代谢和代谢调控总论30页PPT

第二篇物质代谢及其调节精选版演示课件.ppt

共70多吨
• 代谢的含义： “变化” ，（化学）
合成包括分解
转变调节
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3
物质代谢的过程
• 三个阶段
开始（序曲）——消化吸收（生理）
中间（高潮）——中间代谢（生化）
终末（尾声）——废物排泄（生理）
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4
糖
(开始)
消化
脂类
简单物质
吸收
Pr.
合
(中间) 成
H2O
维生素
复杂物质
无机盐 …
第二篇物质代谢及其调节
李凌
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1
新陈代谢
• 提问：什么是新陈代谢？ • 新的来，旧的去 • 花开花落、四季轮回、“长江后浪推前浪，一
代新人换旧人” • 生化定义——泛指生物体与周围环境进行物质
与能量交换的过程。 • 是生物体物质代谢与能量代谢的有机统一。
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2
物质代谢
• 物质：糖 10 吨 Pr. 1.6吨脂类 1.0吨 H2O 60吨
NADH ＋ H＋
(可逆) ⑥氧化磷酸化
1,3-二磷酸甘油酸
(可逆)
ADP
⑦ 产能 1
2
⑦磷酸甘油酸激酶
(可逆)
ATP
3-磷酸甘油酸
⑧异构
⑨脱水
(可逆)
2
⑧磷酸甘油酸变位酶
（可逆）
2-磷酸甘油酸
H20 磷酸 ADP
2
烯醇式丙酮酸
ATP 2 丙酮酸
⑨烯醇化酶
⑩丙酮酸激酶 ⑩产能 2
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(不可逆) 31
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(分解代谢)
(贮存与利用) (转化) (运输)
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第一节概述

药学代谢和代谢调控总论PPT课件

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物质代谢的特点
➢ 整体性 ➢ 可调节性 ➢ 各组织、器官物质代谢各具特色 ➢ 各种代谢物均有共同的代谢池 ➢ ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式 ➢ NADPH是合成代谢所需的还原当量
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一、整体性
脂类糖类
蛋白质
水无机盐
维生素
消化吸收中间代谢废物排泄
• 各种物质代谢之间互有联系，相互依存。
酶的构象改变
酶的活性改变（激活或抑制）
疏松紧密亚基聚合亚基解聚酶分子多聚化
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3. 变构调节的生理意义
① 代谢终产物反馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。
乙酰CoA
丙二酰CoA
乙酰CoA羧化酶
长链脂酰CoA
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2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖
甘油激酶甘油
磷酸-甘油
葡萄
肝、肾、肠
脂
糖
肪
脂酸
乙酰CoA
葡萄糖
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3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响
• 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
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（二）糖与氨基酸代谢的相互联系
（1）蛋白质代谢变化蛋白质分解减少
（2）糖代谢变化肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸
（3）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加
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（二）应激 1. 概念
应激 (stress) 指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的“ 紧张状态 ”。

代谢的调节医学PPT

（2）方式：
磷酸化/去磷酸化
乙酰化/脱乙酰化
腺苷酰化/脱腺苷酰化
尿苷酰化/去尿苷酰化
ADP-核糖基化
甲基化/去甲基化
S-S/SH互变
精品课件
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（3）共价修饰与别构调节的区别: ❖ 共价修饰是在一些酶的作用下，引起被修饰酶分
脂肪酸 →乙酰CoA(少) →草酰乙酸→糖
精品课件
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油脂肪酸胆固醇
脂肪
3
❖糖与脂类的联系最为密切，糖可以转变成脂类。
❖当有过量葡萄糖摄入时，糖分解代谢的产物磷酸二羟丙酮还原成α-磷酸甘油。
❖丙酮酸氧化脱羧转变为乙酰CoA，在线粒体
中合成脂酰COA。
❖α-磷酸甘油与脂酰CoA再用来合成甘油三酯。
精品课件
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（五）核苷酸在代谢中起重要作用：
❖ATP: 参与能量与磷酸基转移； CoA、NAD、 FAD等辅酶的成分；
❖UTP: 参加糖的合成 (UDPG)；
❖CTP: 参加磷脂的合成（CDP-磷脂酸、CDP-乙醇胺）；
❖GTP: 为蛋白质合成所必需（各种G蛋白）。
❖ 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。
能荷＝ [ATP]+[ADP]+[AMP]
❖ 定义：细胞内总的腺苷酸系统中所负荷的高能磷酸键的数目。
❖ 在某些条件下，能荷及ATP、ADP和磷酸盐的浓度可作为产能代谢和需能代谢过程变构调节的信号。
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2. 酶的共价修饰
（1）通过其它酶对酶上的某些基团进行修饰，使酶活性处于活性与无活性的互变状态。
变构抑制（-）
乙酰CoA

