第10章代謝調(diào)控PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第10章代謝調(diào)控章代謝調(diào)控第一節(jié)、物質(zhì)代謝的相互關(guān)系第1頁(yè)/共37頁(yè)(一). 糖代謝與脂肪代謝的相互關(guān)系1、糖可以在生物體內(nèi)變成脂肪。2、脂肪不能大量轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，除了油料作物種子。脂肪-甘油磷酸磷酸二羥丙酮糖脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸-氧化乙醛酸循環(huán)TCA循環(huán)CO2+H2O磷酸二羥丙酮丙酮酸甘油乙酰輔酶A脂肪酸脂肪糖一、代謝途徑交叉形成網(wǎng)絡(luò)一、代謝途徑交叉形成網(wǎng)絡(luò)第2頁(yè)/共37頁(yè)(二). 糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的關(guān)系n TCA循環(huán)-酮酸 Aan 各種AaOAA PEP 糖異生羧激酶氨基化糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)糖糖代謝 碳源 蛋白質(zhì)的合成；糖分解 能量 Aa和蛋白質(zhì)的合成;蛋白質(zhì) Aa 糖

2、異生作用 糖。第3頁(yè)/共37頁(yè)第4頁(yè)/共37頁(yè)(三). 脂肪代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系1、由脂肪合成蛋白質(zhì)的可能性是有限的，實(shí)際上僅限于Glu。2、蛋白質(zhì)間接地轉(zhuǎn)變?yōu)橹?。草酰乙酸酮戊二酸氨基?丙酮酸 甘油脂肪酸乙酰輔酶A-氧化TCA循環(huán)草酰乙酸酮戊二酸 蘋(píng)果酸琥珀酸乙醛酸循環(huán)氨基酸脂肪蛋白質(zhì)甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A第5頁(yè)/共37頁(yè)核酸核苷酸AMP：輔酶A, NAD(P+), FAD核苷酸的合成: Gly、Asp、Gln、甲酸和氨；酶和蛋白因子核酸的合成: 酶和多種蛋白因子第6頁(yè)/共37頁(yè)第7頁(yè)/共37頁(yè)第8頁(yè)/共37頁(yè)四、NADPH以還原力形式

3、攜帶能量nNADPH是生物合成過(guò)程中的良好還原劑；nPPP途徑、線(xiàn)粒體乙酰CoA的輸出 NADPH第9頁(yè)/共37頁(yè)第10頁(yè)/共37頁(yè)第11頁(yè)/共37頁(yè)酶 水 平 調(diào)節(jié)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié)神經(jīng)水平調(diào)節(jié)復(fù)雜程度單細(xì)胞生物植物動(dòng)物第二節(jié)、代謝調(diào)節(jié)多細(xì)胞整體水平調(diào)節(jié)第12頁(yè)/共37頁(yè)細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的區(qū)隔化作用第13頁(yè)/共37頁(yè)線(xiàn)粒體:丙酮酸氧化;TCA;脂肪酸-氧化;脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)；呼吸鏈;氧化磷酸化細(xì)胞質(zhì):酵解;磷酸戊糖途徑;脂肪酸從頭合成；糖原分解與合成細(xì)胞核:核酸合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體:蛋白質(zhì)合成;此外，植物細(xì)胞中:乙醛酸體乙醛酸循環(huán)第14頁(yè)/共37頁(yè) 使不同的代謝途徑分別在不同的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，不至

4、于相互干擾。 將酶、輔酶和底物在細(xì)胞器內(nèi)高度濃縮，使代謝反應(yīng)以正常的速度進(jìn)行。 細(xì)胞的區(qū)域化為酶水平調(diào)節(jié)創(chuàng)造了有利的條件第15頁(yè)/共37頁(yè)二、酶 水 平 調(diào) 節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié)酶的定位調(diào)節(jié)第16頁(yè)/共37頁(yè)（一）、酶活性的調(diào)節(jié)(微調(diào)或細(xì)調(diào))1. 酶原激活4. 輔因子的調(diào)節(jié)當(dāng)細(xì)胞已合成一定量的某種酶時(shí)，可以以其活性進(jìn)行調(diào)節(jié)，這是一種比較靈敏的調(diào)節(jié)，有時(shí)候稱(chēng)為“微調(diào)”第17頁(yè)/共37頁(yè)酶原：酶的無(wú)活性前體。酶原激活：某些酶先以無(wú)活性的酶原形式合成或分泌，然后在到達(dá)作用部位時(shí)由其它酶作用，使其失去部分肽段從而形成或暴露活性中心、形成有活性酶分子的過(guò)程。酶原激活的生理意義：保證某些酶只在需要時(shí)

