物质代谢的联系与调节PPT课件
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生物化学物质代谢的联系与调节ppt课件
第十章
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂
代谢途径 变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
糖酵解
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
物质代谢的联系与调节
概述
（一）物质代谢调节的概念
正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体 能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以 维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整 体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调 节过程称做代谢调节。
（二）代谢途 径
代谢途径是指生物 体内物质在代谢过 程中，由许多酶促 反应组成的、有秩 序的、依次连接的、 连续的化学反应。
某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂
代谢途径 变构酶
变构激活剂
变构抑制剂
糖酵解
己糖激酶
AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P
三羧酸循环
磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 柠檬酸合酶
FDP FDP AMP
柠檬酸 ATP、乙酰CoA ATP、长链脂酰CoA
糖异生
糖原分解 糖原合成 脂酸合成 胆固醇合成 氨基酸代谢
线粒体
胆固醇合成 细胞液和内质网
磷酸戊糖途径 细胞液
尿素合成 细胞液和线粒体
糖异生
细胞液
蛋白质合成 细胞液和内质网
糖原合成与分解 细胞液
DNA合成 细胞核
氧化磷酸化
线粒体
mRNA合成 细胞核
磷脂合成
内质网
tRNA合成 核质
脂肪酸合成
细胞液
rRNA合成 核仁
脂肪动员
细胞液
血红素合成 细胞液和线粒体
脂酸β氧化
草酰乙酸
丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3. 级联调节
肾上腺素 肾上腺素受体
肾上腺素—肾上腺素受体
G蛋白（无活性） G蛋白（有活性）
腺苷酸环化酶 腺苷酸环化酶
（无活性）
（有活性）
ATP
第九章物质代谢的联系与调节课件
• 同一个酶可同时受变构调节和化学修饰调节
45
二、激素水平的代谢调节
内、外环境改变
机体相关组 织分泌激素
靶细胞产生生物学 效应，适应内外环 境改变
激素与靶细胞 上的受体结合
46
47
三、整体水平的代谢调节
1. 短期饥饿（1～3天）
糖原消耗
血糖趋于降低
胰岛素分泌减少 胰高血糖素分泌增加
引起一系列的代谢变化
23
肝
• 是机体物质代谢的枢纽 如：合成、储存糖原；
分解糖原成葡萄糖， 释放入血； 糖异生主要器官等。
24
25
在维持血糖稳定中 起重要作用
26
酮体 乳酸 游离脂酸
葡萄糖
心脏
27
பைடு நூலகம் 脑
• 耗能大，耗氧多。 • 葡萄糖为主要能源。 • 不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。
28
肌肉
• 合成、储存糖原； • 通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运
引起一系列的代谢变化
52
◈ 代谢改变
（1） 血糖升高 （2） 脂肪动员增强 （3）蛋白质分解加强
53
细胞水平代谢调节
激素水平代谢调节
整体水平代谢调节
34
一、细胞水平的代谢调节
主要是对 关键酶 活性调节
酶的隔离分 布避免了各 种代谢途径 互相干扰
35
调节 方式
• 快速代谢
改变酶的活性
变构调节
(allosteric regulation)
化学修饰调节
(chemical modification)
• 迟缓代谢 改变酶的含量
第九章
Metabolic Interrelationships and Regulation
45
二、激素水平的代谢调节
内、外环境改变
机体相关组 织分泌激素
靶细胞产生生物学 效应，适应内外环 境改变
激素与靶细胞 上的受体结合
46
47
三、整体水平的代谢调节
1. 短期饥饿（1～3天）
糖原消耗
血糖趋于降低
胰岛素分泌减少 胰高血糖素分泌增加
引起一系列的代谢变化
23
肝
• 是机体物质代谢的枢纽 如：合成、储存糖原；
分解糖原成葡萄糖， 释放入血； 糖异生主要器官等。
24
25
在维持血糖稳定中 起重要作用
26
酮体 乳酸 游离脂酸
葡萄糖
心脏
27
பைடு நூலகம் 脑
• 耗能大，耗氧多。 • 葡萄糖为主要能源。 • 不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。
