物质代谢的相互关系

生物化学讲义第十章物质代谢的联系和调节 【目的与要求】1.熟悉三大营养物质氧化供能的通常规律与相互关系。

2．熟悉糖、脂、蛋白质、核酸代谢之间的相互联系。

3．熟悉代谢调节的三种方式。

掌握代谢途径、关键酶（调节酶）的概念；掌握关键酶（调节酶）所催化反应的特点。

熟悉细胞内酶隔离分布的意义。

熟悉酶活性调节的方式。

4．掌握变构调节、变构酶、变构效应剂、调节亚基、催化亚基的概念；5．掌握酶的化学修饰调节的概念及要紧方式。

6．熟悉激素种类及其调节物质代谢的特点。

7．熟悉饥饿与应激状态下的代谢改变。

【本章重难点】1.物质代谢的相互联系2．物质代谢的调节方式及意义3．酶的变构调节、化学修饰、阻遏与诱导4．作用于细胞膜受体与细胞内受体的激素学习内容第一节物质代谢的联系第二节物质代谢的调节第一节物质代谢的联系一、营养物质代谢的共同规律物质代谢：机体与环境之间不断进行的物质交换，即物质代谢。

物质代谢是生命的本质特征，是生命活动的物质基础。

二、三大营养物质代谢的相互联系糖、脂与蛋白质是人体内的要紧供能物质。

它们的分解代谢有共同的代谢通路—三羧酸循环。

三羧酸循环是联系糖、脂与氨基酸代谢的纽带。

通过一些枢纽性中间产物，能够联系及沟通几条不一致的代谢通路。

对糖、脂与蛋白质三大营养物质之间相互转变的关系作简要说明：㈠糖可转变生成甘油三酯等脂类物质（除必需脂肪酸外），甘油三酯分解生成脂肪酸，脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA或者进入三羧酸循环或者生成酮体，因此甘油三酯的脂肪酸成分不易生糖，但甘油部分能够转变为磷酸丙糖而生糖，但是甘油只有三个碳原子，只占甘油三酯的很小部分。

㈡多数氨基酸是生糖或者生糖兼生酮氨基酸。

因此氨基酸转变成糖较为容易。

糖代谢的中间产物只能转变成非必需氨基酸，不能转变成必需氨基酸。

㈢少数氨基酸能够生酮，生糖氨基酸生糖后，也可转变为脂肪酸（除必需脂肪酸外），因此氨基酸转变成脂类较为容易。

脂肪酸经β-氧化生成乙酰CoA进入三羧酸循环后，即以CO2形式被分解。

【高中生物】高中生物知识点：三大营养物质代谢的关系三大营养物质的代谢关系：三种营养素代谢之间的关系：三种营养素相互关联，相互制约。

它们是可以转化的，但有条件，而且转化的程度有明显的差异。

知识点拨：1.蛋白质与糖的转化关系：构成蛋白质的天然氨基酸几乎可以转化为糖；2、糖类代谢与蛋白质代谢的关系：糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸。

糖类在分解的过程中产生的一些中间产物如丙酮酸，可以通过氨基转换作用产生相应的非必需氨基酸，但由于糖类分解时不能产生与必需氨基酸相对应的中间产物，因而糖类不能转化成必需氨基酸。

3.脂肪与糖的转化关系脂肪分解产生的甘油和脂肪酸都能够转变成糖类。

4.蛋白质代谢与脂肪代谢的关系一般来说，动物体内不容易利用脂肪合成氨基酸。

植物和微生物可由脂肪酸和氮源生成氨基酸；某些氨基酸通过不同途径可转变成甘油和脂肪酸。

5.糖、脂肪和蛋白质之间转化的条件在正常情况下，人和动物体所需要的能量主要由糖类氧化供给的，只有当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量，保证集体的能量需要。

当糖类和脂肪的摄入量都不足时，体内蛋白质的分解就会增加。

而当大量摄入糖类和脂肪时，体内蛋白质的分解就会减少。

6.人体内的物质代谢是一个完整的过程相关高中生物知识点：糖代谢葡萄糖代谢：知识拓展：1.除了定义中给出的淀粉（主要是食品中的淀粉）外，血糖的来源还包括非糖物质（如脂肪和蛋白质）的转化和肌糖原的分解。

2、蛋白质转化成血糖的时候主要是脱氨基作用形成，而脱去的氨基主要形成尿素随尿液排出。

3.糖、脂肪和蛋白质转化为血糖，按糖、脂肪和蛋白质的顺序提供能量。

4、空腹血糖正常值（1）一般情况下，空腹血糖为3.9~6.1mmol/L（70~110mg/dl），血糖为3.9~6.9mmol/L（70~125mg/dl）。

（2）、空腹全血血糖≥6.7毫摩尔/升(120毫克/分升)、血浆血糖≥7.8毫摩尔/升(140毫克/分升)，2次重复测定可诊断为糖尿病。

物质代谢的联系与调节第一节物质代谢的特点(一)整体性体内各种物质包括糖、脂、蛋白质、水、无机盐、维生素等的代谢不是彼此孤立各自为政，而是同时进行的，而且彼此互相联系，或相互转变，或相互依存，构成统一的整体。

