第十三章 物质代谢的相互联系和调节控制

第十三章物质代谢的相互联系和调节控制主要内容物质代谢的相互联系代谢的调节一、物质代谢的相互联系（一）糖代谢与脂肪代谢的相互联系（二）糖代谢与蛋白质代谢的相互联系（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系（四）核酸和其他物质代谢的相互联系（一）糖代谢与脂肪代谢的相互联系教学设计糖脂肪教学设计糖脂肪糖糖

丙酮酸乙酰CoA脂肪酸从头合成二羟丙酮磷酸甘油-α-磷酸脂肪

（一）糖代谢与脂肪代谢的相互联系教学设计糖脂肪教学设计糖脂肪脂肪酸乙酰CoAβ-氧化植、微乙醛酸循环琥珀酸草酰乙酸TAC脂肪(动员)糖糖异生动甘油甘油-α-磷酸二羟丙酮磷酸糖糖异生（二）糖代谢与蛋白质代谢的相互联系教学设计糖蛋白质教学设计糖蛋白质

糖丙酮酸α-酮戊二酸草酰乙酸丙氨酸谷氨酸天冬氨酸蛋白质（二）糖代谢与蛋白质代谢的相互联系教学设计糖蛋白质教学设计糖蛋白质

蛋白质氨基酸Ala、Glu、Aspα-酮酸糖其它生糖氨基酸糖（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系教学设计蛋白质脂肪教学设计蛋白质脂肪

蛋白质氨基酸生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸或乙酰ＣｏＡ脂肪酸脂肪丙酮酸二羟丙酮磷酸糖异生甘油-α-磷酸脂肪乙酰CoA脂肪酸

（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系教学设计蛋白质脂肪教学设计蛋白质脂肪脂肪脂肪酸甘油二羟丙酮磷酸丙酮酸乙酰CoA乙酰CoAβ-氧化植、微乙醛酸循环琥珀酸动（四）核酸和其他物质代谢的相互联系核酸是遗传物质，可合成蛋白质在代谢中起作用

核酸的合成受到其他物质特别是蛋白质的影响一、物质代谢的相互联系（一）糖代谢与脂肪代谢的相互联系（二）糖代谢与蛋白质代谢的相互联系（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互联系（四）核酸和其他物质代谢的相互联系主要内容物质代谢的相互联系代谢的调节二、代谢的调节（一）酶水平的调节（二）酶在细胞内的集中分布与隔离分布（三）激素对代谢的调节（一）酶水平的调节酶活性的调节基因表达的调节1、酶活性的调节反馈调节别构调节共价修饰调节共价修饰调节磷酸化酶（无活性）激酶ATPADP磷酸化酶P（有活性）磷酸酯酶-OHH2OP共价修饰调节目前已知有六种修饰方式：

①磷酸化/去磷酸化，②乙酰化/去乙酰化，③腺苷酰化/去腺苷酰化，④尿苷酰化/去尿苷酰化，⑤甲基化/去甲基化，

⑥氧化（S-S）/还原(2SH)。共价修饰调节特点多数酶具有活性、无活性形式有共价键变化有放大效应2、基因表达的调节原核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控乳糖操纵子乳糖操纵子（1）乳糖操纵子(lac

operon)的结构结构基因Z：β-半乳糖苷酶Y：β-半乳糖苷透性酶A：β-半乳糖苷转乙酰基酶

控制位点启动基因操纵基因ZYAOPDNAmRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol没有乳糖存在时（2）阻遏蛋白的负性调节调节基因乳糖操纵子mRNA阻遏蛋白有乳糖存在时IDNAZYAOPpol启动转录mRNA乳糖乳糖操纵子CAP—代谢产物活化蛋白CAP-cAMP复合物CAP++++

转录无葡萄糖，cAMP浓度高时有葡萄糖，cAMP浓度低时（3）CAP的正性调节ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP乳糖操纵子

调节基因转录翻译阻遏蛋白R，R与操纵基因结合，阻止结合在启动子上的RNA-pol前移，结构基因不被转录。1）无乳糖也无葡萄糖存在时：2）当无乳糖，有葡萄糖时：由于葡萄糖不能使阻遏蛋白失活，乳糖操纵子关闭，另外，由于有葡萄糖，cAMP含量低，CAP的正性调节不起作用。总结：所以：无乳糖时，无论有无葡萄糖，操纵子关闭

由于葡萄糖降解物能降低cAMP含量，不与CAP形成复合物，CAP不能结合到启动子附近，RNA聚合酶不能有效转录，使细菌只能利用葡萄糖。3）既有乳糖，又有葡萄糖时：

乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白变构，失去与操纵基因结合的能力而脱落。总结：细胞内cAMP含量高，cAMP与CAP结合成复合物，与DNA结合，并推动RNA-pol向前移动，促进转录。

4）有乳糖，无葡萄糖时：

乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白变构，失去与操纵基因结合的能力而脱落，结合在启动子上的RNA-pol向前移动，结构基因被转录翻译，合成与乳糖代谢有关的酶类从而利用乳糖。所以：有乳糖时，没有葡萄糖，操纵子才开放；有葡萄糖存在，操纵子关闭总结：2、基因表达的调节原核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控顺式作用元件反式作用因子与结构基因表达相关、能够被转录因子识别和结合的DNA序列，包括启动子和增强子。顺式作用元件细胞中具有使基因开放或关闭功能的序列特异性DNA结合蛋白。反式作用因子二、代谢的调节（一）酶水平的调节（二）酶在细胞内的集中分布与隔离分布（三）激素对代谢的调节（二）酶在细胞内的集中分布与隔离分布功能浓缩效应，防止干扰，便于调节二、代谢的调节（一）酶水平的调节（二）酶在细胞内的集中分布与隔离分布（三）激素对代谢的调节（三）激素对代谢的调节膜受体激素细胞内受体激