28
肌肉
• 合成、储存糖原； • 通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运
引起一系列的代谢变化
52
◈ 代谢改变
（1） 血糖升高 （2） 脂肪动员增强 （3）蛋白质分解加强
53
细胞水平代谢调节
激素水平代谢调节
整体水平代谢调节
34
一、细胞水平的代谢调节
主要是对 关键酶 活性调节
酶的隔离分 布避免了各 种代谢途径 互相干扰
35
调节 方式
• 快速代谢
改变酶的活性
变构调节
(allosteric regulation)
化学修饰调节
(chemical modification)
• 迟缓代谢 改变酶的含量
第九章
Metabolic Interrelationships and Regulation
代谢调控ppt课件
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）
脂肪代谢和糖代谢的关系
三酰甘油
3-磷酸甘油
脂肪酸
甘油
氧
合
化
成
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
Thr
酮丁酸
Ile
谷氨酸
谷氨酰胺合酶
Gly Ala
反硝化作用 氧化亚氮
Gln
Trp
氨甲酰磷酸
His
CTP AMP
细胞能量状态指标
能荷=
[ATP]+0.5[ADP] —————————
[ATP]+[ADP]+[AMP]
[ATP]
ATP系统质量作用比=
[ATP] [ADP]
糖酵解与三羧酸循环途径的调节
• 合成途径操纵子的衰减作用
酶 的 诱 导 和 阻 遏 操 纵 子 模 型
A.有活性阻遏蛋白
调节基因
启动基因 操纵基因
结构基因
阻遏蛋白 (有活性)
B.有活性阻遏蛋白加诱导剂
诱导物
C.无活性阻遏蛋白
阻遏蛋白(无活性)
D.无活性阻遏蛋白加辅阻遏剂
阻遏蛋白阻挡操纵基因 结构基因不表达
mRNA 酶蛋白 诱导物与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能起 到阻挡操纵基因的作用,结构基因可以表达
6
108
6、糖原
节方式快速、
1-磷酸葡萄糖
效率极高。
血液
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
大学生物化学课件物质代谢的联系和调节
肝内脂酸β-氧化极为活跃 肝是酮体生成的主要器官。 （3）肝是合成脂蛋白的主要场所 合成VLDL， 脂肪肝 （肝、小肠和脂肪组织是TG合成的主要场所） （4）肝是胆固醇代谢的主要器官， 胆固醇的生成，转变为胆汁酸 (p164, 166) （5）肝是血浆磷脂的主要来源
（3）肝在蛋白质代谢中的作用
1. 合成多种血浆蛋白质
（四）共同代谢池
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，机会均等。 葡萄糖、 氨基酸
（五）ATP是机体能量利用的共同形式 （六） NADPH是合成代谢所需还原当量
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
全部清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、Apo A、B、C、 E，部分a1, a2, β球蛋白。
2. AA合成与分解的主要器官。
3. 生成尿素的器官。 肝昏迷氨中毒
（4）肝参与多种维生素和辅酶的代谢 (略)
1. 肝在脂溶性维生素吸收和血液运输中的作用 胆汁酸参与维生素A，D，E，K的吸收。 血液中的运输：视黄醇结合蛋白 维生素D结合蛋白
（二）糖代谢与AA代谢的联系
1. 糖
NEAA (12种)
2. AA 糖 （18种，糖异生，除Leu, Lys）
必需AA 生糖AA 生酮AA 生糖兼生酮AA
（三）脂类代谢与AA代谢的相互联系
1. AA CH3CO-ScoA
FA、胆固醇
2. AA 是合成PL的原料 丝AA、乙醇胺、甲硫AA、胆碱(p160) 肉碱（β-氧化，p156）
饥饿：脂肪动员，脂肪组织分解TG为甘油和FA，释放入血。
6 . 肾：
糖异生、糖酵解、酮体生成 肾髓质，无线粒体，只能酵解供能 肾皮质，主要利用FA、酮体供能
（3）肝在蛋白质代谢中的作用
1. 合成多种血浆蛋白质
（四）共同代谢池
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，机会均等。 葡萄糖、 氨基酸
（五）ATP是机体能量利用的共同形式 （六） NADPH是合成代谢所需还原当量
第二节 物质代谢的相互联系
一、在能量代谢上的相互联系
全部清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、Apo A、B、C、 E，部分a1, a2, β球蛋白。
2. AA合成与分解的主要器官。
3. 生成尿素的器官。 肝昏迷氨中毒
（4）肝参与多种维生素和辅酶的代谢 (略)
1. 肝在脂溶性维生素吸收和血液运输中的作用 胆汁酸参与维生素A，D，E，K的吸收。 血液中的运输：视黄醇结合蛋白 维生素D结合蛋白
