第十二章物质代谢的相互联系和调节控制.ppt
《第十二章物质代谢的相互联系和调节控制.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十二章物质代谢的相互联系和调节控制.ppt(65页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第十三章 物质代谢的相互联系和调节控制,第一节 物质代谢的相互联系,第二节 代谢调节,第一节 物质代谢的相互联系,一、代谢途径交叉形成网络 二、分解代谢和合成代谢的单向性 三、ATP是通用的能量载体 四、NADPH 以还原力形式携带能量 五、代谢的基本要略,一、 代谢途径交叉形成网络,1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系,糖类 脂类 氨基酸 核苷酸之间的代谢联系,糖代谢与脂类代谢的相互联系,糖代谢与蛋白质代谢的相互联系,糖 -酮酸 氨基酸 蛋白质,NH3,蛋白质 氨基酸 -酮酸 糖,(生糖氨基
2、酸),脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系,脂肪,甘油,磷酸二羟丙酮,脂肪酸,乙酰CoA,氨基酸碳架,氨基酸,蛋白质,蛋白质,氨基酸,酮酸或乙酰CoA,脂肪酸,脂肪,(生酮氨基酸),核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系,核苷酸的一些衍生物具重要生理功能(如CoA、NAD+,NADP+,cAMP,cGMP)。, 核酸是细胞内重要的遗传物质,控制着蛋白质的合成,影响细胞的成分和代谢类型, 核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加,而且需要酶和多种蛋白质因子。, 各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸,如ATP是能量的“通货”,此外UTP参与多糖的合成,CTP参与磷脂合成,GTP参与蛋白质合成与糖
3、异生作用。,脂肪代谢和糖代谢的关系,延胡索酸,琥珀酸,苹果酸,草酰乙酸,3-磷酸甘油,甘油,乙酰 CoA,三酰甘油,脂肪酸,植物或微生物,糖分解和糖异生途径中相对独立的单向反应,ATP携带能量由能源传递给细胞的需能过程,ATP,ADP+Pi,太阳能,化学能,生物合成,细胞运动,膜运输,通过NADPH循环将还原力由分解代谢转移给生物合成反应,NADPH+H+,NADP+,分解代谢,还原性有机物,还原性生物合成反应,氧化物,还原性生物合成产物,氧化前体,代谢的基本要略,代谢的基本要略在于:形成ATP、还原力和构造单元,以用于生物合成。 由ATP、还原力和构造单元可合成各类生物分子,并进而装配成生物
4、不同层次的结构。生物合成和生物形态建成是一个耗能和增加有序结构的过程,需要由物质流、能量流和信息流来支持。,脂肪,葡萄糖、其它单糖,三羧酸循环,电子传递(氧化),蛋白质,脂肪酸、甘油,多糖,氨基酸,乙酰CoA,e-,磷酸化,+Pi,小分子化合物分解成共同的中间产物(如丙酮酸、乙酰CoA等),共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O,释放出大量能量,其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。,大分子降解成基本结构单位,生物氧化的三个阶段,NADPH,生物系统中的能流,(胞液),(线粒体),(PEP),糖的分解代谢和糖异生的关系,一、代谢调节的概念 二、酶水平的调节 三、细胞结构
5、对代谢途径的分隔控制调节 四、激素调节和跨膜信号转导,第二节 代 谢 调 节,代谢的调节,1、酶的别构效应 酶活性的前馈和反馈调节 2、产能反应与需能反应的调节 3、酶的共价修饰与级联放大机制,二、酶水平的调节,酶活性的前馈和反馈调节,前馈(feedforward )和反馈(feedback )是来自电子工程学的术语,前者的意思是“输入对输出的影响”,后者的意思是“输出对输入的影响”,这里分别借用来说明底物和代谢产物对代谢过程的调节作用。这种调节可能是正调控,也可能是负调控,其调节机理是通过酶的变构效应来实现的。,反馈调节中酶活性调节的机制,6-磷酸葡萄糖对糖原合成的前馈激活作用,G,UDPG
