三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系學(xué)習(xí)教案

1、三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝(dixi)之間的相互聯(lián)系之間的相互聯(lián)系第一頁，共93頁。糖糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 第1頁/共92頁第二頁，共93頁。糖異生糖異生乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 甘油甘油(n yu) 18種氨基酸（亮、賴除外）種氨基酸（亮、賴除外）第2頁/共92頁第三頁，共93頁。異生的物質(zhì)？過程異生的物質(zhì)？過程(難點(diǎn)難點(diǎn))，關(guān)，關(guān)鍵酶鍵酶(重點(diǎn)重點(diǎn))？第3頁/共92頁第四頁，共93頁。 CO2+H2O+ATP 甘油(n yu)脂肪 糖 三羧酸循環(huán) 脂肪酸 乙酰CoA 酮體 膽固醇第4頁/共92頁第五頁，共93頁。第5頁/共92頁第六頁，共93頁。第6頁/共92頁第七頁，共93頁。

2、產(chǎn)物？產(chǎn)物？第7頁/共92頁第八頁，共93頁。 中心物質(zhì)：乙酰輔酶中心物質(zhì)：乙酰輔酶 A 代謝共同途徑代謝共同途徑(tjng)：三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)第8頁/共92頁第九頁，共93頁。第9頁/共92頁第十頁，共93頁。18種氨基酸種氨基酸（亮賴除外（亮賴除外(chwi)）糖糖12種非必需氨基酸種非必需氨基酸第10頁/共92頁第十一頁，共93頁。20種氨基酸種氨基酸乙酰輔酶乙酰輔酶(f mi)A 脂肪酸脂肪酸脂肪甘油甘油12種非必需氨基酸種非必需氨基酸第11頁/共92頁第十二頁，共93頁。 物質(zhì)物質(zhì)(wzh)代謝的相互聯(lián)系和代謝的相互聯(lián)系和調(diào)節(jié)控制調(diào)節(jié)控制第12頁/共92頁第十三頁，共93頁。蛋

3、白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoACoA草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸 - -酮戊二酸酮戊二酸琥珀琥珀(h p)(h p)酰酰CoACoA延胡索酸延胡索酸T TC CA A循循環(huán)環(huán)(x(xn nh hu un)n)脂肪酸脂肪酸甘油甘油(n yu)脂肪脂肪葡萄糖葡萄糖COCO2 2 H H2 2OOATPATP氨氨鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)尿素尿素排出排出核苷酸核苷酸核酸核酸酮體酮體膽固醇膽固醇甘油二酯甘油二酯CDP-CDP-膽胺膽胺CDP-CDP-膽堿膽堿磷脂磷脂3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸6-Pi-6-Pi-葡萄糖葡萄糖第13頁/共92頁第十四頁，共93頁。葡萄糖葡萄糖6-Pi-6-P

4、i-葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)核酮糖核酮糖磷酸磷酸(ln (ln sun)sun)戊糖戊糖途徑途徑3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-6-磷酸果糖磷酸果糖丙酮酸丙酮酸1-Pi-1-Pi-葡萄糖葡萄糖UTPUTPPPiPPinUDPG引物引物(G)(G)m m m4m4 糖原糖原nUDP第14頁/共92頁第十五頁，共93頁。葡萄糖葡萄糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸6-Pi-6-Pi-葡萄糖葡萄糖5-5-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)核酮糖核酮糖6-6-磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)果糖果糖磷酸磷酸(ln (ln sun)sun)戊戊糖

5、途徑糖途徑脂肪脂肪甘油甘油生糖氨基酸3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛第15頁/共92頁第十六頁，共93頁。第16頁/共92頁第十七頁，共93頁。第17頁/共92頁第十八頁，共93頁。葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸(r sun)(r sun)脫氫酶脫氫酶 （LDHLDH）乳酸乳酸(r (r susun)n)丙酮酸脫氫丙酮酸脫氫(tu qn)(tu qn) 酶復(fù)合體酶復(fù)合體乙酰乙酰CoACoA生糖氨基酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸第18頁/共92頁第十九頁，共93頁。第19頁/共92頁第二十頁，共93頁。 - -

