P磷酸化酶a磷酸化酶b磷蛋白磷酸酶
细胞信号转导
1
cAMP的第二信使作用/信息在细胞内的逐级放大
受体
第一信使
蛋白激酶 A （4聚体）
催化亚基
CC
G蛋白s
RR
腺苷酸环化酶
第二信使
ATP
cAMP
C C ＋ cAMP R R cAMP
cAMP cAMP 调节亚基2聚体
多种靶蛋白的某些丝/苏氨酸残基磷酸 化
2
磷酸化共价修饰代谢途径中的关键酶 糖原合成酶：抑制糖原合成 糖原磷酸化酶b激酶 糖原磷酸化酶a ：促进糖原分解 特点：一 被磷酸化共价修饰的蛋白发生生物效应的空间位
8Q
G LGFRRG
D D D S P P P 181 FIHVM N 11
9NW*WKGACHGQTGMF 10*RNY*VT 11 VNRNV
* proline-rich ligand binding site
13
ME A3IAKYDFKATADDELSFKRGDILKVLNEECDQNWYKAEL
K RH R K 71 EEMLS2 Q
DGAFLI ES3ES4AP5GDFS5LS6V FGNDV
H K R K K HR R S 106 Q F VL DGAG YFLWVV FN 7LNELVDY
S8TS9VS10
R D D ED E* 143 NQQIFL
P P P DIEQV 6QQ 7T YVQALF* F*
NGKDGFIPKNYIE54 MKP57H P59WFFGKIPRAKAEEMLSKQRHDGA
F L I R E S E S A P G D F S L S V K F G N D V Q H F K V L R D G A G K Y F LW V V K
FNSLNELVDYHRSTSVSRNQQIFLR149 DIEQVP155QQP158T Y160VQALFDF
改变微管蛋白的构象与功能，影响细胞分泌 影响细胞膜蛋白的构象，改变膜对水和离子的通透性
5
6
7
8
9
10
Src Homology domain, SH1, SH2 and SH3
SH1: Tyrosine kinase domain
SH2: recognizes and binds with high affinity to peptide motifs containing a phosphotyrosine (pTyr) and involves Signal transduction.
磷酸化酶b
无活性 Pi
磷蛋白磷酸酶-1 磷_酸化+ 酶_ aG1P
_
葡萄糖AMP ATP
糖原合酶
Pi
ATP
磷蛋白磷酸酶-1
_
PKAa
糖原合酶-P
无活性
抑制物-P
_
PKAa
磷蛋白磷酸酶-1
ATP
Pi
抑制物
无活性
4
cAMP介导的信息跨膜传递
促肾上腺皮质激素
信息物质-X
大多数肽类激素
儿茶酚胺，β受体 胰岛素，Gi
置位于胞浆。 二 调节速度相对快。
3
糖原合成分解代谢途径相关酶磷酸化共价修饰调节体
无活性
G蛋白G蛋白
ATP 磷酸化酶b激酶 Pi
ACiACa
PKAa
磷蛋白磷酸酶-1 _
ATP 磷酸化酶b激酶-P
糖原
ATPcAMP
PKAiPKAa
Mg2+
cAMP PKAc
+
ATP
PDE _
1P
AMP
cell membrane cell in
CREB
ATP
CREB P
TGACGTCA gene
生化效应：靶蛋白丝/苏氨酸的磷酸化 抑制糖原合成，促进糖原分解
RNA
促进脂肪分解，抑制脂肪酸合成
去除对相关基因转录的阻遏，并同时加速转录与翻译过程
使心肌肌原蛋白易于结合Ca2+，加速心肌肌浆网膜蛋白摄Ca2+
DPQEDGELGFRRGDFIHVMDNSDPNWWKGACHGQTGMFPR
NYVTP212 VNRNV
14
Tertiary structure of SH2
MKPHPWFFGKIPRAKAEEMLSKQRHDGAFLIRESESAP GDFSLSVKFGNDVQHFKVLRDGAGKYFLWVVKFNSLNE LVDYHRSTSVSRNQQIFLRDIEQVP
SH3: binds to proline-rich ligands with moderate affinity and selectivity, preferentially to PxxP motifs; they play a role in the regulation of enzymes by intramolecular interactions, changing the subcellular localization of
12
Primary structure of Grb2 protein
3-54
59-149
