生物化学:第十二章代谢的联系及调节.ppt
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1、 第十一章 代谢的联系及调节 周口师范学院生命科学系 (2008. 12) 劫 疆 匣 大 悼 窜 睛 却 豫 卡 莆 燥 漂 仔 械 吉 雷 梁 啪 烈 赁 赃 疑 泌 妇 涤 桅 跪 讼 擒 甲 缠 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 主要内容 第一节 物质代谢间的联系 第二节 代谢调节的多样性 第三节 酶活性调节 第四节 基因表达水平调节 第五节 激素和神经水平调节 切 回 框 介 贼 卯 坞 账 盖 孤 稿 盐 猜 怀 瑟 捧 熊 宗 嚼 忽 怪 块 荫 露 性 纽 坐 拆 薯 膜 黔
2、奠 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 第一节 物质代谢间的联系 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 箭 靡 扬 功 穗 绊 搓 战 馏 谁 狗 戴 横 蒙 鹰 揉 黄 羚 介 萌 速 荧 汗 濒 你 殴 跌 艇 抑 喊 眷 盾 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 1糖代谢与脂类代谢的相互关系 磷酸二羟
3、丙酮 丙酮酸 甘油 乙酰辅酶A脂肪酸 脂肪 糖 脂 肪 -磷酸甘油磷酸二羟丙酮糖 脂肪酸琥珀酸 草酰乙酸 丙酮酸 -氧化 乙醛酸 循环 乙酰辅酶A TCA 从头合成 有氧氧化 酵解 糖异生 潜 譬 摄 匆 讶 茄 掩 砌 渡 感 嗜 独 病 吝 挖 闻 类 哟 锭 农 谬 莆 军 卞 捶 粱 溢 暖 岸 佰 禾 戏 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 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 三羧酸 循环 乙醛酸 循环 甘油 乙酰 CoA 三酰甘油 脂肪酸 氧 化
4、 糖原(或淀粉) 1,6-二磷酸果糖 磷酸二羟丙酮 磷酸烯醇丙酮酸 丙酮酸 合 成 植物或微 生物 岂 葬 佐 踏 轰 肛 棋 辙 淆 闺 戈 婚 砰 精 伸 募 范 袜 戚 的 辖 自 袜 筋 呀 愤 梅 婚 钱 抖 曝 刻 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 二 糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源:如糖分解过程中可产生 丙酮酸,丙酮酸经TCA循环产生酮戊二酸和草酰乙酸,它们均 可经加氨基或氨基移换作用形成相应的氨基酸。另外,糖分解过 程中产生的能量可供氨基酸和蛋
5、白质的合成之用。 蛋白质分解产生的氨基酸,在体内可以转变为糖。如:多数氨 基酸在脱氨后转变为丙酮酸,经糖原异生作用可生成糖,这类 氨基酸称为生糖氨基酸。 糖 -酮酸 氨基酸 蛋白质 NH3 蛋白质 氨基酸 -酮酸 糖 (生糖氨基酸) 沙 串 塘 酮 蝇 搬 裔 转 帚 菩 断 倪 垫 给 宾 校 防 询 阴 拌 昧 挎 宛 伎 瑚 手 院 朝 耸 包 淀 昌 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 三 脂类代谢与蛋白质代谢的关系 草酰乙酸 酮戊二酸 氨基酸 脂类分子中的甘油 丙酮酸 脂类与蛋白质之间
6、可以相互转化: 蛋 白 质 甘油 生酮氨基酸 生糖氨基酸 乙酰乙酸脂肪酸 丙酮酸 乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A 脂肪 脂肪酸 乙酰辅酶A -氧化 TCA循环 草酰乙酸 酮戊二酸 苹果酸 氨基酸 琥珀酸 乙醛酸循环 妨 配 颈 者 抗 赁 劲 漱 勺 猿 穆 怕 拭 娱 目 掺 凉 睁 屠 趴 误 因 茅 甜 曰 拈 狱 错 胁 猖 槐 锭 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 四 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,cG
7、MP)。 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异生作用。 氛 釜 宠 壕 必 淋 绵 抑 胜 业 屑 疤 但 丛 辉 弊 天 束 亿 委 按 突 盼 浆 嘉 礁 践 乎 畦 蛀 射 毕 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 第二节 代
8、谢调节的多样性 一、代谢途径交叉形成网络 二、代谢的单向性和限速反应 三、ATP是通用的能量载体 四、细胞结构对代谢途径的分隔调节 五、代谢的调节层次(细胞, 激素, 神经) 憋 坠 降 壬 蹄 底 隘 淘 殖 汲 挫 荫 它 涕 汝 酪 狂 扰 裤 启 嗣 悔 怨 菌 橡 滁 克 叶 之 橇 蔑 轩 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 糖 类 脂 类 氨 基 酸 和 核 苷 酸 之 间 的 代 谢 联 系 PEP 丙酮酸 生酮氨基酸 -酮戊二酸 核糖-5-磷酸 甘氨酸 天冬氨酸 谷氨酰氨 丙氨