6、酮戊二酸酮戊二酸草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸檸檬酸檸檬酸琥珀琥珀(h p)(h p)酰酰CoACoATyrGlnHisProGluIleMetSerThrValPheTyr 葡萄糖葡萄糖磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)烯醇型丙酮酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoAAsnAsu脂肪酸脂肪酸酮體酮體三羧酸三羧酸(su sun)循環(huán)循環(huán)第20頁/共92頁第二十一頁，共93頁。AspAspGluGlu草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸TCATCA循環(huán)循環(huán)(xnhun)(xnhun)琥珀酰琥珀酰CoACoA脂肪酸脂肪酸Gly血紅素丙酮酸丙酮酸第21頁/共92頁第二十二頁，共93頁。第22頁

7、/共92頁第二十三頁，共93頁。第23頁/共92頁第二十四頁，共93頁。糖酵解甘油(n yu)磷酸脫氫酶氧化(ynghu)脫羧糖酵解雙數(shù)碳原子第24頁/共92頁第二十五頁，共93頁。脂肪酸 乙酰輔酶A 草酰乙酸(少量) 糖油料作物種子萌發(fā)時(shí)動用所貯存的大量脂肪并轉(zhuǎn)化為糖類。糖原(tn yun)異生作用分解(fnji) 三羧酸循環(huán)第25頁/共92頁第二十六頁，共93頁。第26頁/共92頁第二十七頁，共93頁。第27頁/共92頁第二十八頁，共93頁。氨基酸氨基酸-酮酸酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶NH3 + NADH+H+NAD+ +H2OL- L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶丙酮酸

8、三羧酸(su sun)循環(huán)草酰乙酸第28頁/共92頁第二十九頁，共93頁。種氨基酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成肝糖原。第29頁/共92頁第三十頁，共93頁。第30頁/共92頁第三十一頁，共93頁。氨基酸經(jīng)脫氨基作用(zuyng)可變?yōu)?酮酸，-酮酸再經(jīng)過一系列變化轉(zhuǎn)化成糖。第31頁/共92頁第三十二頁，共93頁。第32頁/共92頁第三十三頁，共93頁。（三）脂肪代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互（三）脂肪代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互(xingh)關(guān)系關(guān)系由脂肪合成蛋白質(zhì)的可能性是有限的，實(shí)際上僅限于Glu。蛋白質(zhì)間接地轉(zhuǎn)變?yōu)橹?。脂肪合成蛋白質(zhì)由脂肪合成蛋白質(zhì)的可能性是有限的。脂類分子(fnz)中的甘油可先轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，再轉(zhuǎn)變

9、為草酰乙酸和-酮戊二酸，然后接受氨基而轉(zhuǎn)變?yōu)楸彼?、天冬氨酸和谷氨酸。?3頁/共92頁第三十四頁，共93頁。第34頁/共92頁第三十五頁，共93頁。第35頁/共92頁第三十六頁，共93頁。第36頁/共92頁第三十七頁，共93頁。成本身又是由基因所控制的。可見核酸起著決定性的作用。）糖類能產(chǎn)生二羧基氨基酸的前身酮酸，并且又是戊糖的來源。第37頁/共92頁第三十八頁，共93頁。第38頁/共92頁第三十九頁，共93頁。第39頁/共92頁第四十頁，共93頁。乙酰COA乙酰COA，3-磷酸甘油醛，NADPH動物(dngw)內(nèi)困難氨基化脫氨基(nj)作用動物體內(nèi)數(shù)量(shling)極為有限糖脂質(zhì)核苷酸氨