160-212
SH3
SH2
SH3
-3
+7
-2
+2
D DDE* D EE D 1 ME AIAKY* F*KATA
LS1FKRG ILKVLN
C QN
E D E K R K P P P P 36 W*YKA LNGK GFI 1*KNY*I MK 2H 3WFFG I 4 A A
15
Molecular Weight: 529.481 g/mol Molecular Formula: C21H32N5O9P Hydrogen Bond Donor Count: 7 Hydrogen Bond Acceptor Count: 9 Rotatable Bond Count: 14 , Charge: 0 Tautomer Count: 32, Heavy Atom Count: 36 Topological Polar Surface Area: 240 XLogP: -3.3, Exact Mass: 529.194 MonoIsotopic Mass: 529.194 Complexity: 855, Isotope Atom Count: 0 Defined Atom StereoCenter Count: 3 Undefined Atom StereoCenter Count: 0 Defined Bond StereoCenter Count: 0 Undefined Bond StereoCenter Count: 0 Covalently-Bonded Unit Count: 1
11
For examples
Src
SH3 SH2 SH1, tyrosine kinase
Grb2
SH3 SH2 SH3
GAP PLC 1
SH2 SH3 SH2 GTPase activating protein Phospholipase C SH2 SH2 SH3 Phospholipase C
肾上腺素 抗血管紧张素Ⅱ，Gi
， 垂体促激素 抗利尿激素 绒毛膜促性腺激素 生长抑素，α2受体，Gi
甲状旁腺素 胰高血糖素 下丘脑的释放激素 儿茶酚胺，α2受体，Gi
信息物质-Y ？
信息物质-Y
信息物质-X
cell out
生长因子 癌蛋白
细胞因子
R
R
胰岛素 TPK AC
Gs/i
Ca2+ CaM
茶碱
Mg2+
1
cAMP的第二信使作用/信息在细胞内的逐级放大
受体
第一信使
蛋白激酶 A （4聚体）
催化亚基
CC
G蛋白s
RR
腺苷酸环化酶
第二信使
ATP
cAMP
C C ＋ cAMP R R cAMP
cAMP cAMP 调节亚基2聚体
多种靶蛋白的某些丝/苏氨酸残基磷酸 化
2
磷酸化共价修饰代谢途径中的关键酶 糖原合成酶：抑制糖原合成 糖原磷酸化酶b激酶 糖原磷酸化酶a ：促进糖原分解 特点：一 被磷酸化共价修饰的蛋白发生生物效应的空间位
8Q
G LGFRRG
D D D S P P P 181 FIHVM N 11
9NW*WKGACHGQTGMF 10*RNY*VT 11 VNRNV
* proline-rich ligand binding site
13
ME A3IAKYDFKATADDELSFKRGDILKVLNEECDQNWYKAEL
K RH R K 71 EEMLS2 Q
DGAFLI ES3ES4AP5GDFS5LS6V FGNDV
H K R K K HR R S 106 Q F VL DGAG YFLWVV FN 7LNELVDY
S8TS9VS10
R D D ED E* 143 NQQIFL
P P P DIEQV 6QQ 7T YVQALF* F*
NGKDGFIPKNYIE54 MKP57H P59WFFGKIPRAKAEEMLSKQRHDGA
F L I R E S E S A P G D F S L S V K F G N D V Q H F K V L R D G A G K Y F LW V V K
FNSLNELVDYHRSTSVSRNQQIFLR149 DIEQVP155QQP158T Y160VQALFDF
改变微管蛋白的构象与功能，影响细胞分泌 影响细胞膜蛋白的构象，改变膜对水和离子的通透性
5
6
7
8
9
10
Src Homology domain, SH1, SH2 and SH3
SH1: Tyrosine kinase domain
SH2: recognizes and binds with high affinity to peptide motifs containing a phosphotyrosine (pTyr) and involves Signal transduction.