代谢和代谢调控总论 PPT课件

ATP:机体的能量货币（载体）
磷酸肌酸: ATP的缓冲物（储备）
（三）基础代谢
基础代谢：人体在清醒而安静状态中，没有食物的
消化与吸收作用的情况下，处于适宜温度，所消耗的能量。
用于维持体温及支持各种器官的基本运行，如呼吸、循环、分泌及排泄等。
代谢调控研究方法----同位素示踪法：
机体自身原有物质不断转化为代谢废物排出体外
（三）合成代谢与分解代谢
合成代谢：由简单的小分子物质合成复杂的大分
子物质的过程
分解代谢：复杂的大分子物质分解为二氧化碳、
水和氨
二、能量代谢的概念
(一) 代谢过程中能量的变化机体从外界环境中摄取营养物质，这些
物质进行分解代谢时释放能量，储存于高能化合物，供生命活动需要
第十章
代谢和代谢调控总论
本章的重点和难点
重点：掌握物质代谢的相互关系；掌握酶活性及酶合成的调节，明确两种调节在代谢上的重要性及调节机制；难点：理解和掌握第二信使和激素水平的调节机制。
第一节新陈代谢的概念和研究方法
一、物质代谢的概念
（一）物质代谢的含义新陈代谢：
机体与外界环境不断进行物质交换的过程通过消化、吸收、中间代谢和排泄四个阶段来完成。
物质代谢的特点
1 、共有的代谢池 2、动态平衡，以防止中间产物的堆积和缺乏 3、代谢联系构成代谢网络 4、代谢调节与协调 5、组织、器官的代谢各有特色，相互配合形成整体 6、ATP是机体能量利用的共同形式 7、NADPH是合成代谢所需的还原当量 8 、以糖和脂肪为主要供能物质，节约蛋白质
中间代谢
物质代谢：经过消化、吸收的外界营养物质和体内
原有的物质，在全身一切组织和细胞中进行的多种多样的化学变化的过程

代谢的调控PPT课件

营养与健康管理
通过调节个体的代谢过程，可以实现更有效的营养补充和健康管理，预防疾病的发生。
代谢调控在农业领域的应用前景
作物改良
通过调节作物的代谢过程，可以培育出抗逆性强、产量高、品质优良的新品种，提高农业生产效益。
精准农业
利用代谢调控技术，可以实现精准施肥、灌溉和病虫害防治，减少资源浪费和环境污染。
THANKS
感谢观看
蛋白质组学是研究蛋白质表达、修饰、功能和相互作用的学科。
蛋白质组学在生命科学、医学和生物技术等领域具有广泛的应用
价值。
蛋白质组学的研究进展包括蛋白质相互作用组学、蛋白质翻译后修饰组学和蛋白质功能组学等方
面的研究。
基因组学的研究进展
基因组学是研究生物体基因组的学科。
基因组学在遗传学、生物技术和医学等领域具有广泛的应用前景。
葡萄糖代谢调控
01
癌细胞通常会优先利用葡萄糖作为能量来源，通过增加葡萄糖
转运子和酶的表达来促进葡萄糖的摄取和利用。
脂肪酸代谢调控
02
癌细胞会改变脂肪酸的合成和分解代谢，以满足自身对能量的
需求。
氨基酸代谢调控
03
癌细胞会利用氨基酸作为合成蛋白质和其他重要物质的原料，
同时也会通过增加酶的表达来促进氨基酸的摄取和利用。
方向。
酶的活性调节
酶的活性可以通过共价修饰、变构效应、别构效应等方式进行调节，从而改变酶对底物的作用。
酶的分布和定位
酶在细胞内的分布和定位对代谢调控具有重要意义，不同细胞器中的酶可以催化不同的代谢反应。
激素的调控
激素的合成与分泌
激素的合成与分泌受到多种因素的影响，如营养状况、神经信号等，这些因素可以调节激素的合成与分泌。