9、酸 甘氨酸 丝氨酰 苏氨酸 半胱氨酸 氨基酸 6-磷酸葡萄糖 磷酸二羟丙酮 乙酰CoA 甘油 脂肪酸 胆固醇 亮氨酸 赖氨酸 酪酰氨 色氨酸 笨丙氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 乙酰乙酰CoA 脂肪 核苷酸 天冬氨酸 天冬酰氨 天冬氨酸 苯丙酰氨 酪氨酸 异亮氨酸 甲硫酰氨 苏氨酸 缬氨酸 琥珀酰CoA 苹果酸 草酰乙酸 柠檬酸 异柠檬酸 乙醛酸 蛋白质淀粉、糖原核酸 生糖氨基酸 谷氨酰氨 组氨酸 脯氨酸 精氨酸 谷氨酸 延胡索酸 琥珀酸 丙二单酰CoA 1-磷酸葡萄糖 个 览 追 抄 茵 蚌 镶 瘪 猎 涣 蕊 续 怔 城 悯 胁 砸 绢 骸 炎 弗 休 古 尊 醇 息 讥 雅 次 骏 夺
10、生 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 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 申 甲 钱 扎 刻 以 宜 眨 涵 募 谢 趣 瞪 赌 击 除
11、 拴 狠 颁 衙 牛 脐 思 镜 云 熊 抵 桌 泛 涟 仔 侍 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 (胞液) (线粒体) (PEP) 丙氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 (转氨基作用) 糖的分解代谢和糖异 生的关系 爵 议 附 霸 化 挽 填 抉 厨 卖 刺 椰 初 洛 会 俊 京 漓 磷 摆 靖 军 谐 陕 宰 肠 查 仅 辨 私 鸭 嘿 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 糖分解和糖异生途径中相对独
12、立的单向反应 糖原(或淀粉) 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸 葡萄糖 己糖激酶 果糖 激酶 二磷酸果糖 磷酸酯酶 丙酮酸 激酶 丙酮酸羧化酶 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶 6-磷酸葡萄糖 2草酰乙酸 PEP羧激酶 埃 搁 闪 素 锐 肾 聘 赚 拭 叫 酬 铰 秸 皮 碗 格 驱 曙 镐 醉 捎 贼 谰 皇 乃 柱 赫 训 损 璃 屋 翌 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 ATP是通用的能量载体 l指细胞内ATP、ADP、AM
13、P系统中可供利用的高 能磷酸键的量度。 l生物体内糖代谢和脂类代谢虽然受到柠檬酸、乙 酰辅酶A等物质的调节,但调节控制中起决定作用 的是ATP、AMP这些反应能荷物质。 能荷= ATP+0.5ADP ATP+ADP+AMP 避 樊 哲 角 居 搀 膊 最 抒 阐 眠 跋 词 佯 惫 脐 所 跃 兆 险 锌 窘 琢 泻 辜 帽 冶 彰 柔 毕 闲 开 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 各种代谢途径的酶都集中并分布于具有各种代谢途径的酶都集中并分布于具有 一定结构的亚细胞或存在于胞浆的可溶部分一定
14、结构的亚细胞或存在于胞浆的可溶部分 。避免各种代谢途径的酶互相干扰,而且有。避免各种代谢途径的酶互相干扰,而且有 利于它们协调地发挥作用。利于它们协调地发挥作用。 酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调节酶在细胞内隔离和集中分布是代谢调节 的一种重要方式。的一种重要方式。 酶在细胞内的区域化分布 垒 埔 占 扇 笺 旁 有 堡 夹 晦 彼 嫡 浪 豌 醉 榆 旅 螺 决 喻 喉 羊 娃 基 窑 键 虚 果 凝 低 器 了 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 酶 定 位 的 区 域 化 线粒体:丙酮酸氧
15、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 悔 钒 啪 豆 扇 缅 母 杖 乳 卒 巳 爹 酌 粮 吹 框 坡 冀 吵 捞 祟 菌 脂 啼 钒 湾 薛 贵 路 懂 遇 登 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 代谢途径(酶或酶系) 细胞内分布 代谢途径(酶或酶系) 细胞内分布 糖酵解 胞液 氧化磷酸化(呼吸链) 线粒体 三羧酸循环 线粒体 尿素合成 胞液、线粒体 磷酸戊糖途径 胞液
16、蛋白质合成 内质网、胞液 糖异生 胞液 DNA合成 细胞核 糖原合成与分解 胞液 mRNA合成 细胞核 脂肪酸氧化 线粒体 tRNA合成 核质 脂肪酸合成 胞液 rRNA合成 核仁 呼吸链 线粒体 血红素合成 胞液、线粒体 多种水解酶 溶酶体 胆红素生成 微粒体、胞液 磷脂合成 内质网 胆固醇合成 内质网、胞液 真核细胞主要代谢途径与酶的区域分布真核细胞主要代谢途径与酶的区域分布 溅 润 羽 肠 萧 等 哪 鄙 心 衷 掌 盼 寝 昨 梧 复 平 寅 鞘 与 渍 骤 付 哀 爆 暖 岗 砒 漠 欢 寻 棘 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 :
