生物化学-第十一章-物质代谢的调节控制

第11章物质代谢的调节

第一节

物质代谢的联系在能量上的相互联系三大营养素共同中间产物共同最终代谢通路糖脂肪蛋白质乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATP+H2OCO2各类物质代谢通过共同中间产物相互联系、相互转化琥珀酰CoA延胡索酸草酰乙酸α-酮戊二酸柠檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖α-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸丝氨酸苏氨酸色氨酸异亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸甲硫氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸酮体亮氨酸赖氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸谷氨酸精氨酸谷氨酰胺组氨酸缬氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代谢的联系TAC葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪组织）合成糖原储存（肝、肌肉）当摄入的糖量超过体内能量消耗时，糖可以转变为脂肪。（1）糖在体内可转变为脂肪，而脂肪酸不能转变为糖脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、肾、肠磷酸-甘油葡萄糖脂肪绝大部分不能在体内转变为糖。例如：丙氨酸丙酮酸脱氨基糖异生葡萄糖（2）绝大多数氨基酸的碳链骨架在体内可与糖相互转变20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖。糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA柠檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸糖代谢中间代谢物仅能在体内转变成12种非必需氨基酸。例如：氨基酸乙酰CoA脂肪（3）蛋白质/氨基酸可转变为脂肪

而脂类不能转变为氨基酸/蛋白质蛋白质可转变为脂肪。丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺脑磷脂胆碱卵磷脂氨基酸也可作为合成磷脂的原料。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途径丙酮酸

其他α-酮酸某些非必需氨基酸脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸。甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳单位合成嘌呤合成嘧啶（4）氨基酸是合成核酸的重要原料合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供。饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时:高酮血症草酰乙酸相对不足糖不足脂肪大量动员酮体生成增加氧化受阻脂肪分解代谢的强度及顺利进行，还有赖于糖代谢的正常进行。

第二节

物质代谢调节的概述体内的物质代谢是在严密的调节控制下进行的，机体对代谢途径反应速度的调节控制能力，就是物质代谢调节。生物界代谢的调节，可分为3个水平：细胞水平、激素水平、整体水平。

第三节

细胞水平的调节细胞内酶的隔离分布代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域。主要代谢途径酶系在细胞内的隔离分布代谢酶系分布区域代谢酶系分布区域糖酵解胞浆呼吸链线粒体糖异生胞浆、线粒体蛋白质合成核糖体糖原合成、分解胞浆尿素合成胞浆、线粒体磷酸戊糖途径胞浆三羧酸循环线粒体脂肪酸合成胞浆氧化磷酸化线粒体胆固醇合成胞浆、内质网血红素合成胞浆、线粒体磷脂合成内质网蛋白质降解溶酶体、蛋白酶体脂肪酸β-氧化线粒体核酸合成细胞核多酶体系的隔离分布：使物质代谢互不干扰酶活性的调节方式：1、快速调节，也叫酶活性调节。2、迟缓调节，也叫酶含量调节。一、酶活性的调节ABCDE1E2E3催化反应速度最慢的酶：关键酶或限速酶酶结构调节酶数量调节（快速调节）（迟缓调节）1、变构调节非共价键代谢物活性中心别位EE酶结构发生改变酶活性↑酶活性↓变构激活剂变构抑制剂变构效应剂变构酶变构调节的生理意义①

代谢终产物反馈抑制(feedbackinhibition)反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰CoA

乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA长链脂酰CoA

②变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促进糖的储存2、共价修饰E1E某种化学基团可逆E1共价键结合常见的修饰：磷酸化——需蛋白激酶催化

去磷酸化——需磷蛋白磷酸酶催化修饰酶酶活性改变共价修饰的主要方式磷酸化---去磷酸乙酰化---脱乙酰甲基化---去甲基腺苷化---脱腺苷SH与–S—S–互变酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶

ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白二、酶量的调节1.酶蛋白合成的诱导与阻遏加速酶合成的化合物称为诱导剂(inducer)减少酶合成的化合物称为阻遏剂(repressor)2.酶分子降解调节改变酶蛋白的降解速度

第四节

激素水平的调节

什么是信号传递

信号传递——特定的化学信号在靶细胞内的传递过程。信号受体反应

触碰叶枕细胞膜去极化液泡水分排出小叶合拢

细胞信号传递的基本路线

信号分子受体第二信使效应蛋白效应蛋白生物效应肌肉收缩分泌代谢基因表达信息传递第二信使的产生与作用细胞分泌信息物质（生长因子、细胞因子、神经递质、激素）与靶细胞上特异受体结合细胞内信号转换表现效应信息传递信息分子按化学结构分类：

蛋白质和肽类(胰岛素、生长因子、细胞因子等)

氨基酸及其衍生物（甲状腺素、肾上腺素等）

类固醇激素（肾上腺皮质激素，性激素等）

脂肪酸衍生物（前列腺素）

气体分子(NO、CO)生长激素——腺垂体产生⑴分泌异常生长激素分泌过多(幼年):生长激素分泌过少(幼年):生长激素分泌过多(成年)：巨人症侏儒症肢端肥大症甲状腺激素——由甲状腺分泌

分泌异常甲状腺激素分泌过多：成年甲状腺激素分泌过少婴幼儿甲状腺激素分泌过少缺碘引起甲状腺激素分泌过少甲亢患者粘液性水肿甲亢（甲状腺机能亢进）粘液性水肿呆小症大脖子病受体分类

Ι膜受体Ⅱ细胞内受体按受体在细胞的部位不同，分为：细胞膜受体和细胞内受体细胞膜受体的类型1.离子通道偶联受体

2.G蛋白偶联受体3.酶偶联受体

离子通道偶联受体G蛋白偶联受体G蛋白

全称：鸟苷酸结合蛋白特点：①由a、b、g亚基组成的异聚体；②具有GTP酶(GTPase)的活性，能结合GTP或GDP；③其本身的构象改变可活化效应蛋白。酶偶联受体细胞内受体受体与信息分子结合的特点A:高度亲和力B：高度特异性C:可逆性D:可饱和性E:放大效