6、,6-P-G,1-P-G,糖原,糖原 合成酶,葡萄糖,丙酮酸,羧化酶,乙酰CoA,磷酸烯醇式丙酮酸,1,6-二磷酸果糖,天冬氨酸,氨基酸,蛋白质,嘧啶核苷酸,核酸,氨甲酰天冬氨酸,磷酸烯醇式丙酮酸羧化反应的调节控制,氨基酸合成的反馈调控,反硝化作用,氧化亚氮,氨甲酰磷酸,分支酸,脱氧庚酮糖酸-7-磷酸,天冬氨酸,天冬氨酰磷酸,赤藓糖-4-磷酸,脱氢奎尼酸,莽草酸,谷氨酸,磷酸烯醇式丙酮酸,+,预苯酸,Try,Phe,Trp,Ile,Trp,His,CTP,AMP,Gln,Lys,Met,Thr,酮丁酸,Gly,Ala,谷氨酰胺合酶,天冬氨酰半醛,高丝氨酸,氨基苯甲酸,ATP+NH4+,ADP+
7、Pi,葡萄糖胺-6-磷酸,糖酵解与三羧酸循环途径的调节,丙酮酸,G,细胞液,柠檬酸,乙酰CoA,柠檬酸,草酰乙酸,-酮戊二酸,乙酰CoA,丙酮酸,线粒体,G-6-P,F-6-P,F-1.6-2P,磷酸果糖激酶,PEP,ADP+Pi ATP,ADP+Pi ATP,NADH,O2,ATP ADP+Pi,AMP + ATP 2ADP,Pi,Pi,PEP 羧激酶,己糖激酶,丙酮酸脱氢酶,柠檬酸合成酶,-酮戊二酸 脱氢酶,酶分子中的某些基团,在其它酶的催化下,可以共价结合或脱去,引起酶分子构象的改变,使其活性得到调节,这种方式称为酶的共价修饰(Covalent moldification )。目前已知有
8、六种修饰方式:磷酸化/去磷酸化,乙酰化/去乙酰化,腺苷酰化/去腺苷酰化,尿苷酰化/去尿苷酰化,甲基化/去甲基化,氧化(S-S)/还原(2SH)。,例:糖原磷酸化酶的共价修饰,共价修饰,级联系统调控,肾上腺素或胰高血糖素,1、腺苷酸环化酶(无活性),腺苷酸环化酶(活性),2、ATP,cAMP,R、cAMP,3、蛋白激酶(无活性),蛋白激酶(活性),4、磷酸化酶激酶(无活性),磷酸化酶激酶(活性),5、磷酸化酶 b(无活性),磷酸化酶 a(活性),6、糖原,6-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,葡萄糖,血液,肾上腺素或胰高血糖素,1,4,5,6,cAMP激活蛋白激酶的作用机理,糖原合成酶和糖原磷酸化酶的
9、调控,糖原的分解和合成都是根据肌体的需要由一系列的调控机制进行调控,其限速酶分别为糖原磷酸化酶和糖原合成酶。它们的活性是受磷酸化或去磷酸化的共价修饰的调节及变构效应的调节。二种酶磷酸化及去磷酸化的方式相似,但其效果相反。,糖原合成酶 a ( 有活性),糖原磷酸化酶 b ( 无活性),OH,OH,ATP,ADP,H2O,Pi,糖原合成酶 b ( 无活性),糖原磷酸化酶 a ( 有活性),酶定位的区域化,线粒体:丙酮酸氧化;三羧酸循环;-氧化;呼吸链电子传递;氧化磷酸化,细胞质:酵解;磷戊糖途径;糖原合成;脂肪酸合成;,细胞核:核酸合成,内质网:蛋白质合成;磷脂合成,动物细胞结构和代谢途径,细胞膜
10、结构对代谢的调节和控制作用, 控制跨膜离子浓度梯度和电位梯度 控制细胞和细胞器的物质运输 内膜系统对代谢途径的分隔作用 膜与酶的可逆结合,激 素 调 节 的 机 制,1、含氮激素作用模式 2、甾醇类激素作用模式,甾醇类激素作用原理示意图,肽类激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图,内在蛋白质的磷酸化作用,改变细胞的生理过程,细胞膜,细胞膜,糖酵解和葡萄糖异生的关系,A G-6-P磷酸酯酶 B F-1.6-P磷酸酯酶 C1 丙酮酸羧化酶 C2 PEP羧激酶,第三节 基因转录调控,一个基因指的是编码蛋白质多肽链和功能RNA的DNA(某些病毒基因为RNA),基因表达就是遗传信息被转录和翻译的过程。
11、 基因表达的调控可以在不同水平,例如转录水平,或翻译水平上进行。 原核生物的基因调控主要是在转录水平上进行,因为他们的转录和翻译过程可同时进行。 真核生物的转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开,而且转录和翻译后都要经过复杂的加工过程,所以其基因调控在不同水平都需要进行调控。,基因表达的调节可以发生在不同水平上: 转录水平:从DNA模板上把信息转录到RNA上。在环境信号分子的影响下。这是在质、量和时间程序上的调节。 翻译水平:将mRNA的三联体密码转变成氨基酸顺序。即蛋白质合成水平上的调节。 加工水平:包括RNA和蛋白质合成后的加工、修饰、转变成有活性的形成。 蛋白质活性的调节:包括别构调节和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十二 物质 代谢 相互 联系 调节 控制
链接地址:https://www.31doc.com/p-2969806.html