10、基酸第40頁/共92頁第四十一頁，共93頁。第41頁/共92頁第四十二頁，共93頁。第42頁/共92頁第四十三頁，共93頁。第43頁/共92頁第四十四頁，共93頁。來調(diào)節(jié)某些酶促反應(yīng)速度（對酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)）第44頁/共92頁第四十五頁，共93頁。第45頁/共92頁第四十六頁，共93頁。第46頁/共92頁第四十七頁，共93頁。酶的調(diào)節(jié)外，還包括細(xì)胞區(qū)域化及能荷的調(diào)節(jié)。細(xì)胞(xbo)水平的調(diào)節(jié)第47頁/共92頁第四十八頁，共93頁。第48頁/共92頁第四十九頁，共93頁。1. 1.酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)2.2. 細(xì)胞內(nèi)直接迅速的調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)直接迅速的調(diào)節(jié)(tio

11、ji)(tioji)方方式。酶活性的調(diào)節(jié)式。酶活性的調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)包括酶原包括酶原激活、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)激活、酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)（反饋（反饋抑制和前饋激活）及酶的共價(jià)修飾等方抑制和前饋激活）及酶的共價(jià)修飾等方面。面。. . 酶原激活酶原激活在細(xì)胞內(nèi)首先在細(xì)胞內(nèi)首先(shuxin)(shuxin)合成無活性酶的前體合成無活性酶的前體（酶原），再通過蛋白酶的作用釋放出一些氨基（酶原），再通過蛋白酶的作用釋放出一些氨基酸或小肽，轉(zhuǎn)變成有活性的酶蛋白，這一過程稱酸或小肽，轉(zhuǎn)變成有活性的酶蛋白，這一過程稱為酶原激活（為酶原激活（activation of zymoge

12、nactivation of zymogen）。酶原激活）。酶原激活是不可逆的過程。是不可逆的過程。第49頁/共92頁第五十頁，共93頁。第50頁/共92頁第五十一頁，共93頁。第51頁/共92頁第五十二頁，共93頁。第52頁/共92頁第五十三頁，共93頁。第53頁/共92頁第五十四頁，共93頁。第54頁/共92頁第五十五頁，共93頁。的反饋抑制（isoenzyme feedback inhibition）。第55頁/共92頁第五十六頁，共93頁。第56頁/共92頁第五十七頁，共93頁。逐步反饋抑制(yzh)。第57頁/共92頁第五十八頁，共93頁。第58頁/共92頁第五十九頁，共93頁。第5

13、9頁/共92頁第六十頁，共93頁。第60頁/共92頁第六十一頁，共93頁。單酰輔酶A過多合成第61頁/共92頁第六十二頁，共93頁。第62頁/共92頁第六十三頁，共93頁。第63頁/共92頁第六十四頁，共93頁。磷酸化酶 bn酶被修飾的基團(tuán)(j tun)是絲氨酸的羥基。ATPAP磷酸化酶 a磷酸化酶 b 激酶(jmi)磷酸(ln sun)化酶 a 磷酸(ln sun)（酯）酶失活活化第64頁/共92頁第六十五頁，共93頁。第65頁/共92頁第六十六頁，共93頁。腎上腺素（或胰高血糖素） 腺苷酸環(huán)化酶 腺苷酸環(huán)化酶 （無活性） （有活性）ATP cAMP + PPi (102)蛋白激酶（無活力）

14、蛋白激酶（有活力） (104)磷酸化酶激酶 磷酸化酶激酶-P (106)（無活性） ATP ADP （有活性） 磷酸化酶 b 磷酸化酶 a (108)（無活性）ATP ADP （有活性） 糖原(tn yun) 1-磷酸葡萄糖第66頁/共92頁第六十七頁，共93頁。第67頁/共92頁第六十八頁，共93頁。第68頁/共92頁第六十九頁，共93頁。2.2.酶的數(shù)量酶的數(shù)量( (酶濃度酶濃度) )的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)酶是生物反應(yīng)的催化劑，酶的相對數(shù)量決定代酶是生物反應(yīng)的催化劑，酶的相對數(shù)量決定代謝反應(yīng)的進(jìn)程和方向。因此，酶本身也必然受謝反應(yīng)的進(jìn)程和方向。因此，酶本身也必然受代謝調(diào)節(jié)的控制。通過酶的合成和降解，