（二）糖代谢与AA代谢的联系
1. 糖
NEAA (12种)
2. AA 糖 （18种，糖异生，除Leu, Lys）
必需AA 生糖AA 生酮AA 生糖兼生酮AA
（三）脂类代谢与AA代谢的相互联系
1. AA CH3CO-ScoA
FA、胆固醇
2. AA 是合成PL的原料 丝AA、乙醇胺、甲硫AA、胆碱(p160) 肉碱（β-氧化，p156）
饥饿：脂肪动员，脂肪组织分解TG为甘油和FA，释放入血。
6 . 肾：
糖异生、糖酵解、酮体生成 肾髓质，无线粒体，只能酵解供能 肾皮质，主要利用FA、酮体供能
物质代谢的联系与调节PPT课件
磷酸-甘油
葡 萄
肝、肾、肠
脂
糖
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
1目7 录
脂肪分解代谢的强度及顺利进行，还有赖于 糖代谢的正常进行。
• 饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时:
脂肪大量动员
酮体生成增加
糖不足
草酰乙酸 相对不足
高酮血症
氧化受阻
1目8 录
（二）绝大多数氨基酸的碳链骨架在体内可 与糖相互转变
20种氨基酸除亮氨酸及赖氨酸外均可转变为糖。
例如：
磷酸戊糖途径
NADPH + H+
乙酰CoA
脂酸、胆固醇
目9 录
第二节
物质代谢的相互联系
Interrelationships among Metabolic Pathways of Carbohydrates, Lipids,
and Proteins
1目0 录
一、在能量代谢上相互联系相互制约
的活性及含量进行调节，这种调节称为原始调 节或细胞水平代谢调节。
3目7 录
高等生物 —— 三级水平代谢调节
• 细胞水平代谢调节 • 激素水平代谢调节
高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的 内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其它细 胞发挥代谢调节作用。
• 整体水平代谢调节
在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神 经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分 泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的 互相协调而对机体代谢进行综合调节。
酶的含量调节。
4目6 录
（二）小分子代谢物通过改变关键酶的构象 别构调节酶活性
1、代谢途径中的关键酶大多是别位酶 别构酶（allosteric enzyme） 别构调节（allosteric regulation） 别构效应剂（allosteric effector）
物质代谢的联系与调节PPT课件
（一）酶结构的调节
调节：别构调节、共价调节、同工酶、酶原激活
1、别/变构调节 （allosteric regulation） 某些小分子可与酶蛋白特殊部位结合，引起酶 分子构象变化，由此改变酶活性。不涉及共价 键变化。受别位调节的酶称为别位酶（别构酶-allosteric enzyme） 能使酶发生构象变化的小分子物质为效应物或 变构剂。一般多是代谢产物或作用物
丙酮酸氧化 三羧酸循环
糖异生
磷酸戊糖途径
主要关键酶 糖原磷酸化酶
糖原合酶
磷酸果糖激酶Ⅰ、己糖激酶、 丙酮酸激酶 丙酮酸脱氢酶系
柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶 、 α酮戊二酸脱氢酶 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙 酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶 葡萄糖6磷酸脱氢酶
脂肪分解
激素敏感性甘油三酯脂肪酶
脂肪酸分解 肉毒碱酰基转移酶 Ⅰ
酶a(有活性)
Pi 酶b磷酸酶 H2O
【例2】促进糖原合成的糖原合酶
ATP
ADP
糖原合酶I
糖原合酶激酶
糖原合酶D
(有活性)
糖原合酶磷
(无活性)
Pi
酸酶 H2O
共价修饰与级联放大
（2）特点 ➢ 修饰过程需要其它酶的催化，酶从活性到非活性 的互变需不同的酶分别催化。 ➢ 化学修饰引起酶分子共价键的改变，因一个酶可 催化多个酶蛋白修饰，即出现级联放大作用。 ➢ 修饰过程需耗能
脑
• 耗能大，耗氧多。 • 葡萄糖为主要能源。 • 不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体。
肌肉
• 合成、储存糖原； • 通常以脂酸氧化为主要供能方式； 剧烈运
动时，以糖酵解为主。
红 细 胞
• 能量主要来自糖酵解。
脂肪组织
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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
糖的分解代谢和 糖异生的关系
天冬氨酸
（PEP） 丙酮酸
（胞液） （线粒体）
