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1、物質(zhì)代謝概述物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系代謝調(diào)節(jié)第十四章物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系和調(diào)控調(diào)節(jié)14.1物質(zhì)代謝概述提問:代謝網(wǎng)絡有什么益處?資源共享—途徑在滿足需要的前提下,互通有無,最大限度的減少酶、代謝途徑及中間產(chǎn)物的數(shù)量這些代謝之間是否會存在互相干擾的問題呢?是如何盡量降低其程度呢?各種代謝調(diào)控的方法沒有孤立的代謝生化反應,所有都是生化反應網(wǎng)絡中的節(jié)點。14.2物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1.各種代謝物均具有各自共同的代謝池例如各種組織消化吸收的糖肝糖原分解糖異生血糖14.2.1物質(zhì)代謝的特點3.整體性糖類脂類蛋白質(zhì)水無機鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系,相互依存。消化吸收中間代謝廢物排泄2.動態(tài)平衡4.ATP是
2、機體能量利用的共同形式營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能5.NADPH是合成代謝所需的還原當量例如乙酰CoANADPH+H+脂酸、膽固醇磷酸戊糖途徑6.代謝調(diào)節(jié)機體有精細的調(diào)節(jié)機制,調(diào)節(jié)代謝的強度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境不斷變化影響機體代謝適應環(huán)境的變化7.各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同的組織、器官代謝途徑不同、功能各異●共同代謝池metabolicpool●動態(tài)平衡dynamicequilibrium●整體性integration●ATP是通用的●NADPH是合成代謝所需還原當量●代謝調(diào)節(jié)●組織、器官代謝各具特色一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素共同
3、中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATCA2H氧化磷酸化ATPCO2三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。14.2.2代謝途徑間的相互聯(lián)系從能量供應的角度看,三大營養(yǎng)素可以互相代替,并互相制約。一般情況下,供能以糖、脂為主,并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。脂肪分解增強ATP增多ATP/ADP比值增高任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢,常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制6-磷酸果糖激酶-1被抑制(糖分解代謝限速酶之一)例如(一)糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1.攝入的糖量超過能量消耗時二、糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系葡萄糖乙酰CoA合成脂肪(脂肪組織)合成糖原儲存(肝、肌肉)2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
4、糖脂酸乙酰CoA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖3.脂肪的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應不足或糖代謝障礙時高酮血癥草酰乙酸相對不足糖不足脂肪大量動員酮體生成增加氧化受阻(二)糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖1.大部分氨基酸脫氨基后,生成相應的α-酮酸,可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?.糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸。糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸氨基酸乙酰CoA脂肪1.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?.氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂(三)脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系—但不能說,脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?/p>
5、酸。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途徑丙酮酸其他α-酮酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被幔ㄋ模┖怂崤c糖、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1.氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶2.磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中間物磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2乳酸CO2脂肪酸食物脂肪甘油儲存脂肪輔酶H2甘油氨基酸NH3CO2ATP尿素組織蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)磷酸戊糖途徑輔酶H2呼吸鏈磷酸戊糖ATPADPATP甲酸CO2NH3核酸H2Oα-酮戊二酸生糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺輔酶H2磷脂絲甲硫氨基酸酶基因糖異生發(fā)
6、酵1、體內(nèi)供能物質(zhì)以糖和脂肪為主,節(jié)約蛋白質(zhì)以構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)。2、糖、脂、氨基酸的分解代謝?乙酰CoA三羧循環(huán)ATP+CO2+H2O節(jié)約酶的種類和數(shù)量簡化反應機構(gòu)4、相互轉(zhuǎn)變、相互制約、殊途同歸。3、樞紐性中間產(chǎn)物,可溝通不同的代謝通路葡糖-6-磷酸丙酮酸乙酰輔酶A為什么說三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大物質(zhì)代謝的共同通路?1、三羧酸循環(huán)是乙酰CoA最終氧化生成CO2和H2O的途徑;2、糖代謝產(chǎn)生的碳骨架最終進入三羧酸循環(huán)被氧化;3、脂肪分解產(chǎn)生的甘油可通過有氧氧化進入三羧酸循環(huán),脂肪酸經(jīng)β-氧化產(chǎn)生乙酰CoA可進入三羧酸循環(huán)氧化;4、蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫氨后其骨架可進入三羧酸循環(huán),同時
7、,三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可作為氨基酸的碳骨架接受氨后合成非必需氨基酸。14.3物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)生物體內(nèi)的代謝不是孤立,各行其是進行的,即相互聯(lián)系轉(zhuǎn)化,協(xié)調(diào)一致,又互相限制制約。體內(nèi)代謝能保持這種動態(tài)的平衡,應歸功與它的精確的調(diào)節(jié)機構(gòu)。例:飽餐一頓血糖不會居高不下。體內(nèi)調(diào)節(jié)可發(fā)生在不同的層次上,一般分為四種水平:酶水平調(diào)節(jié)---通過對酶的活性和酶的量調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。細胞水平的調(diào)節(jié)---通過對細胞內(nèi)代謝物和酶的細胞定位來實現(xiàn)。激素水