《物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)》PPT課件

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1、第十一章物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)生命存在三大要素物質(zhì)代謝能量代謝代謝調(diào)節(jié)酶活性、酶含量單細(xì)胞生物細(xì)胞水平調(diào)節(jié)高等生物酶活性、酶含量細(xì)胞水平調(diào)節(jié)激素水平調(diào)節(jié)整體水平調(diào)節(jié)（神經(jīng)－體液調(diào)節(jié)）三級(jí)水平調(diào)節(jié)第一節(jié)細(xì)胞水平調(diào)節(jié)酶活性酶含量酶分布酶分布：分隔又集中催化不同代謝的酶分隔在不同亞細(xì)胞器。催化同一代謝的酶集中在同一亞細(xì)胞器。意義：利于各代謝順利進(jìn)行，避免相互干擾。真核細(xì)胞內(nèi)多酶體系或酶的分隔分布亞細(xì)胞器多酶體系與酶所催化的反應(yīng)細(xì)胞質(zhì)糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖原合成與分解、糖異生，脂肪酸合成、膽固醇、尿素線(xiàn)粒體膽固醇、尿素、三羧酸循環(huán)、脂肪酸β-氧化、呼吸鏈氧化磷酸

2、化細(xì)胞核DNA與RNA合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)磷脂、膽固醇合成代謝調(diào)節(jié)作用點(diǎn)——酶活性①限速酶：決定代謝反應(yīng)的速度②關(guān)鍵酶：決定代謝途徑的方向催化活力最低，Km最大，催化反應(yīng)速度最慢。代謝途徑的第一個(gè)酶，在催化可逆反應(yīng)時(shí)，極度偏向一個(gè)方向。一些重要代謝途徑的限速酶代謝途徑限速酶糖原分解磷酸化酶糖原合成糖原合酶、己糖激酶與葡萄糖激酶糖酵解磷酸化酶、己糖激酶、6-磷酸果糖激酶1、丙酮酸激酶糖異生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖-1,6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶糖有氧氧化丙酮酸脫氫酶系三羧酸循環(huán)α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶脂肪酸

3、合成乙酰輔酶A羧化酶脂肪分解甘油三酯脂肪酶酮體生成HMG-CoA合酶膽固醇合成HMG-CoA還原酶乳酸GlcG-6-PF-6-PF-1,6-BP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛磷酸烯醇式丙酮酸GnG-1-P乙酰CoA丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶1己糖激酶丙酮酸脫氫酶系乳酸脫氫酶快速調(diào)節(jié)－－酶活性的調(diào)節(jié)數(shù)秒、數(shù)分鐘通過(guò)改變酶的結(jié)構(gòu)別構(gòu)調(diào)節(jié)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)1.概念小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合，引起酶蛋白分子構(gòu)象的輕微改變，從而引起酶活性的改變，這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)。酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)被調(diào)節(jié)

4、的酶稱(chēng)為別構(gòu)酶引起酶發(fā)生別構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱(chēng)為別構(gòu)劑別構(gòu)激活劑——引起酶活性升高的別構(gòu)劑。別構(gòu)抑制劑——引起酶活性降低的別構(gòu)劑。一些重要代謝途徑中的別構(gòu)酶與別構(gòu)調(diào)節(jié)劑代謝途徑別構(gòu)酶別構(gòu)激活劑別構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDPG-6-P6-磷酸果糖激酶1FDP、AMP檸檬酸、ATP丙酮酸激酶ATP、乙酰CoA三羧酸循環(huán)檸檬酸合酶AMP、ADPATP、長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA異檸檬酸脫氫酶AMP、ADPATP糖異生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、ATPAMP糖原分解磷酸化酶AMP、G-1-PATP、G-6-P糖原合成糖原合酶G-6-P脂肪酸合成乙酰輔酶A羧

5、化酶檸檬酸、異檸檬酸長(zhǎng)鏈脂肪酰CoA膽固醇合成HMG-CoA還原酶檸檬酸、異檸檬酸膽固醇氨基酸分解代謝谷氨酸脫氫酶ADP、亮氨酸、甲硫氨酸ATP、GTP、NADH嘧啶合成天冬氨酸氨基甲酰基轉(zhuǎn)移酶GTP、UTP嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP、GMP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP、dATPdTTP2.機(jī)制別構(gòu)酶催化亞基調(diào)節(jié)亞基別構(gòu)劑：底物、終產(chǎn)物、ATP、ADP其他生理小分子代謝物別構(gòu)劑+酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的活性改變（升高或降低）疏松亞基聚合致密亞基解聚酶分子多聚化別構(gòu)激活別構(gòu)抑制別構(gòu)酶的“Ｓ”形曲線(xiàn)[S]V無(wú)別構(gòu)劑別構(gòu)酶常為多個(gè)亞基

6、構(gòu)成的寡聚體，具有協(xié)同效應(yīng)3.生理意義①代謝終產(chǎn)物反饋抑制反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過(guò)多。乙酰CoAHMG-CoA還原酶膽固醇膽固醇↑↑6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-1ATPAMP、ADP6-磷酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶②別構(gòu)調(diào)節(jié)使機(jī)體維持在相對(duì)恒定的生理狀態(tài)。酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)1.概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱(chēng)為酶的化學(xué)修飾。磷酸化--去磷酸乙?；?-脫乙酰甲基化--去甲基腺苷化--脫腺苷–SH與－S－S－互變一些代謝途徑中關(guān)鍵酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶化學(xué)修飾類(lèi)

7、型酶活力改變(糖原)磷酸化酶磷酸化/脫磷酸激活/抑制磷酸化酶b激酶磷酸化/脫磷酸激活/抑制蛋白激酶AcAMP化/脫cAMP激活/抑制糖原合酶磷酸化/脫磷酸抑制/激活磷酸果糖激酶磷酸化/脫磷酸抑制/激活HMG-CoA還原酶磷酸化/脫磷酸抑制/激活乙酰輔酶A羧化酶磷酸化/脫磷酸抑制/激活磷酸化酶的共價(jià)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)-OHThrSerTyr無(wú)活性的磷酸化酶b2H2O2Pi磷蛋白磷酸酶2ATP2ADP磷酸化酶b激酶2.機(jī)制高活性的磷酸化酶a-O-PO32-ThrSerTyr-OHThrSerTyr-O-PO32-ThrSerTyr3.生理意義與特點(diǎn)①化學(xué)修

8、飾酶大多有無(wú)活性(或低活性)與有活性(或高活性)兩種形式存在，其互變的可逆雙向反應(yīng)又由兩個(gè)不同的酶來(lái)催化，且伴有共價(jià)鍵的變化。②具有放大