（转氨基作用） 谷氨酸
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
ATP 腺苷酸 抑制 环化酶
cAMP
磷酸二酯
5'-AMP
酶 激活
葡萄糖
分解代 谢产物
真核生物基因表达调控
• 真核基因表达调控的五个水平
DNA水平调节 转录水平调节 转录后加工的调节 翻译水平调节 翻译后加工的调节
• 真核基因调控主要是正调控 • 顺式作用元件和反式作用因子 • 转录因子的相互作用控制转录
是通过酶的变构效应来实现的。
（1）限速步骤和标兵酶
（2）反馈抑制
（3）前馈和反馈激活
（4）前馈和反馈调节中酶活性调节的机制
共价修饰
酶分子中的某些基团，在其它酶的催化下， 可以共价结合或脱去，引起酶分子构象的改变， 使其活性得到调节，这种方式称为酶的共价修饰 （Covalent moldification ）。目前已知有六种修饰方 式：磷酸化/去磷酸化，乙酰化/去乙酰化，腺苷酰 化/去腺苷酰化，尿苷酰化/去尿苷酰化，甲基化/ 去甲基化，氧化（S-S）/还原(2SH)。
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
丙酮酸 乙酰乙酰CoA
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
草酰乙酸 苹果酸
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一般地说，动物组织不易利用脂肪酸合成 氨基酸。
（2）甘油
脂类中的甘油是糖异生的原料之一。 由甘油 可以转变成合成非必需氨基酸的碳骨架，即α-酮 酸，再由它们直接合成氨基酸。
四、核苷酸代谢与其它物质代谢之间的关系
1. 核酸控制细胞中蛋白质的合成。影响 细胞的组成成分和代谢类型。
原
脂肪
糖
类
氨基酸
核苷酸
1-磷酸葡萄糖
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
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 苷
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
酸
天冬酰氨
异亮氨酸
之
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
间
苯丙酰氨
的
三羧酸循环处于中心的位置;（意义） 显示出是各种物质分解代谢的共同归宿; 是物质代谢相互联系和转变的共同枢纽。
一、糖代谢与脂代谢之间的联系与转变
糖与脂类的联系最为密切，糖可以 转变成脂类。
1. 糖转变成脂类
葡萄糖经氧化分解，生成磷酸二羟丙酮及丙
酮酸等中间产物(交挥点)
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
丙酮酸
糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化 乙酰CoA，NADPH 从头合成 脂肪酸
糖
脂肪
酵解 磷酸二羟丙酮
α -磷酸甘油
甘油 脂肪
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
糖代谢
-氧化 乙酰CoA乙(植醛酸物循环) 琥珀酸 糖异生 糖
TCA
二、糖代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 糖转变为氨基酸（蛋白质）
α- 酮酸可以作为“碳架”，转氨基或 氨基化作用进而转变成非必需氨基酸。
此外，缺乏糖的充分供应，使细胞的能量水平 下降， 蛋白质生物合成的过程也受影响，因耗能 (ATP和GTP)反应。
三、脂代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 氨基酸转变为脂类
（1） 所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的， 还是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。
（2）途径: 生酮氨基酸(需要糖配合)可以通过 转变成乙酰CoA之后合成脂肪酸。
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
磷酸二羟丙酮 PEP
丙酮酸
乙酰乙酰CoA
甘油
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
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
精氨酸
糖分解和糖异生途径中 相对独立的单向反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
糖原（或淀粉）
乙酰CoA
脂酰CoA。
α-磷酸甘油 + 脂酰CoA
甘油三酯
此外，乙酰CoA也是合成胆固醇及其衍生物的原料。
磷酸戊糖途径还为脂肪酸、胆固醇合成提供了所需的大
量NADPH。
2. 在动物体内，脂肪能否转变成葡萄糖呢?