15、細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)的控制。通過酶的合成和降解，細(xì)胞內(nèi)的酶含量和組分便發(fā)生變化，因而對代謝過內(nèi)的酶含量和組分便發(fā)生變化，因而對代謝過程起調(diào)節(jié)作用。程起調(diào)節(jié)作用。生物細(xì)胞的這種通過改變酶的合成和降解而調(diào)生物細(xì)胞的這種通過改變酶的合成和降解而調(diào)節(jié)酶的數(shù)量，被稱為節(jié)酶的數(shù)量，被稱為“粗調(diào)粗調(diào)”。通過粗調(diào)，細(xì)胞可以開動或完全通過粗調(diào)，細(xì)胞可以開動或完全(wnqun)(wnqun)關(guān)閉某種酶的合成，或適當(dāng)調(diào)整某種酶的合成關(guān)閉某種酶的合成，或適當(dāng)調(diào)整某種酶的合成和降解速度，以適應(yīng)對這種酶的需要。和降解速度，以適應(yīng)對這種酶的需要。第69頁/共92頁第七十頁，共93頁。第70頁/共92頁第七十一頁，共93頁。第71頁

16、/共92頁第七十二頁，共93頁。第72頁/共92頁第七十三頁，共93頁。1 1）原核生物基因）原核生物基因(jyn)(jyn)表達(dá)調(diào)節(jié)表達(dá)調(diào)節(jié)19601961年，J. Monod 和 F. Jacob 提出乳糖(r tn)操縱子模型（lac operon model）。第73頁/共92頁第七十四頁，共93頁。第74頁/共92頁第七十五頁，共93頁?；蚧?jyn)操縱子調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖操縱子調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖 調(diào)節(jié)基因 啟動基因 操縱基因 結(jié)構(gòu)基因 DNA 轉(zhuǎn)錄(zhun l) （-） RNA聚合酶 （+） 轉(zhuǎn)錄(zhun l) 翻譯 mRNA 翻譯 阻遏蛋白 蛋白質(zhì) 控制區(qū)控制區(qū) 信息信息(xn

17、x)(xnx)區(qū)區(qū)操縱子操縱子第75頁/共92頁第七十六頁，共93頁。第76頁/共92頁第七十七頁，共93頁。第77頁/共92頁第七十八頁，共93頁。突變體。第78頁/共92頁第七十九頁，共93頁。并幫助RNA聚合酶有效地與啟動子結(jié)合，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行 CAP的正調(diào)控(dio kn)第79頁/共92頁第八十頁，共93頁。第80頁/共92頁第八十一頁，共93頁。第81頁/共92頁第八十二頁，共93頁。第82頁/共92頁第八十三頁，共93頁。第83頁/共92頁第八十四頁，共93頁。第84頁/共92頁第八十五頁，共93頁。二酶在細(xì)胞內(nèi)的集中存在與隔離二酶在細(xì)胞內(nèi)的集中存在與隔離(gl)分布分布細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝是錯(cuò)綜復(fù)雜的，然而各種代謝途徑都能互相協(xié)調(diào)、互相制約，有條不紊地進(jìn)行著。其原因就是細(xì)胞內(nèi)存在由膜系統(tǒng)分開的區(qū)域(qy)，使各類反應(yīng)在細(xì)胞中有各自的空間分布，也稱區(qū)域(qy)化（compartmentation），保證不同代謝過程在同一細(xì)胞內(nèi)的不同部分進(jìn)行而不致互相干擾。代謝酶類區(qū)域(qy)化具有的生理意義即是實(shí)現(xiàn)代謝調(diào)控的一個(gè)原始方式。例如在細(xì)菌的質(zhì)