《生物化学》教案 授课题目 学时安排 第十九章 代谢关系与调控 6学时 学握物、能、信息三大代谢关系：代谢相互关系（网 教 络)：代谢的基本要略：前馈与反馈：产能反应与需能反 学 应的调节：酶的共价修饰与连续激活：原核生物基因表 目 达的调节：真核生物基因表达的调节。 的 熟悉分解与合成的的单向性：ATP与NADPH的作 袋 用：细胞结构和酶的空间分布：细胞结构对酶的调控作 用：激素和递质受体的信号传导系统。 求 了解蛋白质的定位控制；门空离子通道与神经信号 的传导。 代谢网络 教学 反馈、共价修饰 重点 原核生物基因表达 教学 代谢网络 难点 基因表达 教学 讲授结合多媒休课件 过程 作业 P579习题之1、2、3、4、5、6、12、17
教学内容 导言 上面我们分别讨论了糖类、脂质、蛋白质、核酸的分解与合成。这些代谢就像前面所 说的各自独立进行吗？ 一个小小的细胞内有如此多的代谢过程，有些目标是相同的，如各种能源物质的生物 氧化，都是为了合成T:有此目的是相反的，如糖原的修解与合成、糖球解与糖是生、脂 肪酸的B氧化与从头合成：有些是有先后顺序的，如转录与翻译： 有些是殊途同归的 种途径产生的氢，都进入呼吸链；有些是同途殊归的，如色氨酸、苯丙氯酸、酪氨酸都来自 于莽苹酸途径产生的分枝酸：等等等等。可谓多种多样，错综复杂， 如何才能使其相互沟通，有条不素呢？ 第十九章代谢关系及调控 第一节细胞代谢的调节网络（关系） 一、物、能、信息三大代谢关系（掌握） 物质代谢 S+→一+++p公解合 能量代谢 DP一ATP低能状态高能状态 信息代期 遗传信息的传递，表达 信息分子的合成、运输、灭活 三者关系任何物质代谢总有能量变化，而能量变化总是伴随者物质秩序的变化（熵 变)，而上述查化总是受着信息《贵传信息、信息分子)的调节控制，而信息物质的合成总 是离不开物质原料和能量消耗，即 物质代谢+能量代谢 ·信息代诊 三方协调，细胞的生命活动有序进行，关系一旦破坏，生命便异带甚至终结。 例上述任何一方祓抑制，都可杀死细胞， 放线茵素D结合DNA双链使之不能解开，不能转录】 链霉素、四环素阻止30S亚基功能发挥，不能译 氟化物 不能呼吸 璞胺药抗叶酸合减 每一种药物只抑制其一的一个代谢环节，但都是要命的。 二、代谢相互关系（网络） (重点难点) (一)物质代谢的原则和方略 将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应（氧化、还原、转移.加 脱、异构等)转化种类警多的分子。不同途径中的共同中何产物互通使各途径得以沟通，形 成经济有效、运转良好的代谢网络。 关能中向产物6磁酸萄萄糖、丙审酸、乙酥铺酸A 重要中间产物 磷酸二羟丙酮、磷酸烯醇式丙酮酸、草酰乙酸、á丽戊二酸、磷 酸核掂等 乙碰Cd是翻，脂.氨基酸代谢共有的重要中间代谢物，三发酸循坏是二 大背莽物最终代谢途径，是转化的帆纽
相五联系（代树络）示意图见P540图1 (一)物后代谢的相万联系 1、代谢与脂肪代谢的关系 可以转变成脂防 二羟丙蘭障酸经甘油磷酸脱红催化变成甘 ·-磷酸：丙丽酸氣化脱度变成乙酰辅脖A,再合成双数饯原子的脂防酸。 在动物和人，脂肪转变成推量很少。甘油可祭游异生变成辅原，但脂防酸代谢的乙 發被A不能转李成丙酮酸，人能异华成。拉然甘油、万贺和雨疑CM可以转座成， 其量微不足道 枝物体内有乙酸循不途，所以，脂防转变成惟量大 多糖一单糖一碎酸二羟丙酮→甘油→了脂 一→乙酰辅悔A→脂肪酸一门肪 !微生物、油料种子 糖一草酰乙酸 2、糖代谢与蛋白质代谢的关系 多糖一单糖一嗣酸等一非必需氨基酸一蛋白质 蛋白质·生酷氨基酸·单糖·多糖 不能转变成蛋白质，而蛋白质可转变成。