答案是，这种转变是有限度的，解释?
脂肪的分解产物: 甘油和脂肪酸（偶数、奇数）
（1）甘油 葡萄糖
（3）途径:生糖氨基酸 再由糖转变成脂肪的。
2. 脂肪转变成氨基酸
（1）脂肪酸
脂肪酸合成氨基酸碳架结构的可能性不大，机理同脂 肪酸转变为糖。
因为当由乙酰CoA进入三羧酸循环，再由循环中的中 间产物形成氨基酸时，消耗了循环中的有机酸？如无其他来 源得以补充，反应则不能进行下去。
植物与微生物细胞中脂肪酸可转变成氨基 酸。在动物细 胞中缺乏这样的机制。
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮
2 磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2 草酰乙酸
2 丙酮酸 丙酮酸羧化酶
第三节 高等动物调节的一般原理
一、代谢调节的实质
(2) 奇数脂肪酸
丙酰CoA
(3) 丙酸 (反刍动物 )
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酸
葡萄糖。
①② ③可以合成糖，乙酰CoA无意义
偶数脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA在动物体内 则不能净合成糖，故可以说不能合成。
其关键问题在于丙酮酸脱氢酶系催化产生乙酰 CoA的反应是不可逆的。
虽然有研究显示，同位素标记的乙酰CoA碳原 子最终掺入到了葡萄糖分子中去，但其前提是必须 向三羧酸循环中补充如草酰乙酸等。
物质代谢的联系与调节
第一节 物质代谢的相互联系
1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
（1）动物在相对稳定的条件下，物质代 谢过程相互协调而有节律的进行。
（2）当环境改变时，物质代谢能够适应 环境，物质代谢要与之相适应，通过调节 实现。由一种平衡状态转换为另一平衡状 态，以适应环境的需要。
4. 核酸的合成也与糖、脂类和蛋白质的代谢密 切相关, 糖代谢为核酸合成提供了磷酸核糖(及脱氧 核糖)和NADPH还原力。
5. 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺所携带的一碳 单位以及四氢叶酸等参加嘌呤和嘧啶环的合成，多 种酶和蛋白因子参与了核酸的生物合成(复制和转 录)，
6. 糖、脂等燃料分子为核酸生物学功能的实现 提供了能量保证。
3. 许多核苷酸在调节代谢中也起着重要 作用。
例如，ATP是能量通用货币和转移磷酸 基团的主要分子，UTP参与单糖的转变和多 糖的合成。CTP参与磷脂的合成，GTP为蛋白质多肽链的生 物合成所必需。此外，许多重要的辅酶辅基
如尼克酰胺核苷酸和黄素核苷酸都是腺嘌呤核 苷酸衍生物，参与酶的催化作用。
环核苷酸，如cAMP，cGMP作为胞内信号分 子(第二信使)参与细胞信号的传导，
如由丙酮酸，α-酮戊二酸和草酰乙酸可 以生成相应的丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。
2. 氨基酸转变为糖
当动物缺乏糖的摄人(如饥饿)时，则体蛋白 分解加强。
（1） 20种氨基酸中，除赖氨酸和亮氨酸