磷酸化酶b
无活性 Pi
磷蛋白磷酸酶-1 磷_酸化+ 酶_ aG1P
_
葡萄糖AMP ATP
糖原合酶
Pi
ATP
磷蛋白磷酸酶-1
_
PKAa
糖原合酶-P
无活性
抑制物-P
_
PKAa
磷蛋白磷酸酶-1
ATP
Pi
抑制物
无活性
4
cAMP介导的信息跨膜传递
促肾上腺皮质激素
信息物质-X
大多数肽类激素
儿茶酚胺，β受体 胰岛素，Gi
置位于胞浆。 二 调节速度相对快。
3
糖原合成分解代谢途径相关酶磷酸化共价修饰调节体
无活性
G蛋白G蛋白
ATP 磷酸化酶b激酶 Pi
ACiACa
PKAa
磷蛋白磷酸酶-1 _
ATP 磷酸化酶b激酶-P
糖原
ATPcAMP
PKAiPKAa
Mg2+
cAMP PKAc
+
ATP
PDE _
1P
AMP
cell membrane cell in
CREB
ATP
CREB P
TGACGTCA gene
生化效应：靶蛋白丝/苏氨酸的磷酸化 抑制糖原合成，促进糖原分解
RNA
促进脂肪分解，抑制脂肪酸合成
去除对相关基因转录的阻遏，并同时加速转录与翻译过程
使心肌肌原蛋白易于结合Ca2+，加速心肌肌浆网膜蛋白摄Ca2+
DPQEDGELGFRRGDFIHVMDNSDPNWWKGACHGQTGMFPR
NYVTP212 VNRNV
14
Tertiary structure of SH2
MKPHPWFFGKIPRAKAEEMLSKQRHDGAFLIRESESAP GDFSLSVKFGNDVQHFKVLRDGAGKYFLWVVKFNSLNE LVDYHRSTSVSRNQQIFLRDIEQVP
SH3: binds to proline-rich ligands with moderate affinity and selectivity, preferentially to PxxP motifs; they play a role in the regulation of enzymes by intramolecular interactions, changing the subcellular localization of
12
Primary structure of Grb2 protein
3-54
59-149
160-212
SH3
SH2
SH3
-3
+7
-2
+2
D DDE* D EE D 1 ME AIAKY* F*KATA
LS1FKRG ILKVLN
C QN
E D E K R K P P P P 36 W*YKA LNGK GFI 1*KNY*I MK 2H 3WFFG I 4 A A
15
Molecular Weight: 529.481 g/mol Molecular Formula: C21H32N5O9P Hydrogen Bond Donor Count: 7 Hydrogen Bond Acceptor Count: 9 Rotatable Bond Count: 14 , Charge: 0 Tautomer Count: 32, Heavy Atom Count: 36 Topological Polar Surface Area: 240 XLogP: -3.3, Exact Mass: 529.194 MonoIsotopic Mass: 529.194 Complexity: 855, Isotope Atom Count: 0 Defined Atom StereoCenter Count: 3 Undefined Atom StereoCenter Count: 0 Defined Bond StereoCenter Count: 0 Undefined Bond StereoCenter Count: 0 Covalently-Bonded Unit Count: 1
11
For examples
Src
SH3 SH2 SH1, tyrosine kinase
Grb2
SH3 SH2 SH3
GAP PLC 1
SH2 SH3 SH2 GTPase activating protein Phospholipase C SH2 SH2 SH3 Phospholipase C
肾上腺素 抗血管紧张素Ⅱ，Gi
， 垂体促激素 抗利尿激素 绒毛膜促性腺激素 生长抑素，α2受体，Gi
甲状旁腺素 胰高血糖素 下丘脑的释放激素 儿茶酚胺，α2受体，Gi
信息物质-Y ？
