沈陽藥科大學(xué)生物化學(xué)

沈陽藥科大學(xué)生物化學(xué)第1頁/共31頁第一節(jié)新陳代謝的概念和研究方法一、物質(zhì)代謝的概念（一）物質(zhì)代謝的含義新陳代謝：機體與外界環(huán)境不斷進行物質(zhì)交換的過程通過消化、吸收、中間代謝和排泄四個階段來完成中間代謝：物質(zhì)代謝：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(xué)變化的過程能量代謝：物質(zhì)在機體內(nèi)進行化學(xué)變化的過程，伴隨有能量轉(zhuǎn)移的過程第2頁/共31頁（二）同化作用和異化作用同化作用：由外界環(huán)境攝取營養(yǎng)物質(zhì)，通過消化、吸收在體內(nèi)進行一系列復(fù)雜而有規(guī)律的化學(xué)變化，轉(zhuǎn)化為機體自身物質(zhì)。異化作用：機體自身原有物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化為代謝廢物排出體外第3頁/共31頁（三）合成代謝與分解代謝合成代謝：由簡單的小分子物質(zhì)合成復(fù)雜的大分子物質(zhì)的過程分解代謝：復(fù)雜的大分子物質(zhì)分解為二氧化碳、水和氨第4頁/共31頁二、能量代謝的概念（一）代謝過程中能量的變化機體從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)進行分解代謝時釋放能量，儲存于高能化合物，供生命活動需要。合成代謝吸收能量第5頁/共31頁（二）食物的卡價和呼吸商食物的卡價（熱價）：食物在體內(nèi)被氧化分解至最終產(chǎn)物所釋放的能量每克糖、脂肪和蛋白質(zhì)的卡價分別是17、38和17千焦呼吸商（RQ）：機體與外界環(huán)境在呼吸過程中所交換的二氧化碳與氧的摩爾比糖、脂肪和蛋白質(zhì)的呼吸商分別是1.0、0.7和0.8第6頁/共31頁（三）基礎(chǔ)代謝基礎(chǔ)代謝：人體在清醒而安靜狀態(tài)中，沒有食物的消化與吸收作用的情況下，處于適宜溫度，所消耗的能量。用于維持體溫及支持各種器官的基本運行，如呼吸、循環(huán)、分泌及排泄等。第7頁/共31頁第三節(jié)代謝調(diào)控總論細胞或酶水平的調(diào)節(jié)：代謝物通過影響細胞內(nèi)酶活力和酶合成量的變化，改變合成或分解代謝過程的速度。激素水平的調(diào)節(jié)：內(nèi)分泌腺所分泌的激素，通過體液輸送到組織，作用于靶細胞，改變酶活性，調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的方向和速度神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)：中樞神經(jīng)的控制下，通過神經(jīng)遞質(zhì)對效應(yīng)器發(fā)生直接影響，或者改變激素的分泌，再通過各種激素的互相協(xié)調(diào)，對整體的代謝進行綜合調(diào)節(jié)第8頁/共31頁一、細胞或酶水平的調(diào)節(jié)兩種方式：酶活力的調(diào)節(jié)酶合成量的調(diào)節(jié)第9頁/共31頁（一）酶活力的調(diào)節(jié)1、反饋調(diào)節(jié)與別構(gòu)酶限速酶反饋抑制正反饋負反饋別構(gòu)酶別構(gòu)效應(yīng)劑別構(gòu)激活劑別構(gòu)抑制劑第10頁/共31頁肝膽固醇生物合成的反饋調(diào)控第11頁/共31頁大腸桿菌CTP生物合成的反饋調(diào)控第12頁/共31頁氨基酸生物合成的反饋調(diào)控第13頁/共31頁協(xié)同反饋抑制與順序反饋抑制協(xié)同反饋抑制：兩個或以上的反饋抑制作用，其作用點是一個酶，反饋作用的強度大于兩者作用之和。順序反饋抑制：串聯(lián)反應(yīng)中每一步的中間代謝產(chǎn)物都能反饋抑制合成其本身的酶，從而造成終產(chǎn)物的反饋抑制作用逆向于串聯(lián)反應(yīng)的傳遞。第14頁/共31頁2、ATP、ADP和AMP的調(diào)節(jié)磷酸果糖激酶1糖原合成酶糖原磷酸化酶第15頁/共31頁3、酶的共價修飾調(diào)節(jié)酶分子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)合后引起分子變構(gòu)，使酶的活力發(fā)生變化（激活或抑制），而達到調(diào)節(jié)作用。第16頁/共31頁圖8-17糖原合成、分解的共價修飾調(diào)節(jié)第17頁/共31頁（二）酶量的調(diào)節(jié)酶蛋白合成和誘導(dǎo)的阻遏酶的誘導(dǎo)劑：加速酶合成的化合物酶的阻遏劑：減少酶合成的化合物（1）底物對酶合成的誘導(dǎo)例如：尿素循環(huán)中精氨酸酶受食物蛋白質(zhì)誘導(dǎo)（2）產(chǎn)物對酶合成的阻遏例如：肝臟中HMGCoA合成酶受膽固醇阻遏（3）激素對酶合成的誘導(dǎo)例如：胰島素誘導(dǎo)糖酵解中關(guān)鍵酶的合成（4）藥物對酶合成的誘導(dǎo)例如：苯巴比妥第18頁/共31頁2、酶蛋白降解改變酶蛋白分子降解的速度也能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)酶的含量。第19頁/共31頁（三）細胞代謝調(diào)控在生產(chǎn)實踐中的作用1、降低代謝產(chǎn)物的濃度（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn)2、添加誘導(dǎo)物類似物第20頁/共31頁（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)第21頁/共31頁（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn)第22頁/共31頁二、激素和神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)1、激素和神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的概念＊激素水平的調(diào)節(jié)：內(nèi)分泌腺所分泌的激素通過體液運送到靶細胞而對代謝的調(diào)節(jié)＊神經(jīng)-體液性調(diào)節(jié)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的直接控制下或間接通過激素對機體進行綜合性調(diào)節(jié)第23頁/共31頁2、激素和神經(jīng)系統(tǒng)對代謝調(diào)節(jié)的上下級關(guān)系上級內(nèi)分泌腺對下級內(nèi)分泌腺的調(diào)節(jié)控制第24頁/共31頁3、負反饋作用第25頁/共31頁第四節(jié)代謝抑制劑和抗代謝物一、代謝抑制劑（一）代謝抑制劑的概念和意義：指能夠抑制機體代謝某一反應(yīng)或某一過程的物質(zhì)。第26頁/共31頁（二）代謝（或酶）抑制劑的種類1、作用于細胞壁或細胞膜的抑制劑2、核酸代謝和蛋白質(zhì)生物合成抑制劑3、蛋白質(zhì)水解和氨基酸代謝的抑制劑4、糖代謝的抑制劑5、脂類代謝的抑制劑6、電子傳遞體和氧化磷酸化抑制劑第27頁/共31頁二、抗代謝物（一）抗代謝物的概念：在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與天然代謝物類似，這些物質(zhì)進入體內(nèi)可與正常代謝物相拮抗，從而影響代謝的進行。第28頁/共31頁（二）抗代謝物的種類1、維生素類似物2