17、第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 l细胞水平的调节作用 l激素水平的调控作用 l神经水平的调控作用 代谢调控的层次 旨 翻 亨 冤 障 诞 诲 溺 芍 擎 吓 孕 霸 坦 偶 谓 趾 解 粪 爸 九 郝 彪 臭 坊 业 暂 甲 踞 翠 洲 泡 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 细胞-酶水平调控作用 l酶除了具有催化功能外,还具有调节和控制各类生 物化学反应速度、方向和途径的功能。 l细胞-酶水平调控是通过调节细胞内的酶的种类、数 量、分布及活性来控制各种代谢过程或生理过程。 l酶
18、水平的调节作用主要有两种方式:一是通过激活 或抑制酶的活性;二是通过影响酶的合成或降解速度 ,即改变细胞内酶的含量。这种酶水平的调节作用是 生物调控最重要的形式。 宛 罚 宽 泣 疲 酒 嫡 玫 马 彻 猎 烤 骤 嘉 萍 蠕 掩 刹 钎 妹 挑 婶 击 另 铬 汞 腔 覆 留 曹 猫 阑 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 歌 操 她 组 窥 健 盔 又 零 歉 玻 炮 宜 教 绝 祸 责 鸭 掉 濒 噪 爬 近 海 绑 氟 悬 喜 顾 透 室 了 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢
19、的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 第三节 酶活性调节 一一 酶的别构效应酶的别构效应 二二 酶活性的前馈和反馈调节酶活性的前馈和反馈调节 三三 产能反应与需能反应的调节产能反应与需能反应的调节 四四 酶的共价修饰与级联放大机制酶的共价修饰与级联放大机制 锁 掖 农 雅 冒 屏 陵 好 萨 盂 单 柞 西 了 哆 枕 火 郴 卷 砒 划 师 渤 缅 姻 洒 秽 周 嘱 邻 誓 割 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 l有些酶分子除了具有活性
20、中心(结合部位和催化 部位)外,还存在一个特殊的调控部位,即变构 中心。 l变构中心虽然不是酶活性中心的组成部分,但它 可以与某些化合物(称为变构剂)发生非共价结 合,引起酶分子构象的改变,对酶起到激活或抑 制的作用。这类酶通常称为变构酶,由于变构剂 与变构中心的结合而引起酶活性改变的现象则称 为变构调节作用。 一一 酶的别构效应酶的别构效应 噬 秤 迟 劣 殊 焦 贸 乎 方 孪 卫 代 草 册 峨 古 建 述 渝 涨 赁 猾 裳 耍 奉 猜 产 汤 辑 滤 喷 倔 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及
21、 调 节 酶的别构效应 蛮 郧 琶 疤 茎 勃 猖 荚 栅 牧 腕 寂 靠 氰 何 余 黄 赦 然 庙 胸 祝 再 豢 绪 孟 梗 蹲 妊 钡 细 隔 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 l 目前已知的变构酶均为寡聚酶,含两个或两个以上 的亚基,一般分子量较大,而且具有复杂的空间结构 。 l 实验发现,在变构酶中起催化作用,称为催化亚基 ;与变构剂结合的对反应起调节作用,称为调节亚基 。 l 大多数由变构酶催化的反应不遵守米氏方程,由变 构剂所引起的抑制作用也不服从典型的竞争性或非竞 争性抑制作
22、用的数量关系。 变构酶的特点 赌 修 节 者 赔 怒 约 藐 惫 绽 酌 凉 恭 博 购 闭 开 乙 宪 撞 钻 照 芒 世 肮 费 俭 雨 照 篮 硼 篮 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 变构剂可以分为两类 l激活变构剂:变构剂与酶分子结合后,酶的构象 发生了变化,这种新的构象有利于底物分子与酶 的结合,使酶促反应速度提高。 l抑制变构剂:变构剂与酶分子结合所引起的酶的 构象变化不利于与底物的结合,表现出一定程度 的抑制作用。 l一般代谢产物变构抑制剂,而代谢底物往往是变构 激活剂. 庶
23、戊 聋 着 绘 警 馏 畏 挎 猖 骋 剐 法 嵌 糕 虱 类 匝 候 驭 洪 怪 逆 涧 媳 禹 仙 翻 透 攘 块 纷 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 生 物 化 学 : 第 十 二 章 代 谢 的 联 系 及 调 节 糖和脂肪代谢酶系中某些变构酶及其变构效应剂糖和脂肪代谢酶系中某些变构酶及其变构效应剂 代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂 糖酵解 己糖激酶 AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P 磷酸果糖激酶-1 FDP 柠檬酸 丙酮酸激酶 FDP ATP、乙酸CoA 三羧酸循环 柠檬酸合酶 AMP ATP、长链脂酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 AMP
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- 生物化学 第十二 代谢 联系 调节
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