(二)代谢调节机体存在精细的调节机制，不断调节各种物质代谢的强度、方向和速度以适应内外环境的变化。

代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。

(三)各组织、器官物质代谢各具特色由于各组织、器官的结构不同，所含有酶系的种类和含量各不相同，因而代谢途径及功能各异，各具特色。

例如肝在糖、脂、蛋白质代谢上具有特殊重要的作用，是人体物质代谢的枢纽。

(四)各种代谢物均具有各自共同的代谢池无论是体外摄人的营养物或体内各组织细胞的代谢物，只要是同一化学结构的物质在进行中间代谢时，不分彼此，参加到共同的代谢池中参与代谢。

(五)ATP是机体能量利用的共同形式糖、脂及蛋白质在体内分解氧化释出的能量，均储存在ATP的高能磷酸键中。

(六)NADPH是合成代谢所需的还原当量参与还原合成代谢的还原酶则多以NADPH为辅酶，提供还原当量。

如糖经戊糖磷酸途径生成的NADPH既可为乙酰辅酶A合成脂酸，又可为乙酰辅酶A 合成固醇提供还原当量。

第二节物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互联系乙酰辅酶A是三大营养物共同的中间代谢物，三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途径，释出的能量均以ATP形式储存。

从能量供应的角度看，这三大营养素可以互相代替，并互相制约。

二、糖、脂和蛋白质代谢之间的联系体内糖、脂、蛋白质和核酸等的代谢不是彼此独立，而是相互关联。

它们通过共同的中间代谢物，即两种代谢途径汇合时的中间产物，三羧酸循环和生物氧化等联成整体。

(一)糖代谢与脂代谢的相互联系当摄人的糖量超过体内能量消耗时，除合成少量糖原储存在肝及肌肉外，生成的柠檬酸及ATP可变构激活乙酰辅酶A竣化酶，使由糖代谢源源而来的大量乙酰辅酶A得以羧化成丙二酰辅酶A，进而合成脂酸及脂肪在脂肪组织中储存，即糖可以转变为脂肪。

关于人体内三大营养物质代谢关系的解读
人体内的三大营养物质包括蛋白质、脂质和碳水化合物，这些物
质之间存在着复杂的代谢关系。

蛋白质是细胞结构和活动的重要物质，参与细胞新陈代谢，是组成血液和淋巴细胞的原始物质，也是体内激素，酶和免疫细胞的主要成分，因此蛋白质在人体各种活动中都有重
要作用。

脂质既可以作为营养物质，也可以构成部分细胞膜，有着重
要的生理功能，还可以提供能量和跳动剂，在脂肪肝、高胆固醇血症
中脂质的代谢机制也发生变化。

碳水化合物的代谢非常复杂，它可以
作为人体的热量来源，也可以作为合成多种有机分子的原料，在细胞
供氧过程中有着重要作用。

从细胞代谢的角度来看，这三类营养物质之间存在着复杂的相互
关系。

在营养物质的代谢过程中，可以将原物质通过代谢反应进行改变，并将其转化为另一种物质，形成新的物质。

例如，碳水化合物可
以通过呼吸酶催化反应，将糖类物质分解转化成同位素CO2和水；另
外蛋白质和脂质也可以通过催化反应进行互转。

在营养物质代谢过程中，人体内会产生能量作为新物质形成的催化剂，而能量则会通过ATP
产生和消耗来得到衡量。

总之，人体内三大营养物质依存于复杂的代谢关系，除了彼此间
的相互关系，这些物质还深入了解了细胞的新陈代谢及能量的代谢机制，使得我们对营养的获取和利用有了全面的了解，以此来促进健康
的生活。

第十一章代谢的相互关系及调节控制I 主要内容本章重点讲了两个方面问题，一是生物体内不同物质代谢的相互联系，二是生物体内物质代谢的调控。

一、物质代谢的相互联系糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢和核酸代谢是广泛存在于各种生物体内的四大物质代谢途径，不同途径之间的相互关系集中体现为各有所重，相互转化，又相互制约的关系。

二、代谢调节的一般原理代谢的调节控制方式有分子水平调节、细胞水平调节、激素水平调节和神经水平调节四种，其中神经水平调节是高等动物所特有的，细胞水平是所有生物体共有的，各种类型的调节都是由细胞水平来实现的。

细胞水平调控是一切调控的最重要基础，细胞水平调节主要分为酶的区域化分布调节、底物的可利用性、辅因子的可利用性调节、酶活性的调节、酶量调节五种形式。

（一）酶的区域化分布调节（二）底物的可利用性（三）辅助因子的可利用性（四）酶活性调节酶活性调节是通过对现有酶催化能力的调节，最基本的方式是酶的反馈调节，亦即通过代谢物浓度对自身代谢速度的调节作用，反馈调节作用根据其效应的不同分为正反馈调节和负反馈调节。

反馈是结果对行为本身的调节或输出对输入的调节，在物质代谢调节中引用反馈是指产物的积累对本身代谢速度的调节。

反馈抵制调节包括顺序反馈调节、积累反馈调节、协同反馈调节和同功酶调节四种。

(五) 酶量的调节细胞内的酶可以根据其是否随外界环境条件的改变而改变分为组成酶和诱导酶。

组成酶是催化细胞内各种代谢反应的酶，如糖酵解、三羧酸循环等。

诱导酶则是其含量可以随外界条件发生变化的一些酶类。

它的产生或消失可以使细胞获得或失去代谢某一种物质的能力。

1.原核生物基因表达调控操纵子学说是F. Jacob 和 J. Monod 于1961年首先提出来用于解释原核生物基因表达调控的一个理论。

该理论认为一个转录调控单位包括：结构基因、调节基因、启动子和操纵基因四个部分，其中操纵基因加上它所控制的一个或几个结构基因构成的转录调控功能单位称为操纵子。