中國農(nóng)業(yè)大學生物化學--代謝途徑的調(diào)控-1

1、蛋白質(zhì) 核酸 碳水化合物 脂類 生物大分子氨基酸 核苷酸 葡萄糖 脂肪酸/甘油 構件分子 6-磷酸-葡萄糖 丙酮酸 共同降解物 乙酰COA 電子傳遞鏈 氧化磷酸化 代謝終產(chǎn)物含氮終產(chǎn)物 ADP ATP TCA循環(huán) H + e-o2+H2OCO2尿素循環(huán) 代謝的基本策略代謝的基本目的在于形成ATP、還原力和構造單元以用于生物合成。 由ATP、還原力和構造單元可合成各類生物分子，并進而裝配成生物不同層次的結構。生物合成和生物形態(tài)建成是一個耗能和增加有序結構的過程，需要由物質(zhì)流、能量流和信息流來支持。脂肪脂肪葡萄糖、葡萄糖、其它單糖其它單糖三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)電子傳遞電子傳遞（氧化）（氧化）蛋白質(zhì)蛋

2、白質(zhì)脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油多糖多糖氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoAe-磷酸化磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中間產(chǎn)物（如丙酮酸、乙酰CoA等） 共同中間物進入三羧酸循環(huán),氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞生成H2O，釋放出大量能量，其中一部分通過磷酸化儲存在ATP中。大分子降解成基本結構單位NADPH生物氧化的三個階段代謝整體網(wǎng)絡化糖糖類類脂脂類類氨氨基基酸酸和和核核苷苷酸酸之之間間的的代代謝謝聯(lián)聯(lián)系系PEP丙酮酸丙酮酸生酮氨基酸生酮氨基酸 -酮戊二酸酮戊二酸核糖核糖-5-磷酸磷酸 甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨丙氨酸丙氨酸 甘氨酸甘氨酸絲氨酰絲氨酰色氨酸色氨酸半胱氨酸半胱氨酸 氨基酸

3、氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮乙酰乙酰CoA甘油甘油脂肪酸脂肪酸膽固醇膽固醇亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸酪酰氨酪酰氨色氨酸色氨酸笨丙氨酸笨丙氨酸異亮氨酸異亮氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪脂肪核苷酸核苷酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨苯丙酰氨苯丙酰氨酪氨酸酪氨酸異亮氨酸異亮氨酸甲硫酰氨甲硫酰氨蘇氨酸蘇氨酸纈氨酸纈氨酸琥珀酰琥珀酰CoA蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸乙醛酸乙醛酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)淀粉、糖原淀粉、糖原核酸核酸生糖氨基酸生糖氨基酸谷氨酰氨谷氨酰氨組氨酸組氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸

4、丙二單酰丙二單酰CoA1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖脂肪代謝和糖代謝的關系延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循環(huán)循環(huán)乙醛酸乙醛酸循環(huán)循環(huán)甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸丙酮酸合合成成植物或微植物或微生物生物糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系糖 -酮酸 氨基酸 蛋白質(zhì) 轉氨基作用 蛋白質(zhì) 氨基酸 -酮酸 糖（生糖氨基酸）脂類代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系脂肪甘油磷酸二羥丙酮脂肪酸乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨

5、基酸酮酸或乙酰CoA脂肪酸脂肪（生酮氨基酸） 核苷酸的一些衍生物具重要生理功能（如CoA、NAD+，NADP+，cAMP，cGMP）。 核酸是細胞內(nèi)重要的遺傳信息物質(zhì)，控制著蛋白質(zhì)的合成，影響細胞的成分和代謝類型 核酸生物合成需要糖和蛋白質(zhì)的代謝中間產(chǎn)物參加，而且需要酶和多種蛋白質(zhì)因子。 各類物質(zhì)代謝都離不開具備高能磷酸鍵的各種核苷酸，如ATP是能量的“通貨”，此外UTP參與多糖的合成，CTP參與磷脂合成，GTP參與蛋白質(zhì)合成與糖異生作用。 由少數(shù)中間代謝物溝通各代謝途徑；并使各個途徑的相互轉化成為可能。三個最關鍵的中間代謝產(chǎn)物：三個最關鍵的中間代謝產(chǎn)物： 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 丙酮酸丙酮

6、酸 乙酰乙酰 - CoA為什么為什么？為什么說6-磷酸葡萄糖是糖代謝的交叉點？1. 葡萄糖進入糖酵解途徑的第一步，參與糖酵解。2. 糖異生作用的關鍵步驟之一。3. 單糖主要的活化供體UDPG合成的焦磷酸化酶催化途徑中，6-磷酸-葡萄糖是主要的底物來源。4. 由其開始磷酸戊糖途徑，參與磷酸戊糖途徑。綜上， 6-磷酸-葡萄糖參與了糖代謝（分解與合成）的主要途徑，是典型的交叉點。為什么說乙酰為什么說乙酰- -CoACoA是代謝的重要中間物質(zhì)？是代謝的重要中間物質(zhì)？1.糖酵解產(chǎn)物進入三羧酸循環(huán)的連接點，而三羧酸循環(huán)是物質(zhì)與能量代謝的樞紐。2.脂肪酸降解與合成的基本單元，是動物細胞碳水化合物供應不足時，

7、脂肪酸降解中酮體代謝的關鍵物質(zhì)。3.氨基酸代謝碳骨架的連接點之一。4.是植物微生物中乙醛酸循環(huán)中的關鍵物質(zhì)，而乙醛酸循環(huán)在這些生物體內(nèi)完成了脂肪酸向碳水化合物的轉化。綜上，糖酵解和糖異生途徑中糖酵解和糖異生途徑中相對獨立的單向反應相對獨立的單向反應 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮2 磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸2 丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶己糖激酶果糖果糖激酶激酶二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸酯酶磷酸酯酶丙酮酸丙酮酸激酶激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶磷酸葡萄糖磷酸酯酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2 草酰乙酸草酰乙酸PEP羧激酶羧激酶合成與降解途徑的單向性合成與降解途徑的單向性通過NADPH循環(huán)將還原力由分解代謝轉移給生物合成反應NADPH+HNADPH+H+ +NADPNADP+ +分解代謝還原性有機物還原性生物合成反應氧化物還原性生物合成產(chǎn)物氧化前體代謝途徑交叉形成網(wǎng)絡 分解代謝和合成代謝的單向性 ATP是通用的能量貨幣 NADPH 以還原力形式攜帶能量直接用于還原性物質(zhì)的合成 由少數(shù)不可逆反應決定代謝特點：方向、水平方向、水平。 （限速酶/關鍵酶） 酶水平的調(diào)控是代謝調(diào)控的基礎： 合成水平的調(diào)控； 活性水平的調(diào)控。蛋