代謝和代謝調(diào)控總論

《代謝和代謝調(diào)控總論》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第十二章代謝和代謝調(diào)控總論第一節(jié)新陳代謝的概念和研究方法一、物質(zhì)代謝的概念新陳代謝(metabolism)是機體與外界環(huán)境不斷進行物質(zhì)交換的過程。它是通過消化、吸收、中間代謝和排泄四個階段來完成的。中間代謝(intermediarymetabolism)就是經(jīng)過消化、吸收的外界營養(yǎng)物質(zhì)和體內(nèi)原有的物質(zhì)，在全身一切組織和細胞中進行的多種多樣的化學變化的過程。物質(zhì)代謝：物質(zhì)在體內(nèi)進行化學變化的過程。能量代謝：物質(zhì)在體內(nèi)進行物質(zhì)代謝的同時，必然伴隨著能量轉(zhuǎn)移的過程。物質(zhì)代謝：同化作用從物質(zhì)交換角度異化作用合成代謝從化學變化

2、角度分解代謝合成代謝分解代謝物質(zhì)代謝能量代謝新陳代謝新陳代謝圖解（同化作用）（異化作用）小分子大分子需要能量釋放能量大分子小分子二、能量代謝的概念（一）代謝過程中能量的變化（二）食物的卡價和呼吸商（三）基礎(chǔ)代謝（basalmetabolism)：是指人體的清醒而安靜的狀態(tài)中，同時又沒有食物的消化與吸收作用的情況下（空腹），并處于適宜溫度（室溫），所消耗的能量稱為基礎(chǔ)代謝。三、物質(zhì)代謝的研究方法（一）體內(nèi)法（invivo)1.利用正常機體的方法2.使用病變動物法3.切除器官法4.放射性核素示蹤法5.致突變法6.轉(zhuǎn)基因法

3、和基因敲除（二）體外法(invitro)1.臟器灌注法2.組織切片或勻漿法3.純酶法及酶抑制法4.使用亞細胞成分的方法第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互關(guān)系生物機體內(nèi)，各類物質(zhì)代謝相互影響、相互轉(zhuǎn)化。三羧酸循環(huán)不僅是各類物質(zhì)共同的代謝途徑，而且也是它們之間相互聯(lián)系的渠道。丙酮酸、?；o酶A、?-酮戊二酸和草酰乙酸等代謝物則是各類物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的重要中間產(chǎn)物。琥珀酰CoAα-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸異檸檬酸一、蛋白質(zhì)與糖代謝的相互聯(lián)系糖氨基酸蛋白質(zhì)二、糖和脂類代謝的相互聯(lián)系很少脂類糖大量三、蛋白質(zhì)和脂類代謝

4、的相互聯(lián)系蛋白質(zhì)氨基酸脂類極少四、核酸與糖、脂類和蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系代謝途徑的聯(lián)系：相互轉(zhuǎn)變，相互制約,殊途同歸。圖15-2動植物細胞膜結(jié)構(gòu)和物質(zhì)代謝的聯(lián)系圖解（質(zhì)膜、核及核仁、內(nèi)質(zhì)膜、線粒體）第三節(jié)代謝調(diào)控總論生命現(xiàn)象是復雜生物化學過程綜合結(jié)果。為了保證生命活動（如生長、發(fā)育、分化、繁殖、代謝和運動等）能夠有條不紊地進行，所有生物體內(nèi)發(fā)生的生物化學過程都必須受到有效的調(diào)控。生物調(diào)控機制是生物長期進化過程中逐步形成的。生物進化程度愈高，調(diào)控機制愈完善、愈復雜。生物體內(nèi)的代謝調(diào)節(jié)在三種不同水平上進行：(1)細胞或酶水

5、平調(diào)節(jié)(2)激素調(diào)節(jié)(3)神經(jīng)調(diào)節(jié)其中酶的調(diào)節(jié)是最基本的調(diào)節(jié)方式，是一切調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。一、細胞內(nèi)或酶水平的調(diào)節(jié)也稱原初調(diào)節(jié)或原始調(diào)節(jié)。酶的調(diào)節(jié)是通過控制酶的活性和酶的合成量來調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)的速度和方向，也就是調(diào)節(jié)代謝的速度和方向。通過控制酶合成量的調(diào)節(jié)要牽涉到基因、mRNA、蛋白質(zhì)的生物合成，所以這種調(diào)節(jié)是一種慢調(diào)節(jié)，在幾小時或幾天內(nèi)才能完成。許多關(guān)鍵酶都是調(diào)節(jié)酶如別構(gòu)酶、共價修飾酶、同工酶、多功能酶等。酶的調(diào)節(jié)主要是通過控制關(guān)鍵酶的濃度和活性來調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)酶的活性，這是快速調(diào)節(jié)，在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成。關(guān)鍵酶（Ke

6、yenzyme）往往是代謝途徑的第一步反應(yīng)的酶（a）或是分支代謝途徑中分支點上的酶（b、c、f）或整個代謝途徑中的限速酶或催化不可逆反應(yīng)的酶（c）。ABCDEFGabcdfg（一）酶活力的調(diào)節(jié)1.反饋調(diào)節(jié)和別構(gòu)酶反饋調(diào)節(jié)是生物體普遍存在的一種調(diào)節(jié)機制。反饋抑制是指反應(yīng)終產(chǎn)物對自身合成途徑中的酶活力起抑制作用，大多是對第一個酶的活力起抑制作用。反饋抑制的效果屬于負性的，稱為負反饋。有時終產(chǎn)物可激活整個代謝反應(yīng)，這種情況稱為反饋激活，也稱正反饋。有些酶分子除了具有活性中心（結(jié)合部位和催化部位）外，還存在一個特殊的調(diào)控部位

7、，即變構(gòu)部位。反饋調(diào)節(jié)劑與酶結(jié)構(gòu)中的調(diào)控部位（變構(gòu)部位）結(jié)合后，酶分子構(gòu)象發(fā)生改變，導致酶活性中心構(gòu)象改變，從而調(diào)節(jié)酶的活性。此類酶稱為別構(gòu)。由于變構(gòu)劑與變構(gòu)中心的結(jié)合而引起酶活性改變的現(xiàn)象則稱為變構(gòu)調(diào)節(jié)作用。調(diào)節(jié)其活性的抑制劑和激活劑分別稱為別構(gòu)抑制劑和別構(gòu)激活劑。2.酶的共價修飾調(diào)節(jié)酶分子上多肽鏈上的某些基團，在另一些酶的催化下可與變構(gòu)劑進行可逆共價結(jié)合，結(jié)合后引起酶活性變構(gòu)，使酶活力發(fā)生變化（激活或抑制），從而達到調(diào)節(jié)效果，這種作用稱為酶的共價修飾調(diào)節(jié)。這類酶則稱為共價調(diào)節(jié)酶。有如下兩個特點：（1）被修飾的酶可

8、以有兩種互變形式，即一種為活性形式（具有催化活性），另一種為非活性形式（無催化活性）。正反兩個方向的互變均發(fā)生共價修飾反應(yīng)，并且都將引起酶活性的變化。（2）共價修飾調(diào)節(jié)作用可以產(chǎn)生酶的連續(xù)激活現(xiàn)象，所以具有信號放大效應(yīng)。例如腎上腺素引起糖原分解過程中的一系列磷酸化激活步驟，其結(jié)果將激素的信號被逐級放大了約300萬倍。目前已知有6種類型的共價修飾