信息物质-Y
信息物质-X
cell out
生长因子 癌蛋白
细胞因子
R
R
胰岛素 TPK AC
Gs/i
Ca2+ CaM
茶碱
Mg2+
合集下载
糖的有氧氧化
第四节
葡萄糖的其他代谢途径
Other Metabolic Pathways of Glucose
一、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖
• 磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及 NADPH+H+,前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛 和6-磷酸果糖的反应过程，
一 磷酸戊糖途径的反应过程可分为两 个阶段
3. 1- 磷酸葡糖转变成尿苷二磷酸葡糖
C H 2O H
H
OH
H
OH H
+
HO
OP
H OH
1- 磷酸葡糖
UDPG焦磷酸化酶
P P P 尿苷
UTP
CH2OH
H
OH
H
OH H
HO
O
P
P
尿苷
PPi
H OH
尿苷二磷酸葡糖
2Pi+能量
( uridine diphosphate glucose , UDPG )
第二阶段 2 ×丙酮酸→ 2 × 乙酰CoA
NAD+
2 ×2.5
第 2×异柠檬酸 → 2 × α-酮戊二酸 三 2×α-酮戊二酸 → 2 × 琥珀酰CoA 阶 2×琥珀酰CoA → 2 × 琥珀酸 段 2×琥珀酸 → 2 × 延胡索酸
2×苹果酸 → 2 × 草酰乙酸
NAD+ NAD+
FAD NAD+
糖的有氧氧化
Add the author and the accompanying title
* 概念
葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和CO2 的反应过程称为有氧氧化 aerobic oxidation ，
* 部位：胞液及线粒体
戊糖磷酸途径和糖原合成与分解
PKA（有活性）
磷蛋白磷酸酶抑制剂
2. 别构调节
葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。
葡萄糖
磷酸化酶 a
[疏松型(R) ]
磷酸化酶 a
[紧密型(T) ]
磷酸化 酶二种 构像 ——紧密型(T) 和疏松型 (R) ，其中T型的磷酸化的14位Ser暴露，在 磷蛋白磷酸酶-1催化下去磷酸化。
3、肌肉内糖原代谢的二个关键酶 的调节与肝糖原不同
02 糖 原 糖 原 脱 枝 酶
具有糖基转移酶和a-(1→6)糖苷酶的活性
糖原磷酸化酶b
糖原磷酸化酶a
糖 非还原端
糖原核心
原
磷
G -1-P
磷酸化酶a
酸
解
G -6-P
的
转移酶
步
骤
G
G
脱枝酶（释放1个葡萄糖）
磷酸葡萄糖变位酶
葡萄糖-1-磷酸 葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖磷酸变位酶
二、糖原的生物合成
糖原分枝酶 （glycogen branching enzyme）
糖原磷酸解的反应过程为：
糖原磷酸化酶
糖原（葡萄糖单位n）＋H3PO4
糖原（葡萄糖单位n－1）＋葡萄糖-1-磷酸
糖原的降解需要三种酶：
➢糖原磷酸化酶 ➢糖原脱枝酶 ➢磷酸葡萄糖变位酶
无活性 磷酸化酶激酶 有活性
01
糖原磷酸化酶
从糖原的非还原端逐个断下葡萄糖分子，催化断裂的是末 端葡萄糖残基C1与相邻葡萄糖残基C4之间的糖苷键（ 1，4-糖苷键），断裂后氧原子留在C4上。只作用到糖原 分支点前4个葡萄糖残基处即不能再继续催化。
三、磷酸 戊糖途径 的生理意 义
与光合作用联系，实现某些单糖间的转变 产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物
组蛋白磷酸化涉及的酶
组蛋白磷酸化涉及的酶组蛋白磷酸化是一种重要的细胞内信号转导过程，涉及多种酶的作用。
这些酶能够在细胞中精确调节组蛋白的磷酸化水平，从而调控基因表达、细胞周期、细胞分化和发育等生物学过程。
本文将介绍一些与组蛋白磷酸化密切相关的酶，旨在为读者提供有关磷酸化酶的综合了解。
1. 磷酸化酶：磷酸化酶是一类具有磷酸化底物特异性的酶，可以从组蛋白上去除磷酸基团。
其中最知名的磷酸化酶是蛋白磷酸酶（protein phosphatase），该类酶能够通过水解反应去除磷酸基团。