（2）通过脱氨基作用直接或间接经糖异生途 径中的某 一中间产物，或者TCA某 一中间产物即 可沿糖异生途径合成糖。
第一节 物质代谢的目的
通过对全部代谢途径进行综合和归纳出: 一、 生成ATP
主要方式? 其机理? 粗燃料
精燃料
二、 生成还原辅酶
NADPH2 推动合成反应
三、产生生物合成的小分子前体
1.复杂的代谢途径都具有其生理意义 2.提供交汇点(中转点)。
第二节 物质代谢的相互联系与转变
动物体中物质的代谢活动高度的协调，互 相联系的。通过中间物作为分支点把各条途径连 结起来。
（2）甘油
脂类中的甘油是糖异生的原料之一。 由甘油 可以转变成合成非必需氨基酸的碳骨架，即α-酮 酸，再由它们直接合成氨基酸。
四、核苷酸代谢与其它物质代谢之间的关系
1. 核酸控制细胞中蛋白质的合成。影响 细胞的组成成分和代谢类型。
原
脂肪
糖
类
氨基酸
核苷酸
1-磷酸葡萄糖
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
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 苷
半胱氨酸 天冬氨酸
酪酰氨 色氨酸
笨丙氨酸
酸
天冬酰氨
异亮氨酸
之
酪氨酸 天冬氨酸
亮氨酸 色氨酸
间
苯丙酰氨
的
三羧酸循环处于中心的位置;（意义） 显示出是各种物质分解代谢的共同归宿; 是物质代谢相互联系和转变的共同枢纽。
一、糖代谢与脂代谢之间的联系与转变
糖与脂类的联系最为密切，糖可以 转变成脂类。
1. 糖转变成脂类
葡萄糖经氧化分解，生成磷酸二羟丙酮及丙
酮酸等中间产物(交挥点)
磷酸二羟丙酮
α-磷酸甘油
丙酮酸
糖代谢与脂类代谢的相互联系
有氧氧化 乙酰CoA，NADPH 从头合成 脂肪酸
糖
脂肪
酵解 磷酸二羟丙酮
α -磷酸甘油
甘油 脂肪
脂肪酸
磷酸二羟丙酮
糖代谢
-氧化 乙酰CoA乙(植醛酸物循环) 琥珀酸 糖异生 糖
TCA
二、糖代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 糖转变为氨基酸（蛋白质）
α- 酮酸可以作为“碳架”，转氨基或 氨基化作用进而转变成非必需氨基酸。
此外，缺乏糖的充分供应，使细胞的能量水平 下降， 蛋白质生物合成的过程也受影响，因耗能 (ATP和GTP)反应。
三、脂代谢与氨基酸代谢之间的联系与转变
1. 氨基酸转变为脂类
（1） 所有氨基酸，无论是生糖的、生酮的， 还是兼生的都可以在动物体内转变成脂肪。
（2）途径: 生酮氨基酸(需要糖配合)可以通过 转变成乙酰CoA之后合成脂肪酸。
异亮氨酸 甲硫酰氨
代 谢
苏氨酸 缬氨酸
谷氨酸
联
谷氨酰氨
系
组氨酸 脯氨酸
磷酸二羟丙酮 PEP
丙酮酸
乙酰乙酰CoA
甘油
丙二单酰CoA
乙酰CoA
胆固醇
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
精氨酸
糖分解和糖异生途径中 相对独立的单向反应
二磷酸果糖 磷酸酯酶
糖原（或淀粉）
乙酰CoA
脂酰CoA。
α-磷酸甘油 + 脂酰CoA
甘油三酯
此外，乙酰CoA也是合成胆固醇及其衍生物的原料。
磷酸戊糖途径还为脂肪酸、胆固醇合成提供了所需的大
量NADPH。
2. 在动物体内，脂肪能否转变成葡萄糖呢?
答案是，这种转变是有限度的，解释?
