天津科技大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件）第九章 代谢的调节与控制

第九章 代谢的调节与控制

第九章 代谢的调节与控制

第一节 概 述 ◼ 微生物：细胞调节 ◼ 高等动物和人类：细胞调节、 激素调节、 神经调节

第一节 概 述 ◼ 微生物：细胞调节 ◼ 高等动物和人类：细胞调节、 激素调节、 神经调节

细胞调节的三种调节机制 ◼ 以膜结构和膜功能为基础的细胞结构效应； ◼ 以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活调 节：酶的激活和反馈抑制； ◼ 以酶的合成系统为基础的酶量调节： （1）底物对酶合成系统的诱导作用； （2）产物对酶合成系统的阻遏作用；

细胞调节的三种调节机制 ◼ 以膜结构和膜功能为基础的细胞结构效应； ◼ 以代谢途径和酶分子结构为基础的酶活调 节：酶的激活和反馈抑制； ◼ 以酶的合成系统为基础的酶量调节： （1）底物对酶合成系统的诱导作用； （2）产物对酶合成系统的阻遏作用；

细胞调节的三种调节机制 ◼ 酶的变构激活:代谢物作用于本来无活性或 低活性状态的酶分子发生结构改变，成为 有活性或高活性状态的酶分子； ◼ 反馈抑制：终产物在细胞内积累，浓度达 到一定水平时，会反作用于代谢途径的限 速酶，使酶分子结构改变，活性降低，从 而简慢代谢速度；

细胞调节的三种调节机制 ◼ 酶的变构激活:代谢物作用于本来无活性或 低活性状态的酶分子发生结构改变，成为 有活性或高活性状态的酶分子； ◼ 反馈抑制：终产物在细胞内积累，浓度达 到一定水平时，会反作用于代谢途径的限 速酶，使酶分子结构改变，活性降低，从 而简慢代谢速度；

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。 糖代谢与蛋白质代谢的关系

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。 糖代谢与蛋白质代谢的关系

脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏能量的 物质。脂类与蛋白质之间可以相互转化： 脂类分子中的甘油→ 丙酮酸 脂肪酸 草酰乙酸 —酮戊二酸 氨基酸 蛋白质 脂类代谢与蛋白质代谢的关系 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 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

脂类分解过程中产生较多的能量，可作为体内贮藏能量的 物质。脂类与蛋白质之间可以相互转化： 脂类分子中的甘油→ 丙酮酸 脂肪酸 草酰乙酸 —酮戊二酸 氨基酸 蛋白质 脂类代谢与蛋白质代谢的关系 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 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

糖与脂类物质也能相互转变： 糖 磷酸二羟丙酮 丙酮酸 甘油 乙酰辅酶A 脂肪酸 脂类 甘油 —甘油磷酸 磷酸二羟丙酮 糖 脂肪酸 乙酰辅酶A 琥珀酸 草酰乙酸 丙酮酸 —氧化 乙醛酸循环 TC A CO2+H2O 糖尿病：脂肪 酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸） 在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源 在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况 糖代谢与脂类代谢的关系

糖与脂类物质也能相互转变： 糖 磷酸二羟丙酮 丙酮酸 甘油 乙酰辅酶A 脂肪酸 脂类 甘油 —甘油磷酸 磷酸二羟丙酮 糖 脂肪酸 乙酰辅酶A 琥珀酸 草酰乙酸 丙酮酸 —氧化 乙醛酸循环 TC A CO2+H2O 糖尿病：脂肪 酮体（乙酰乙酸、 丙酮、-羟丁酸） 在血液中产生酸中毒 或到达肌肉中提供能源 在饥饿时也产生与糖尿病类似的情况 糖代谢与脂类代谢的关系

核酸 核苷酸 ATP UTP CTP GTP 能量和磷酸基团的供应 单糖的转变和多糖的合成 参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量 AMP 辅酶、组氨酸等 Gly、Asp、Gln 嘌呤、嘧啶 蛋白酶 核苷酸、核酸的合成 蛋白因子 核苷酸、核酸的合成 核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系：

核酸 核苷酸 ATP UTP CTP GTP 能量和磷酸基团的供应 单糖的转变和多糖的合成 参与卵磷脂的合成 给蛋白质合成提供能量 AMP 辅酶、组氨酸等 Gly、Asp、Gln 嘌呤、嘧啶 蛋白酶 核苷酸、核酸的合成 蛋白因子 核苷酸、核酸的合成 核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的关系：

第二节 酶活性的调节 ◼ 酶的变构调节 ◼ 酶原激活 ◼ 酶的共价修饰和级联系统 ◼ 反馈与前馈作用 ◼ 能荷的调节 底物水平 的调节 酶水平 的调节 辅助因子 的调节 酶活性的调节 酶含量的调节 酶的定位调节 A B 产物调节 E X

第二节 酶活性的调节 ◼ 酶的变构调节 ◼ 酶原激活 ◼ 酶的共价修饰和级联系统 ◼ 反馈与前馈作用 ◼ 能荷的调节 底物水平 的调节 酶水平 的调节 辅助因子 的调节 酶活性的调节 酶含量的调节 酶的定位调节 A B 产物调节 E X

一、酶原激活 1.酶原：酶的无活性前体。 2.酶原激活（不可逆的共价修饰）：某些酶先以 无活性的酶原形式合成或分泌，然后在到达作用 部位时由其它酶作用，使其失去部分肽段从而形 成或暴露活性中心、形成有活性酶分子的过程。 3.酶原激活的实例 4.酶原激活的生理意义

一、酶原激活 1.酶原：酶的无活性前体。 2.酶原激活（不可逆的共价修饰）：某些酶先以 无活性的酶原形式合成或分泌，然后在到达作用 部位时由其它酶作用，使其失去部分肽段从而形 成或暴露活性中心、形成有活性酶分子的过程。 3.酶原激活的实例 4.酶原激活的生理意义