常见的蛋白磷酸酶包括蛋白磷酸酶1（PP1）、蛋白磷酸酶2（PP2）以及蛋白磷酸酶2A（PP2A）等。
这些磷酸酶的活性受到细胞内多种调控机制的影响，确保组蛋白磷酸化水平的准确调控。
2. 激酶：激酶是组蛋白磷酸化过程中的关键酶，能够在组蛋白上增加磷酸基团。
一些重要的激酶包括激酶A（PKA）、激酶B（PKB/Akt）、激酶C（PKC）和激酶D（PKD）等。
这些激酶能够被特定的信号途径或细胞内环境激活，并通过磷酸化作用调节特定的组蛋白底物，参与细胞发育、增殖和转录调控等生物学过程。
3. 激酶激酶：激酶激酶是一类可以磷酸化和激活其他激酶的酶。
其中最著名的是激酶激酶激酶（MAPK激酶激酶，MAPKKK），它可以通过磷酸化和激活MAPK激酶激酶（MAPKK）来启动整个MAPK信号传导级联反应。
MAPK信号通路在细胞的生长、分化和凋亡等过程中发挥重要作用，其调控组蛋白磷酸化是其中的关键一环。
4. 组蛋白激酶：组蛋白激酶可以磷酸化组蛋白蛋白质，从而调节组蛋白的结构和功能。
最为典型的组蛋白激酶是CDK（细胞周期调节蛋白激酶），它可以在细胞周期不同阶段磷酸化不同的组蛋白底物，从而参与细胞周期的调控。
此外，其他组蛋白激酶如JNK（c-Jun N-端激酶）和ERK（外源性信号调节激酶）等也能够磷酸化组蛋白，并影响细胞的生长、分化和转录调控等生理过程。
综上所述，组蛋白磷酸化是一个复杂而重要的细胞信号转导过程，涉及多种酶的调控作用。
运动生物化学 物质代谢的关系与调节
乙酰乙酰CoA
酮体
脂 苏氨酸
亮氨酸
肪 色氨酸 代 谢
色氨酸 草酰乙酸
亮氨酸 赖氨酸
柠檬酸
酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸
的 联
天冬氨酸 天冬酰胺
TAC
CO2
系
延胡索酸
α-酮戊二酸
谷氨酸
苯丙氨酸 酪氨酸
琥珀酰CoA CO2
异亮氨酸 蛋氨酸 丝氨酸 苏氨酸 缬氨酸
精氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 缬氨酸
二、糖、脂肪和蛋白质供能的关系
磷酸化酶激酶 （无活性）
ATP
ADP
磷酸化酶激酶 （有活性）
磷酸化酶b （无活性）
ATP
磷酸化酶a （有活性）
ADP
由激素启动磷酸化的级联机制
激素 受体
腺苷酸环 化酶活化
ATP R2C2
cAMP
（别构激活 ）
C2 + R2
磷酸化酶激酶 （无活性）
ATP
磷酸化酶激酶 （有活性）
ADP
磷酸化酶b （无活性）
通过抑制GS和增加PFK的活性分别抑制糖 原的合成和促进糖原酵解;
通过磷酸化ACCβ促进脂肪酸氧化;
通过mTOR和eEF2等信号通路抑制蛋白的 合成。
细胞应激状态（肌肉收缩、缺氧、缺血）， AMPK↑→ATP消耗↓合成↑
磷酸化酶
PPi UDPG焦磷酸化酶
Pi 糖原n
UTP
G-1-P
磷酸葡萄糖变位酶
葡萄糖-6-磷酸酶（肝）
G-6-P
G
己糖(葡萄糖)激酶
激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体
腺苷环化酶
腺苷环化酶（有活性）
（无活性） ATP
cAMP
分子生物 (2)
1、分子生物学：是在分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动以及规律的一门新兴学科，核酸和蛋白质为主要研究对象，分子生物、分子免疫、神经生物是三大前沿学科。
主要研究内容：a 核酸的分子生物学；b 蛋白质的分子生物学；c 细胞信号传导的分子生物学。
2、分子生物学在医学上的应用体现在：a 人体发育调控和人体功能调控的研究；b 基因与疾病；c 生物工程和生物制药；d 预防医学（疫苗的研究和环境监测与净化）；e 分子生物学促进中医药研究（中医基础理论的研究、中药研究的作用）。
3、一些基本概念：a 基因：贮存RNA序列信息和有功能的蛋白质多肽链序列信息，以及表达这些信息所必须的全部核苷酸序列，是DNA、RNA中贮存遗传信息的单位b 基因组：细胞或生物体中一套完整的遗传物质。
c 内含子：不携带遗传信息，被剪切掉不保留在成熟mRNA分子的DNA序列d 外显子：结构基因中携带遗传信息，被保留在成熟mRNA分子的DNA序列e 单顺反子：一条mRNA携带一个基因的遗传信息，可以表达出一种蛋白质。
f 多顺反子：一条mRNA携带多个基因的遗传信息，可转录出多种功能不同蛋白质。
