九章物质代谢的联系与调节

第九章

物质代谢的联系与调节

第一节物质代谢的特点1.整体性2.代谢调节3.各组织、器官物质代谢各具特点4.各种代谢物均具有各自共同的代谢池5.ATP是机体能量利用的共同形式6.NADPH是合成代谢所需的还原当量第二节物质代谢的相互联系提问：近几年的网络化进步都带来了哪些便利？联系密切（世界范围）资源共享（世界范围）音乐网、文学网、化学网、环保网、人际关系网…………集团优势的充分体现几亿年前生物小小的细胞内就已经进化出了网络化行为——代谢网络没有孤立的代谢生化反应，所有都是生化反应网络中的节点。糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中间物磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2乳酸CO2脂肪酸食物脂肪甘油储存脂肪辅酶H2甘油氨基酸NH3CO2ATP尿素组织蛋白质食物蛋白质三羧酸循环乙醛酸循环磷酸戊糖途径辅酶H2呼吸链磷酸戊糖ATPADPATP甲酸CO2NH3核酸H2O

α-酮戊二酸生糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺辅酶H2磷脂丝

甲硫氨基酸酶基因糖异生发酵提问：有什么益处？资源共享—途径在满足需要的前提下，互通有无，最大限度的减少酶、代谢途径及中间产物的数量这些代谢之间是否会存在互相干扰的问题呢？是如何尽量降低其程度呢？各种代谢调控的方法器官层次——器官功能分化，如肝脏是主要的氧化、合成部位细胞层次——

细胞器功能分化第四节代谢调节糖有氧氧化脂肪酸β氧化三羧酸循环呼吸链DNA、RNA合成糖合成脂肪合成蛋白质合成核酸降解生物膜控制底物浓度一.细胞水平的代谢调节提问：如何调控呢？酶——代谢调控的开关提问：影响酶活力的因素有哪些？底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂（一）.细胞内酶的隔离分布（二）、变构调节（allostericregulation）1.底物激活、产物抑制——前馈反馈底物的前馈激活产物的反馈抑制发酵工业如何克服产物抑制尽可能提高产物收率？与分离手段偶联、加大生物膜透性2.能量物质——ADP/ATP调节提问：如何调控？ADP-Pi↑—分解反应↑ATP↑—合成反应↑（三）、酶的化学修饰调节

（四）.酶量的调节合成调控、降解调控A.合成调控诱导合成与阻遏合成当需要的时候，合成相应的酶—底物是诱导物背景介绍大肠杆菌通常利用葡萄糖作为碳源，通常情况下环境中乳糖极少，降解乳糖的酶不被合成，其实质是乳糖降解酶基因不表达。例1大肠杆菌乳糖酶诱导合成阻遏蛋白乳糖酶基因操纵基因结构基因半乳糖苷酶半乳糖苷转乙酰酶半乳糖苷透性酶操纵基因——基因合成的开关调节基因关——阻遏蛋白阻挡操纵基因，结构基因不表达诱导物（乳糖）开——诱导物阻止阻遏蛋白功能发挥。mRNA酶蛋白动画演示阻遏蛋白操纵基因结构基因调节基因mRNA酶蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，所以结构基因表达。酶代谢产物一旦大量积累阻遏蛋白被产物激活，结构基因不表达。原核生物基因主要是转录控制。不需要，产物阻遏常规酶的合成B.降解调控泛肽——有选择的控制一些酶的降解稳定的酶结构泛肽易被降解的酶结构溶酶体蛋白酶氨基酸泛肽主要指肽类及氨基酸衍生物激素。（动物激素主要包括肽类、氨基酸衍生物类、固醇类激素）二、激素对酶的连续激活激素激素受体ATPcAMP+PPi酶A(无活性）酶A(有活性）酶B(无活性）酶B(有活性）酶C(无活性）酶C(有活性）酶D(无活性）酶D(有活性）代谢反应激素激活了一个连锁信号放大，酶D浓度巨升，整个反应速度大幅度提高。（四两拨千斤）环化酶激活101001000104极大1（浓度）如