代谢产生的-酶酸（丙酶酸、 戊二酸，草酰乙酸)氨基化和转氨生成应的非必需氨基酸.蛋白质分解的20种氯基酸〔另 氨酸、氨酸除外)，均可生成-酸转变为猫 3、脂肪代谢和蛋白质代谢的关系 脂不能转交为琴白质，而蛋白质可转枣为脂举，因为脂防酸转枣成窥基酸风限于公窥酸 且需草乙酸存在（来糖人 氯酸代谢可生成乙府合成时脂的原 4、核酸和其他物质代谢的关系 蛋白质 类 脂肪 ①1↓2 ③↑1④ ⑤1↓@ 酸 核酸 核酸 ①信息表达，ATP,GTP ②德、氨基酸、能源等， ③核糖、ATP、UTP等。 ④核糖、能源等。 ⑤ATP、CTP等 ⑥能源等 核酸和其他物质代的关系帝切。核酸通过惊制蛋白质的合成影啊翻胞的组成成分利 代谢类型，德酸代谢离不开游使调节蛋日。 许多核甘酸在物质代训中起重要作用，TP金与的合成，CTP叁与障脂的合成，C7P 为置白质合成所必需。许多铺南为核苷酸生物。氨基酸及其代谢产生的一碳单位，代谢 酸成途产生的腾酸是合成模苷酸的原料。 三、分解与合成关系（熟悉）
单向独立进行 关键博的单向性导致 有利于代谢调 G+ATP=6- -C+AD 6-p-G+H20-G+P1 葡萄糖经酵解转化为乳酸，乳酸经槽异生转化为葡萄糖 四、ATP、NADPH的作用（掌握） 五、代谢的基本要略（掌握） 形成ATP、还原力和构造单元，用以合成生物大分子。 构建自身 自养生物 光→ATP+NADPH 无机营养物一一一→自身物质 异养牛物 营养物一组成单位一分解代 谢 详见P543图5 ATP+NADPH构造单元 自身物质 第二节酶活性调节 代谢调节概述 生物界代谢的调节，可分为4个水半：牌水半调节、细胞水半调节、激素水平调节、 神经水平调节。 酶活性变化 别构作用、共价修饰、蒋原激活、双关 悔含最变化 合成、降解 调节一个代谢途径 细胞水平 酶区域化 细胞内代谢平衡 激素水平 膜上受体介导膜内受体介导 细胞间代谢平衡 神经水平 直接作用间接作用 细胞间代谢平衡 一、别构调节（熟悉） 变构剂与蔗的调节亚基或调节部位非共价结合，引起酶分子构象改变，从而改变撼活性。 受调节的潮称为变构喇或别构酶。变构剂有底物、产物、代谢途径终产物及小分子核甘震类 物质。变构效应有变构激活和变构柳制。变构调节主要以反锁方式控制的活性，反微柳制 (负反)普存在 1、前馈与反馈 正（激活、负（抑制）
例前债意活6一磷酸萄萄德别构激活德原合酶 前债抑制乙酰辅磷A别构抑制乙酰辅酵A羧化酶 为避免代谢途径过分拥挤，转向另一途径 反债薇活TP别构澈活磷酸烯酶式丙酮酸羧化倒 反债抑制天冬氨酸别构抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 2、类型 (1)无分支代 单价×馈 (2)有分支代谢 多价×馈 顶子反惯 图 如PEP一草酰乙酸一天冬氨酸·氨甲酰磷酸一一→一UTP 孙同反馈 谷胶 →→+组 甘 色 同工酶反馈图 一赖 如 天冬一天酰磷酸→天冬氨酸B半醛 E2 累积反馈 图 等于 如谷氨酰胺合成酶受甘、丙、色、组、CTP,AMP、磷酸葡糖胺、氨甲 酰磷酸等有谷胺转氨的产物界积反馈抑制 合作反馈图大于 如积聚反馈抑制的一种，较少见 二、产能反应与需能反应的调节（掌握） ATP-→ADP+Pi 质量作用比[ATP][ADP[Pi] 因为某些碑亦受P影响，现在用能荷概念 能荷 常见调节点 磷酸果糖激梅Pi、AMP、ADP薇活；ATP、柠檬酸抑制。 丙酮酸藏酶 ATP、柠檬酸抑制。 柠楼酸合酸 酮戊二酸脱氢系 ADP激活 产能代谢调节位点为什么不在葡萄槽激酶 因为该反应不仅仅是产能代谢。6~磷酸葡萄糖是许多代谢的原料 6-磷酸果糖+ATP→1,6-二磷酸果格+ADP