物质代谢的相互关系

R
c
蛋白激酶（无活性）
c +R
蛋白激酶（有活性）
cAMP
内在蛋白质的磷酸化作用
改变细胞的生理过程
细胞膜
(五) 神经的调节
直接控制 间接控制
细胞பைடு நூலகம்结构对代谢的调节和控制作用
控制跨膜离子浓度梯度和电位梯度 控制细胞和细胞器的物质运输 内膜系统对代谢途径的分隔作用
(四)激素调节的机制
1、含氮激素作用模式 2、甾醇类激素作用模式
肽类激素通过cAMP-蛋白激酶调节代谢示意图
激素 受体 G蛋白 环化酶
ATP
cAMP+PPi
细胞膜
大分子降解成 基本结构单位
小分子化合物 分解成共同的 中间产物（如 丙酮酸、乙酰
CoA等）
共同中间物进 入三羧酸循环, 氧化脱下的氢 由电子传递链 传递生成H2O ，释放出大量 能量，其中一 部分通过磷酸 化储存在ATP 中。
二、代 谢 调 节
(一)代谢调节的概念 (二)酶水平的调节 (三)细胞膜结构对代谢的调节和控制作用 (四)激素调节和跨膜信号转导 (五)神经的调节
各类物质代谢都离不开具高能磷酸键的各种核苷酸，如ATP是 能量的“通货”，此外UTP参与多糖的合成，CTP参与磷脂合成, GTP参与蛋白质合成与糖异生作用。
核苷酸的一些衍生物具重要生理功能(如CoA, NAD+，NADP+， cAMP，cGMP）。
蛋白质 核酸
淀粉、糖原
脂肪
糖
类
氨基酸
核苷酸
1-磷酸葡萄糖
(一)代谢调节的概念
生命是靠代谢的正常运转维持的。生命有限的空间内同时有 那麽多复杂的代谢途径在运转，必须有灵巧而严密的调节机制， 才能使代谢适应外界环境的变化与生物自身生长发育的需要。调 节失灵便会导致代谢障碍，出现病态甚至危及生命。在漫长的生 物进化历程中，机体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢 调节机制也随之更为复杂。
代谢调节的四级水平： 酶水平调节 细胞水平调节 激素水平调节 多细胞整体水平调节 神经水平调节
(二)酶水平的调节
1、酶活性的调节
酶活性调节是快速调节，在几分钟到几十分钟内完成
2、基因表达的调节
酶浓度的调节要牵涉到基因、mRNA、蛋白质的生物合成， 所以这种调节是一种慢调节，在几小时或几天内才能完成。
甘油
磷酸二羟丙酮
糖代谢
脂肪
脂肪酸
-氧化
乙醛酸循环
糖异生
乙酰CoA(植物) 琥珀酸
糖
TCA
脂肪代谢和糖代谢的相互关系
三酰甘油
3-磷酸甘油
脂肪酸
甘油

合
氧
成
化
丙酮酸
乙酰 CoA
植物或微 生物
三羧酸 循环
乙醛酸 循环
糖原（或淀粉） 1，6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮 磷酸烯醇丙酮酸
草酰乙酸 苹果酸 延胡索酸 琥珀酸
许多核苷酸在代谢中起着重要的作用。核酸是细胞内的 重要遗传物质，可通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成 分和代谢类型。
核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的相互联系
核酸是细胞内重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成，影响细
胞的成分和代谢类型。 核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加，而且需要 酶和多种蛋白质因子。
的
苯丙酰氨
代
异亮氨酸 甲硫酰氨
谢 联 系
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸 谷氨酰氨
组氨酸
草酰乙酸 苹果酸
延胡索酸 琥珀酸
琥珀酰CoA -酮戊二酸
乙醛酸
柠檬酸 异柠檬酸
脯氨酸
精氨酸
生物氧化的三个阶段
脂肪
多糖
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
NADPH
乙酰CoA
氨基酸
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸 循环
（二）糖代谢与蛋白质代谢的相互关系
糖可以转变为非必需氨基酸。 蛋白质可以转变为糖。
糖代谢与蛋白质代谢的相互联系
糖 →→ α -酮酸 NH3 氨基酸
蛋白质
蛋白质 氨基酸 α -酮酸 糖
（生糖氨基酸）
（三）脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系
由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实 际上仅限于Glu。
蛋白质间接地转变为脂肪。
6-磷酸葡萄糖对糖原合成的激活作用
ATP
G
ADP
6-P-G
UTP
1-P-G
+
UDPG
UDPG
糖原 合成酶
糖原
(三)细胞膜结构对代谢的调节和控制作用
细胞质:酵解;磷戊糖途 径;糖原合成;脂肪酸合 成;
线粒体:丙酮酸氧化;三羧 酸循环;-氧化;呼吸链电 子传递;氧化磷酸化
细胞核:核酸合成
内质网:蛋白质合 成;磷脂合成
第十二章 物质代谢的相互联系和调节控制
一、物质代谢的相互联系 二、代谢的调节
一、物质代谢的相互联系
（一）糖代谢与脂类代谢的相互关系
糖可以在生物体内变成脂肪。 脂肪不能大量转变为糖，除了油料作物种子。
糖代谢与脂类代谢的相互关系
有氧氧化
从头合成
乙酰CoA，NADPH
脂肪酸
糖
脂肪
酵解
磷酸二羟丙酮
α -磷酸甘油
脂
6-磷酸葡萄糖
类 生糖氨基酸
核糖-5-磷酸
脂肪酸
氨
甘氨酸 天冬氨酸
基
谷氨酰氨
磷酸二羟丙酮 PEP
甘油
酸
丙氨酸 甘氨酸
生酮氨基酸
和
丝氨酰 苏氨酸
亮氨酸 赖氨酸
核 酸
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
之
天冬酰氨
异亮氨酸
间
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系
甘油 脂肪
磷酸二羟丙酮
脂肪酸 乙酰CoA 氨基酸碳架
氨基酸
蛋白质
蛋白质 氨基酸 酮酸或乙酰CoA （生酮氨基酸）
脂肪酸 脂肪
（四）核酸与其他物质代谢的相互关系
核酸及其衍生物和多种物质代谢有关。但脂类代谢除供 应CO2外，和核酸代谢并无明显的关系。
蛋白质代谢为嘌呤和嘧啶的合成提供许多原料；糖类产生 二羧基氨基酸的酮酸前身，又是戊糖的来源。