域或亚细胞结构中 各组织细胞和各亚细胞结构有各自的代谢酶谱 同工酶谱的差异使各组织细胞具有特点 多酶体系、多功能酶及酶的区域化分布有利于提高 反应速度和便于调节酶的活性

物质代谢的联系与调节

– 代谢物本身的区域分布或者隔离直接影响代谢 速率，也有利于酶对代谢途径的调节 – 调节酶/关键酶的调节作用 催化反应速度慢---限速酶 催化单向反应或非平衡反应---决定整个代谢行径的 方向