脂肪的分解产物: 甘油和脂肪酸（偶数、奇数）
（1）甘油 葡萄糖
（3）途径:生糖氨基酸 再由糖转变成脂肪的。
2. 脂肪转变成氨基酸
（1）脂肪酸
脂肪酸合成氨基酸碳架结构的可能性不大，机理同脂 肪酸转变为糖。
因为当由乙酰CoA进入三羧酸循环，再由循环中的中 间产物形成氨基酸时，消耗了循环中的有机酸？如无其他来 源得以补充，反应则不能进行下去。
植物与微生物细胞中脂肪酸可转变成氨基 酸。在动物细 胞中缺乏这样的机制。
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
己糖激酶 葡萄糖
6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶
果糖 激酶
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮
2 磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2 草酰乙酸
2 丙酮酸 丙酮酸羧化酶
第三节 高等动物调节的一般原理
一、代谢调节的实质
(2) 奇数脂肪酸
丙酰CoA
(3) 丙酸 (反刍动物 )
甲基丙二酸单酰CoA
琥珀酸
葡萄糖。
①② ③可以合成糖，乙酰CoA无意义
偶数脂肪酸β氧化产生的乙酰CoA在动物体内 则不能净合成糖，故可以说不能合成。
其关键问题在于丙酮酸脱氢酶系催化产生乙酰 CoA的反应是不可逆的。
虽然有研究显示，同位素标记的乙酰CoA碳原 子最终掺入到了葡萄糖分子中去，但其前提是必须 向三羧酸循环中补充如草酰乙酸等。
物质代谢的联系与调节
第一节 物质代谢的相互联系
1、糖代谢与脂类代谢的相互关系 2、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系 3、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系 4、核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系
（1）动物在相对稳定的条件下，物质代 谢过程相互协调而有节律的进行。
（2）当环境改变时，物质代谢能够适应 环境，物质代谢要与之相适应，通过调节 实现。由一种平衡状态转换为另一平衡状 态，以适应环境的需要。
4. 核酸的合成也与糖、脂类和蛋白质的代谢密 切相关, 糖代谢为核酸合成提供了磷酸核糖(及脱氧 核糖)和NADPH还原力。
5. 甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺所携带的一碳 单位以及四氢叶酸等参加嘌呤和嘧啶环的合成，多 种酶和蛋白因子参与了核酸的生物合成(复制和转 录)，
6. 糖、脂等燃料分子为核酸生物学功能的实现 提供了能量保证。
3. 许多核苷酸在调节代谢中也起着重要 作用。
例如，ATP是能量通用货币和转移磷酸 基团的主要分子，UTP参与单糖的转变和多 糖的合成。CTP参与磷脂的合成，GTP为蛋白质多肽链的生 物合成所必需。此外，许多重要的辅酶辅基
如尼克酰胺核苷酸和黄素核苷酸都是腺嘌呤核 苷酸衍生物，参与酶的催化作用。
环核苷酸，如cAMP，cGMP作为胞内信号分 子(第二信使)参与细胞信号的传导，
如由丙酮酸，α-酮戊二酸和草酰乙酸可 以生成相应的丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。
2. 氨基酸转变为糖
当动物缺乏糖的摄人(如饥饿)时，则体蛋白 分解加强。
（1） 20种氨基酸中，除赖氨酸和亮氨酸
（2）通过脱氨基作用直接或间接经糖异生途 径中的某 一中间产物，或者TCA某 一中间产物即 可沿糖异生途径合成糖。
第一节 物质代谢的目的
通过对全部代谢途径进行综合和归纳出: 一、 生成ATP
主要方式? 其机理? 粗燃料
精燃料
二、 生成还原辅酶
NADPH2 推动合成反应
三、产生生物合成的小分子前体
1.复杂的代谢途径都具有其生理意义 2.提供交汇点(中转点)。
第二节 物质代谢的相互联系与转变
动物体中物质的代谢活动高度的协调，互 相联系的。通过中间物作为分支点把各条途径连 结起来。