代谢调节与代谢工程PPT课件

的合成量和调节现成酶分子的催化活力。
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调节方法
共价修饰
1. 定义：蛋白质分子中的一个或者多个氨基酸残基与一化学基团共价连接或者解开，使其活性改变的作用。
2. 化学基团：磷酸基、甲基、乙基、腺苷酰基。蛋白质的共价部位：氨基酸残基上的羟基。
3. 分类：可逆、不可逆。
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1、可逆共价修饰
因此，微生物的代谢是受高度调节的。
微生物代谢高度调节证据：所有大分子单体(前体，如氨基酸)的合成速率同大分子(如蛋白质)的合成速率协调一致，不会浪费能量去合成那些它们用不着的东西；任何一种单体的合成，如能从外源获得并能进入细胞内，单体的合成自动中止，参与这些单体生成的酶的合成也会停止；只有在某些有机基质(如乳糖)存在时，才会合成异化这些基质的酶；存在两种有机基质，微生物会先合成那些能异化、更易利用的基质的酶，待易利用的基质耗竭，才开始诱导分解较难利用的基质的酶；养分影响生长速率，从而相应改变细胞大分子的组成(如RNA的含量)。
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• 若是由于某种原因，调节基因或者操纵基因发生突变后，阻遏物失去同操纵基因结合的能力或者使突变后的操纵基因失去对阻遏物的亲和力。此时即使没有诱导物，RNA聚合酶也能转录。
• 这种突变称为组成性突变。
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组成型突变株的获得
1. 在诱导物（低浓度）为限制性基质的恒化器中筛选
微生物代谢调节
微生物代谢的特点: 微生物在长期的进化过程中，形成了一整套完善的代谢调节系统，
以保证各种代谢活动经济而高效地进行。微生物代谢的生化反应通常是十分复杂而迅速，需要非常协调的进
行。微生物具有快速适应外界环境变化的能力，通过启动或关闭相关代

《代谢调控》课件

跨学科合作：不同学科之间的合作可以带来新的视角和思路，有助于解决复杂的代谢调控问题。
创新：创新是推动代谢调控领域发展的关键，需要不断探索新的方法和技术。
挑战：代谢调控领域的挑战包括疾病的复杂性、药物研发的困难等，需要跨学科合作和创新来解决。
未来展望：跨学科合作和创新有望带来代谢调控领域的重大突破，为疾病的预防和治疗提供新的解决方案。
代谢调控课件大纲
汇报人：
目录
添加目录标题
代谢调控概述
代谢调控机制
代谢调控在生物体内的应用
代谢调控的研究方法
代谢调控的实践应用
添加章节标题
代行调节和控制的过程
包括酶活性调节、激素调节、信号传导等
代谢调控是生物体维持生命活动、适应环境变化的重要机制
激素的合成与分泌：由内分泌腺分泌，如垂体、甲状腺、胰腺等
激素的代谢：在肝脏、肾脏等器官中代谢，维持体内激素平衡
信号分子的产生和释放信号分子的作用和效应
信号分子的传递和接收信号分子的降解和清除
代谢调控在生物体内的应用
营养物质的利用：在细胞内进行代谢，如糖酵解、三羧酸循环等
营养物质的摄取：通过食物摄入，如蛋白质、脂肪、碳水化合物等
营养物质的储存：在细胞内储存，如糖原、脂肪等
营养物质的排泄：通过排泄系统排出体外，如尿液、粪便等
糖代谢：糖原合成与分解、糖酵解、糖异生等脂代谢：脂肪合成与分解、脂肪酸氧化、酮体生成等蛋白质代谢：氨基酸合成与分解、蛋白质合成与分解等激素调节：胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素对能量代谢的调节作用
生长激素：促进生长发育，调节新陈代谢
性激素：促进生殖发育，调节性成熟

代谢调节与代谢工程ppt课件

酶促反应动力学分析方法;测定同位素富集和关键
代谢物相对分子质量分布的光谱学方法(核磁共振
、质谱、液相色谱分析和气相色谱分析等)；生物
传感器技术。根据这些检测信息可以判断和描述代
谢流的基本状态，并为细胞的代谢流及其控制分析
提供翔实可靠的精选原ppt始课件数据。
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(2) 分析技术
在获得大量生化反应基本数据的基础上，采用化学计量学、分子反应动力学和化学程学的研究方法并结合先进的计算机技术，可以进一步阐明细胞代谢网络的动态特征与控制机理，以确定代谢改造的思路。这些分析手段包括能准确测定细胞内代谢网络流的稳态法、展示代谢流控制过程的扰动法、简化复杂代等提出的的组合法以及代谢网络优化技术等。
现在的定义：通过某些特定生化反应的修饰来定向改善细胞的特性或运用重组DNA 技术来创造新的化合物。
精选ppt课件
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精选ppt课件
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• 代谢工程要解决的问题
目前代谢工程要解决的主要问题是改变某些途径中的碳架物质流量或改变碳架物质在不同途径中的流量分布。
典型目标是修饰初级次级代谢，将碳架物质流导入目的产物的理想载流途径以获得产物的最大转化率。
精选ppt课件
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(1)改变代谢途径方法
加速限速反应
增加限速酶的表达量，来提高产物产率。然而限速酶反应的改变可能会给整个代谢网络带来负面影响。
改变分支代谢途径流向
提高代谢分支点某一分支代谢途径酶活力，使其在与其它的分支代谢途径的竞争中占据优势，从而提高目的代谢产物的产量。
精选ppt课件
代谢工程技术得以广泛应用的一个重要前提就是外源基因在所有生物物种（包括人体）中转化和表达的可行性，而这种可行性又在很大程度上依赖于各种载体和基因表达调控元件的开发。