5、發(fā)揮作用，而不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不利影響。 1、酶原激活第18頁(yè)/共37頁(yè)胰蛋白酶原的激活與功能胰蛋白酶：水解Arg Lys羧基形成的肽鍵第19頁(yè)/共37頁(yè)2、酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)（非共價(jià)調(diào)節(jié)）變構(gòu)酶：活性中心 (結(jié)合部位和催化部位)和變構(gòu)中心（調(diào)節(jié)部位）。變構(gòu)調(diào)節(jié)：變構(gòu)酶的調(diào)節(jié)部位能與某些效應(yīng)物進(jìn)行特異的非共價(jià)結(jié)合，使酶分子構(gòu)象發(fā)生改變，影響酶的催化活性，從而控制代謝反應(yīng)，這種調(diào)節(jié)方式稱(chēng)變構(gòu)調(diào)節(jié)。效應(yīng)物激素、底物、產(chǎn)物有關(guān)輔酶及核苷酸第20頁(yè)/共37頁(yè)激活劑，而代謝產(chǎn)物經(jīng)常是別激活劑，而代謝產(chǎn)物經(jīng)常是別構(gòu)抑制劑；構(gòu)抑制劑；別構(gòu)酶的特點(diǎn)：第21頁(yè)/共37頁(yè)酶促反應(yīng)的前饋和反饋 ：第22頁(yè)/共37頁(yè)前饋?zhàn)饔茫?/p>

6、feedforward）：代謝途徑中前面的底物對(duì)其后某一催化反應(yīng)的調(diào)節(jié)酶有作用。 丙二酸單酰CoA+ADP+ Pi 乙酰CoA羧化酶 前饋抑制乙酰CoA+CO2 + H2O + ATP丙酮酸 丙酮酸激酶前饋激活G G-6-P F-6-P FDP PEP前饋激活底物對(duì)后面的酶起激活作用。前饋抑制底物對(duì)后面的酶起抑制作用第23頁(yè)/共37頁(yè)反饋調(diào)節(jié)（feedback）某一代謝途徑的產(chǎn)物或終產(chǎn)物積累時(shí)，反過(guò)來(lái)對(duì)反應(yīng)序列前頭的發(fā)生的調(diào)節(jié)作用G 6-P-GATP ADP己糖激酶負(fù)反饋正反饋（反饋激活）產(chǎn)物能使反應(yīng)速度加快負(fù)反饋（反饋抑制）產(chǎn)物能使反應(yīng)速度減慢第24頁(yè)/共37頁(yè)第25頁(yè)/共37頁(yè)n單價(jià)反饋抑

7、制：無(wú)分支代謝途徑的系列反應(yīng)中，終產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)序列前頭的限速酶的抑制天冬氨酸氨甲酰磷酸天冬氨酸氨甲酰磷酸轉(zhuǎn)移酶氨甲酰天冬氨酸UMPUDPUTPCTP+n多價(jià)反饋抑制：分支代謝途徑中，限速酶的活性可受到兩種或多種終產(chǎn)物的抑制。第26頁(yè)/共37頁(yè)共價(jià)修飾（化學(xué)修飾）：酶蛋白在修飾酶催化下，可與某些，從而導(dǎo)致酶的活化或抑制，以控制代謝的速度和方向。共價(jià)修飾調(diào)節(jié)酶：通過(guò)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)活性的酶。 第27頁(yè)/共37頁(yè)如糖原合成酶、糖原磷酸化酶活性的調(diào)節(jié) 激酶ATPADP糖原磷酸化酶b（無(wú)活性）糖原磷酸化酶aP（有活性）磷酸酶-OHH2OP糖原的分解激酶ATPADP糖原合成酶a（有活性）糖原合成酶bP（無(wú)活性）

8、磷酸酶-OHH2OP糖原的合成常見(jiàn)的共價(jià)修飾類(lèi)型：磷酸化/脫磷酸化第28頁(yè)/共37頁(yè)第29頁(yè)/共37頁(yè)第30頁(yè)/共37頁(yè)級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)連鎖代謝反應(yīng)中一種酶被化學(xué)修飾激活后，連續(xù)地發(fā)生其他酶依次被化學(xué)修飾激活，導(dǎo)致原信號(hào)的放大。這樣的連鎖反應(yīng)系統(tǒng)，稱(chēng)為級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)。第31頁(yè)/共37頁(yè)激素激素受體ATPcAMP +PPi酶A(無(wú)活性）酶A(有活性）酶B(無(wú)活性）酶B(有活性）酶C(無(wú)活性）酶C(有活性）酶D(無(wú)活性）酶D(有活性）代謝反應(yīng)激素激活了一個(gè)連鎖信號(hào)放大，酶D濃度很高，使得整個(gè)反應(yīng)速度大幅度提高環(huán)化酶激活101001000104極大1 （濃度）第一信使第32頁(yè)/共37頁(yè)如胰島素對(duì)糖原降解的激活；生長(zhǎng)素抑制糖原分解等等。第33頁(yè)/共37頁(yè)4、輔因子的調(diào)節(jié)能荷的調(diào)節(jié)能荷：在腺苷酸總池中（即ATP、ADP、AMP之和）ATP的份數(shù)。 ATP + AMP2 ADPAMP激酶 能荷=ATP+0.5ADPATP + ADP+AMP高能荷時(shí)，抑制分解代謝過(guò)程，降低ATP的合成速度。低能荷時(shí)，促進(jìn)分解代謝過(guò)程，提高ATP的合成速度。TCA:檸檬酸合成酶AMPATPEMP:磷酸果糖激酶;AMP、ADPATPAMPATP丙酮酸激酶