生物化学第三版课件.ppt

1、1第十三章 代谢的调节控制第一节 生物体内的代谢调控模式第二节 反馈调节第三节 诱导与阻遏第四节 代谢调控在工业上的实践意义2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色（4）各种代谢物均具有各自共同的代谢池（5）ATP是机体能量储存和利用的共同形式（6）NADPH是合成代谢所需的还原力3物质代谢途径的相互联系1.在能量代谢方面的相互联系n糖、脂、蛋白质是体内氧化供能的三大物质。n乙酰CoA是三大物质共同的中间代谢物。n三羧酸循环和氧化磷酸化是三大物质最后分解的共同代谢途径，释放的能量均以ATP形式存在。n从能量供应的角度看，这三大营养素可以互相代替，并相互制约。

2、n一般情况下，供能以糖及脂为主，并尽量节约Pr的消耗。n任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约其他供能物质的降解。42.物质代谢之间的相互联系5物质代谢的特点（1）整体性：体内各种物质的代谢不是彼此孤立的，而是同时进行的，而且彼此互相联系，构成统一的整体。如糖、脂在体内氧化释放的能量保证了生物大分子蛋白质、核酸、多糖等合成时的能量需要。（2）代谢调节：正常情况下，机体精细的调节机制使各种物质的代谢能适应内外环境不断的变化，能有条不紊地进行。（3）各组织、器官物质代谢各具特色：由于各组织、器官的结构不同，所含酶系的种类和含量不相同，因而代谢途径及功能各异，各具特色。6（4）各种代谢物均具有各自

3、共同的代谢池：无论是体外摄入的营养物或体内各组织细胞的代谢物，只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代谢。（5）ATP是机体能量储存和利用的共同形式：糖、脂、蛋白质三大物质在体内氧化分解释放的能量，均储存在ATP的高能磷酸键中。各种生命活动利用ATP提供能量。（6）NADPH是合成代谢所需的还原力：许多参与氧化分解代谢的脱氢酶常以NAD+为辅酶，而参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶，提供还原力。7第一节 生物体内的代谢调控模式n 细胞内调控n 体液激素的调控n 神经系统的调控8一、细胞内调控（酶水平）n区域定位的调节不同的酶分布于细胞不同的部位

4、调节因素可能较专一地影响某一细胞组分中的酶活性n酶活性调节酶结构的变化改变酶活性酶原激活酶的化学修饰（酶共价修饰调节）酶分子的聚合与解聚酶的构象变化（酶的变构调节）n酶量的调节基因的诱导与阻遏910二、体液激素的调控n激素的概念动植物分泌，含量很低、通过血液运至靶细胞，在体内协调组织与组织之间或器官与器官之间代谢平衡的一类活性物质n激素的分类（动物激素）含氮激素（氨基酸衍生物激素肽类激素蛋白质激素）类固醇激素脂肪酸衍生物激素n蛋白质激素的作用机制第二信使学说n类固醇激素的作用机制调节基因表达11三、神经系统的调控n直接调节神经兴奋的快速作用n间接调节神经体液的调节作用12第二节 反馈调节n前馈

5、与反馈n反馈抑制的方式n反馈调节的机理13一、前馈与反馈n在代谢调控中指代谢底物和产物对代谢速度的影响n在细胞内的反馈调节中广泛存在的是负反馈n限速酶：受终产物调节的其活性决定整个代谢途径的速度的酶底物产物14二、反馈抑制方式n线性反馈反馈抑制的基本方式（直接和连续）n分支代谢反馈原核生物中的重要调控方式257页包括：多价代谢反馈协同代谢反馈累积代谢反馈合作代谢反馈顺序代谢反馈底物产物15三、反馈调节的机理n 变构酶调节-反馈的普遍机制n 同工酶调节-对环境及代谢变化的一种适应机制n 多功能酶调节-更灵活的调节机制16变构调节n概念：小分子化合物与酶蛋白分子活性中心外的某一部位特异结合，引起酶

6、蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称之。n变构酶、变构效应剂、变构激活剂、变构抑制剂n代谢途径中的关键酶大多是变构酶17表：18化学修饰调节n 概念：酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在另一种酶的催化下，发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性的改变，这种调节称之。n 化学修饰的方式：磷酸化与脱磷酸、乙酰化与脱乙酰、甲基化与脱甲基、腺苷化与脱腺苷等。磷酸化与脱磷酸n 是化学修饰中最常见的修饰方式。n 磷酸化修饰位点：酶蛋白分子中丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基。n 酶的磷酸化与脱磷酸反应是两个不可逆的反应，分别由蛋白激酶及蛋白磷酸酶催化完成。19表：20变构调节与化学修饰比较表21关键酶的调节意义n代

7、谢途径的速度和方向是由酶体系中一个或几个具有调节作用的关键酶的活性所决定的。n调节某些关键酶的活性是细胞代谢调节的一种重要方式。22关键酶所催化反应的特点n它催化的反应速度最慢，其活性决定整个代谢途径的总速度。n这类酶催化单向反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。n这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。23思考题n简述物质代谢的特点。物质代谢之间的联系？n细胞代谢是如何从酶水平进行调节的？n为什么高糖膳食可使人肥胖和血脂升高？n为什么食物中的蛋白质不能被糖、脂替代，而蛋白质却能替代糖和脂供能？n简述关键酶所催化反应的特点。24结束语n谢谢各位同学在本学期对生物化学课程教学的支持与合作。n为更好教与学,请同学们提出宝贵的意见n希望大家认真复习，掌握更多的知识,考出优异成绩。