4、病毒基因组的结构特征：a 核酸种类和结构可以不同；b 大小差异较大；c 分子数不同；d 为单倍体，且基因不重复；e 基本都是编码序列；f 基因连续性不同；g 相关基因丛集成一个功能单位或转录单位；h 有些病毒都存在基因重叠现象。
5、原核生物基因组的结构特征：a 基因组通常由单一环状双链DNA分子组成；b 只有一个复制起点；c 基因组所含基因数较多，形成操纵分子结构；d 编码序列一般不重叠；e 基因是连续的，无内含子，转录后不需剪切；f 编码序列约占基因组的50%；g 非编码序列主要是一些调控序列；h 多拷贝基因很少；I 基因组中存在转座子；j 在DNA分子中存在各种特异序列。
6、真核生物基因组的结构特征：a 真核生物有完整的细胞核，核DNA和组蛋白、非组单板及RNA 形成染色体结构；b 每一种真核生物都有一定的染色体数目，配子为单倍体外，体细胞一般为双倍体；c 真核生物基因组有多个复制起点；d 真核基因的转录产物为单顺反子mRNA；e 真核生物基因组含大量重复序列；f 真核生物基因组的90%以上为非编码序列；g 真核生物因是断裂基因；h 存在各种基因家族；i 真核生物也存在转座子；j 基因组DNA为线性分子，其末端特殊序列成为端粒。
糖原的合成与分解
磷酸葡萄糖变位酶
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
(3)尿苷二磷酸葡萄糖的生成
UDPG焦磷酸化酶 UTP
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
H2O
PPi 2Pi
尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)
(uridine diposphate glucose)
糖原分解加强
糖原合成下降 返回
cAMP结构
(3)、激素对糖原
合成与分解的调控
肾上腺素或 胰高血糖素
肾上腺素或 胰高血糖素
意义：由于
酶的共价修饰 反应是酶促反 应，只要有少 量信号分子（ 如激素）存在 ，即可通过加 速这种酶促反 应，而使大量 的另一种酶发 生化学修饰， 从而获得放大 效应。这种调 节方式快速、 效率极高。
Pi 磷蛋白磷酸酶-1 H2O
(3)cAMP对糖原合成与分解的调节
胰高血糖素、肾上腺素
腺苷酸环化酶 + 腺苷酸环化酶
磷酸化酶b激酶 ATP +
cAMP
胰高血糖素 和肾上腺素 对糖原合成
与分解的 调节
+
蛋白激酶 + 蛋白激酶
磷酸化酶b激酶 磷酸化酶b + 磷酸化酶a
糖原合酶 + 糖原合酶
级联放 大效应
葡萄糖 (glucose)
脑与肌肉中缺乏此酶
原糖
糖
Gn+1 Pi
磷酸化酶
原 分
Gn
1-磷酸葡萄糖
解 磷酸葡萄糖变位酶
图 6-磷酸葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸酶
H2O
Pi
葡萄糖
磷蛋白磷酸酶
的主要来源；
胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径；
肝也是体内胆固醇的主要排泄器官；
肝对胆固醇的酯化也具有重要作用。
生物化学与分子生物学教研室
（四）肝是血浆磷脂的主要来源
体内大多数组织都能合成磷脂，但肝合成
最活跃。肝可利用糖及某些氨基酸合成磷脂，
是血液中磷脂的主要来源。
生物化学与分子生物学教研室
生物化学与分子生物学教研室
一、心肌优先利用脂肪酸氧化分解供能
（一）心肌可利用多种营养物质及其代谢中间产物为能源
正常优先以脂酸为燃料产生 ATP。能量可依次以消耗自由脂 酸、葡萄糖、酮体等能源物质提 供。
脂肪酸 葡萄糖 乳酸 酮体
（二）心肌细胞分解营养物质供能方式以有氧氧化为主 心肌细胞富含LDH1、肌红蛋白、细胞色素及线粒体。
生物化学与分子生物学教研室
第十二章
物质代谢的整合与调节
Metabolic Integration & Regulation
生物化学与分子生物学教研室
第一节
物质代谢的特点
The Specialty of Metabolism
生物化学与分子生物学教研室
一、各物质代谢互相联系形成一个整体
脂类
糖类 蛋白质 水 无机盐
饥饿 脂解激素↑ HSL↑ 酮体 肝 脂肪动员↑ 脂肪酸 甘油
氧化供能
生物化学与分子生物学教研室
六、肾能进行糖异生和酮体生成
肾髓质无线粒体，主要由糖酵
解供能；肾皮质主要由脂酸、酮体
