第十三章 物质代谢的相互联系 和调节控制
第十三章 物质代谢的相互联系 和调节控制
主要内容 ❖概述 ❖物质代谢的相互联系 ❖代谢调节 ➢细胞区隔化 ➢酶水平的调节 酶量的调节（操纵子模型） 酶原激活 共价修饰与级连放大 前馈与反馈 辅因子调节 酶活性的调节
主要内容 ❖概述 ❖物质代谢的相互联系 ❖代谢调节 ➢细胞区隔化 ➢酶水平的调节 酶量的调节（操纵子模型） 酶原激活 共价修饰与级连放大 前馈与反馈 辅因子调节 酶活性的调节
提问：代谢网络有什么益处？ ◼ 资源共享—途径 ◼ 在满足需要的前提下，互通有无，最大限度的减 少酶、代谢途径及中间产物的数量 ◼ 这些代谢之间是否会存在互相干扰的问题 呢？ ◼ 是 ◼ 如何尽量降低其程度呢？ ◼ 各种代谢调控的方法
提问：代谢网络有什么益处？ ◼ 资源共享—途径 ◼ 在满足需要的前提下，互通有无，最大限度的减 少酶、代谢途径及中间产物的数量 ◼ 这些代谢之间是否会存在互相干扰的问题 呢？ ◼ 是 ◼ 如何尽量降低其程度呢？ ◼ 各种代谢调控的方法
没有孤立的代谢生化反应，所有都是生化反应网络中的节点
没有孤立的代谢生化反应，所有都是生化反应网络中的节点
第一节 物质代谢途之间的联系 一、物质代谢特点 ● 共同代谢池 metabolic pool ● 动态平衡 dynamic equilibrium ● 整体性 integration ● ATP是通用的 ● HADPH是合成代谢所需还原当量 ● 代谢调节 ● 组织、器官代谢特点（肝、肌、脑、红细胞）
第一节 物质代谢途之间的联系 一、物质代谢特点 ● 共同代谢池 metabolic pool ● 动态平衡 dynamic equilibrium ● 整体性 integration ● ATP是通用的 ● HADPH是合成代谢所需还原当量 ● 代谢调节 ● 组织、器官代谢特点（肝、肌、脑、红细胞）
二 代谢途径间的相互联系 1、体内供能物质以糖和脂肪为主，节约蛋白质 以构成细胞结构。 2、糖、脂、氨基酸的分解代谢→乙酰CoA三羧循环 ATP+CO2+H2O ◼ 节约酶的种类和数量 ◼ 简化反应机构 3、糖、脂、氨基酸的互变 （1）糖、氨基酸→脂肪酸和胆固醇 （糖→脂肪） （2）aa NH2 酮酸 转变 生糖 （氨基酸→糖）
二 代谢途径间的相互联系 1、体内供能物质以糖和脂肪为主，节约蛋白质 以构成细胞结构。 2、糖、脂、氨基酸的分解代谢→乙酰CoA三羧循环 ATP+CO2+H2O ◼ 节约酶的种类和数量 ◼ 简化反应机构 3、糖、脂、氨基酸的互变 （1）糖、氨基酸→脂肪酸和胆固醇 （糖→脂肪） （2）aa NH2 酮酸 转变 生糖 （氨基酸→糖）
（3）糖、甘油 中间代谢物 NH2 非必需aa ◼除奇数脂肪酸，脂肪酸→ aa ◼乙酰CoA 丙酮酸 故乙酰CoA →糖 4、枢纽性中间产物，可沟通不同的代谢通路 ➢葡糖-6-磷酸 ➢丙酮酸 ➢乙酰辅酶A ▪磷酸二羟丙酮 PEP 草酰乙酸 α-酮戊二酸 磷酸核糖
（3）糖、甘油 中间代谢物 NH2 非必需aa ◼除奇数脂肪酸，脂肪酸→ aa ◼乙酰CoA 丙酮酸 故乙酰CoA →糖 4、枢纽性中间产物，可沟通不同的代谢通路 ➢葡糖-6-磷酸 ➢丙酮酸 ➢乙酰辅酶A ▪磷酸二羟丙酮 PEP 草酰乙酸 α-酮戊二酸 磷酸核糖
糖原 食 物 糖 葡糖-6-磷酸 酵解 中间物 磷酸烯醇 式丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA CO2 乳酸 CO2 脂肪酸 食物脂肪 甘油 储存脂肪 辅酶H2 甘油 氨基酸 NH 3 CO2 ATP 尿素 组织蛋白质 食 物 蛋 白 质 三羧酸循环 乙醛酸循环 磷酸戊糖途径 辅酶H2 呼 吸 链 磷酸戊糖 ATP ADP ATP 甲酸 CO2 NH3 核酸 H2 O α-酮戊二酸 生糖 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺 辅酶H2 磷脂 丝 甲硫 氨基酸 酶 基因 糖异生 发酵
糖原 食 物 糖 葡糖-6-磷酸 酵解 中间物 磷酸烯醇 式丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA CO2 乳酸 CO2 脂肪酸 食物脂肪 甘油 储存脂肪 辅酶H2 甘油 氨基酸 NH 3 CO2 ATP 尿素 组织蛋白质 食 物 蛋 白 质 三羧酸循环 乙醛酸循环 磷酸戊糖途径 辅酶H2 呼 吸 链 磷酸戊糖 ATP ADP ATP 甲酸 CO2 NH3 核酸 H2 O α-酮戊二酸 生糖 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺 辅酶H2 磷脂 丝 甲硫 氨基酸 酶 基因 糖异生 发酵
第二节 物质代谢调节 生物体内的代谢不是孤立，各行其是进行的，即相互 联系转化，协调一致，又互相限制制约。体内代谢能保 持这种动态的平衡，应归功与它的精确的调节机构。 例：饱餐一顿血糖不会居高不下。 体内调节可发生在不同的层次上，一般分为四种水平： ❖酶水平调节-通过对酶的活性和酶的量调节来 实现。 ❖细胞水平的调节-通过对细胞内代谢物和酶的 细胞定位来实现。 ❖激素水平的调节-协调不同细胞、组织与器官 之间的代谢。 ❖神经水平的调节-在神经系统参与下由酶和激 素共同构成的调节网络
第二节 物质代谢调节 生物体内的代谢不是孤立，各行其是进行的，即相互 联系转化，协调一致，又互相限制制约。体内代谢能保 持这种动态的平衡，应归功与它的精确的调节机构。 例：饱餐一顿血糖不会居高不下。 体内调节可发生在不同的层次上，一般分为四种水平： ❖酶水平调节-通过对酶的活性和酶的量调节来 实现。 ❖细胞水平的调节-通过对细胞内代谢物和酶的 细胞定位来实现。 ❖激素水平的调节-协调不同细胞、组织与器官 之间的代谢。 ❖神经水平的调节-在神经系统参与下由酶和激 素共同构成的调节网络
神经水平调节 激素水平调控 分子水平调控 酶水平调控 单 细 胞 生 物 植 物 动 物 代谢的正常运转是生物是生物体生存的基本条 件，一方面生物存在基本的代谢调节过程，另一 方面生物根据生长发育的不同阶段，及外界环境 的变化作出适当的代谢调节。代谢调节的方式也 在不断变化。 进化的方向
神经水平调节 激素水平调控 分子水平调控 酶水平调控 单 细 胞 生 物 植 物 动 物 代谢的正常运转是生物是生物体生存的基本条 件，一方面生物存在基本的代谢调节过程，另一 方面生物根据生长发育的不同阶段，及外界环境 的变化作出适当的代谢调节。代谢调节的方式也 在不断变化。 进化的方向