第十二章物质代谢的整合与调节医本演示文稿.pptVIP

乙酰CoA FA合成酶系 FA 无意义循环 例： ATP 脂酰CoA β-[O] 乙酰CoA 线粒体 胞液 6 有氧氧化 糖不足 糖充足 Glc 酶隔离分布的意义: 提高同一代谢途径酶促反应速率。使各种代谢途径互不干扰，彼此协调，有利于调节物对各途径的特异调节。 本文档共102页；当前第61页；编辑于星期二\20点52分 （二）关键酶活性决定整个代谢途径的速度 和方向 ※ 关键酶催化的反应特点： ①常常催化一条代谢途径的第一步反应或分支点上的反应，速度最慢，其活性能决定整个代谢途径的总速度。 ②常催化单向反应或非平衡反应，其活性能决定整个代谢途径的方向。 ③酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂调节。 ※ 关键酶（key enzymes） 代谢过程中具有调节作用的酶。 本文档共102页；当前第62页；编辑于星期二\20点52分 关键步骤 关键酶 代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的关键酶决定 。 本文档共102页；当前第63页；编辑于星期二\20点52分 代谢途径 关键酶 糖原降解 磷酸化酶 糖原合成 糖原合酶 糖酵解 己糖激酶 磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系 柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 糖异生 丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 果糖双磷酸酶-1 脂肪酸合成 乙酰辅酶A羧化酶 胆固醇合成 HMG辅酶A还原酶 某些重要代谢途径的关键酶 本文档共102页；当前第64页；编辑于星期二\20点52分 ①快速调节（改变酶分子结构） ②迟缓调节（改变酶含量） 数秒、数分钟 改变单个酶分子的催化能力 数小时、几天 调节酶的合成与降解速度 别构调节 (allosteric regulation) 化学修饰调节 (chemical modification) ※ 调节关键酶活性（酶分子结构改变或酶含量改变）是细胞水平代谢调节的基本方式，也是激素水平代谢调节和整体代谢调节的重要环节。 本文档共102页；当前第65页；编辑于星期二\20点52分 （三）别构调节通过别构效应改变关键酶活性 别构调节是生物界普遍存在的代谢调节方式 一些小分子化合物能与酶蛋白分子活性中心外的特定部位特异结合，改变酶蛋白分子构象、从而改变酶活性，这种调节称为酶的别构调节(allosteric regulation) 。 本文档共102页；当前第66页；编辑于星期二\20点52分 被调节的酶称为变构酶或别构酶(allosteric enzyme)。 使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂 (allosteric effector) 。 ?变构激活剂?allosteric effector?——引起酶活性增加的变构效应剂。 ?变构抑制剂?allosteric effector? ——引起酶活性降低的变构效应剂。 本文档共102页；当前第67页；编辑于星期二\20点52分 代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂 糖酵解 己糖激酶 AMP、ADP、FDP、Pi G-6-P 磷酸果糖激酶-1 FDP 柠檬酸 丙酮酸激酶 ATP，乙酰CoA 三羧酸循环 柠檬酸合酶 AMP ATP，长链脂酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 AMP，ADP ATP 糖异生 丙酮酸羧化酶 乙酰CoA，ATP AMP 糖原分解 磷酸化酶b AMP，G-1-P，Pi ATP，G-6-P 脂酸合成 乙酰辅酶A羧化酶 柠檬酸，异柠檬酸 长链脂酰CoA 氨基酸代谢 谷氨酸脱氢酶 ADP，亮氨酸，蛋氨酸 GTP，ATP，NADH 嘌呤合成 谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶 AMP，GMP 嘧啶合成 天冬氨酸转甲酰酶 CTP，UTP 核酸合成 脱氧胸苷激酶 dCTP，dATP dTTP 一些代谢途径中的变构酶及其变构效应剂 本文档共102页；当前第68页；编辑于星期二\20点52分 2. 别构效应剂通过改变酶分子构象改变酶活性 别构酶 催化亚基 调节亚基 别构效应剂： 底物、终产物 其他小分子代谢物 本文档共102页；当前第69页；编辑于星期二\20点52分 别构效应剂 + 酶的调节亚基 酶的构象改变 酶的活性改变 （激活或抑制 ） 疏松 亚基聚合 紧密 亚基解聚 酶分子多聚化 本文档共102页；当前第70页；编辑于星期二\20点52分 ※ 别构效应的机制有两种： （1）调节亚基含有一个“假底物”（pseudosubstrate）序列 “假底物”序列能阻止催化亚基结合底物，抑制酶活性；效应剂结合调节