有氧氧化供能。
一般情况下，肾糖异生只有肝 糖异生葡萄糖量的10%。长期饥饿 （5~6周），肾糖异生可达每天40g ，与肝糖异生的量几乎相等。
生物化学与分子生物学教研室
第七章 糖代谢 第三次课
作业：请写出乳糖异生的全过程。 作业：请写出乳糖异生的全过程。
二、糖异生的调节
1. 6-磷酸果糖与 磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间 磷酸果糖与 双磷酸果糖之间
Pi
果糖双磷 酸酶-1 酸酶
6-磷酸果糖 磷酸果糖
2,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖
ATP
6-磷酸果 磷酸果 糖激酶-1 糖激酶
AMP 1,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖
ATP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
糖酵解和糖异生途径中酶的差异 糖酵解作用 1 2 3 己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶 糖异生作用 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶 果糖果糖-6-磷酸酶 丙酮酸羧化酶和磷酸 烯醇式丙酮酸激酶
PEP 胞 液
GDP + CO2 GTP
磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 苹果酸 苹果酸
NAD+
天冬氨酸 天冬氨酸
α-酮戊二酸 酮戊二酸 谷氨酸
草酰乙酸
草酰乙酸
ADP + Pi ATP + CO2
NADH + H+
线 粒 体
丙酮酸羧化酶
丙酮酸 丙酮酸
2. 1,6-双磷酸果糖 转变为 6-磷酸果糖 双磷酸果糖 磷酸果糖
HO CH2 O
O
磷酸葡萄糖变位酶
OH
OH
OH OH O P OH HO O
6-磷酸葡萄糖
生物化学复习总结
（7）延胡索酸在延胡索酸酶形成L-苹果酸
（8）L-苹果酸在苹果酸脱氢酶的作用下形成草酰乙酸+NADቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概括：三羧酸循环的第一步是乙酰CoA与草酰乙酸缩合成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是有4次脱氢反应，氢的接受体分别为NAD+或FAD，生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。
6，三个关键酶：己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。
7糖酵解的调节：（1）6-磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要：别构调节（激活剂有AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P。其中F-2,6-2P是最强激活剂，F-1,6-2P正反馈作用。别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度）此酶有二个结合ATP的部位：① 活性中心底物结合部位（低浓度时）② 活性中心外别构调节部位（高浓度时）果糖2，6二磷酸的形成是由磷酸果糖激酶2催化果糖6磷酸2位上磷酸化形成的。该酶与果糖二磷酸化酶2，处在一条单一的多肽链上。磷酸果糖激酶2和果糖二磷酸酶2的活性由酶分子上一个丝氨酸往复的磷酸化所控制，当葡萄糖缺乏是，血液中的胰高血糖素启动环AMP的级联反应，从而引起双功能酶的磷酸化，使果糖二磷酸酶2激活，同时使磷酸果糖激酶2受到抑制，结果使果糖2，6二磷酸减少，从降低糖酵解。
g，1，3磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的作用形成3磷酸甘油酸，高能磷酸基团形成ATP。这是糖酵解过程的第一次底物水平的磷酸化，将底物的高能磷酸键直接转移给ADP生成ATP，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应称为底物水平磷酸化。
（8）L-苹果酸在苹果酸脱氢酶的作用下形成草酰乙酸+NADቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概括：三羧酸循环的第一步是乙酰CoA与草酰乙酸缩合成6个碳原子的柠檬酸，然后柠檬酸经过一系列反应重新生成草酰乙酸，完成一轮循环。经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是有4次脱氢反应，氢的接受体分别为NAD+或FAD，生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。
6，三个关键酶：己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶。
7糖酵解的调节：（1）6-磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要：别构调节（激活剂有AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P。其中F-2,6-2P是最强激活剂，F-1,6-2P正反馈作用。别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度）此酶有二个结合ATP的部位：① 活性中心底物结合部位（低浓度时）② 活性中心外别构调节部位（高浓度时）果糖2，6二磷酸的形成是由磷酸果糖激酶2催化果糖6磷酸2位上磷酸化形成的。该酶与果糖二磷酸化酶2，处在一条单一的多肽链上。磷酸果糖激酶2和果糖二磷酸酶2的活性由酶分子上一个丝氨酸往复的磷酸化所控制，当葡萄糖缺乏是，血液中的胰高血糖素启动环AMP的级联反应，从而引起双功能酶的磷酸化，使果糖二磷酸酶2激活，同时使磷酸果糖激酶2受到抑制，结果使果糖2，6二磷酸减少，从降低糖酵解。
g，1，3磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的作用形成3磷酸甘油酸，高能磷酸基团形成ATP。这是糖酵解过程的第一次底物水平的磷酸化，将底物的高能磷酸键直接转移给ADP生成ATP，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应称为底物水平磷酸化。
糖原的分解合成代谢 ppt课件
糖原的分解合成代谢
2.脱枝酶的作用 ①转移葡萄糖残基 ②水解-1,6-糖苷键
磷酸化酶
脱枝酶 (debranching enzyme)
转移酶活性
α-1,6糖 苷酶活性
在几个酶的共同作用下，最终产物中约85% 为1-磷酸葡萄糖，15糖%原的为分解游合成离代谢葡萄糖。
3.葡萄糖-1-磷酸转变成葡萄糖-6-磷酸
α-1,6-糖苷键
糖原的分解合成代谢
糖原合成过程中作为引物的第一个糖原分子 从何而来？
近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为 glycogenin的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行 共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分 子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合 上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。
磷酸化酶b激酶- Ｐ
磷酸化酶b （活性低）
磷酸化酶a-Ｐ （活性高）
糖原的分解合成代谢
（二）糖原合酶是糖原合成的关键酶
糖原合酶的共价修饰调节
糖原合酶
糖原合酶-Ｐ
糖原的分解合成代谢
激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体
腺苷环化酶
腺苷环化酶（有活性）
（无活性） ATP
cAMP
PKA
(无活性)
PKA
(uridine diphosphate glucose, UDPG)
UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充 作葡萄糖供体。 糖原的分解合成代谢
4.α-1,4-糖苷键式结合
糖原合酶
(glycogen synthase)
糖原n + UDPG
糖原n+1 + UDP
UDP
UTP
核苷二磷酸激酶
ATP