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1、.,三大营养物质代谢之间的相互联系,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,三大营养物质： 维持人体正常生理功能的物质： 糖 Carbohydrates 矿物质 Mineral 脂类 Lipids 维生素 Vitamin 蛋白质 Protein 水 Water,糖 脂类 蛋白质,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,糖代谢 糖 分解 糖酵解 糖有氧氧化 磷酸戊糖途径 糖 糖异生,乳酸 丙酮酸 甘油 18种氨基酸（亮、赖除外）,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,糖代谢问题： 1、糖分解代谢各途径的概念，起始物，反应条件，产物(重点)，产能比？ 2、各代谢途径的过程，关键酶(重点)，调节，生理意义？
2、3、糖有氧氧化与糖酵解的异同点(重点)？ 4、糖异生的概念，部位、可异生的物质？过程(难点)，关键酶(重点)？,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,脂肪：甘油三酯 脂类 类脂：胆固醇、胆固醇酯、磷脂 糖脂、游离脂肪酸,CO2+H2O+ATP 甘油 脂肪 糖 三羧酸循环 脂肪酸 乙酰CoA 酮体 胆固醇,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,脂代谢问题： 1、脂肪水解的概念，过程，酶，产物？ 2、甘油的代谢，脂肪酸的氧化(重点)部位，过程，产物，生成ATP数量？ 3、脂肪合成的原料、途径，甘油的来源，脂肪酸的合成原料，过程(难点)，关键酶，调节？ 4 、酮体的概念，合成部位、原料、过程，分解利用的
3、部位、酶？ 5、胆固醇合成原料、过程，胆固醇可转变为哪些物质？,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,氨基酸分解代谢,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,氨基酸代谢问题： 1、氨基酸脱氨基方式(重点) ？氨的去路？酮酸的代谢(重点)？ 2、个别氨基酸脱羧的产物？产物的作用？一碳单位的概念、生成过程(难点) 、载体、生理功用？ 3、含硫氨基酸代谢过程？芳香族氨基酸代谢产物？,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,三大营养物质代谢相互关系联系图,中心物质：乙酰辅酶 A 代谢共同途径：三羧酸循环,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,总结： 1、糖代谢与脂代谢的相互联系 甘油 糖 脂肪 脂肪酸 胆固醇 酮
4、体,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,2、糖代谢与氨基酸代谢的相互联系,18种氨基酸 （亮赖除外）,糖,12种非必需氨基酸,.,三大营养物质代谢之间的相互联系,3、 脂代谢与氨基酸代谢的相互联系,20种氨基酸,乙酰辅酶A,脂肪酸,脂肪,甘油,12种非必需氨基酸,.,沟通不同代谢途径的中间代谢物,各条代谢途径可通过一些枢纽性中间代谢物相互联系，相互协调，相互制约，使生命正常。,物质代谢的相互联系和调节控制,.,蛋白质,氨基酸,乙酰CoA,草酰乙酸,柠檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,延胡索酸,TCA循环,脂肪酸,甘油,脂肪,葡萄糖,CO2,H2O,ATP,氨,鸟氨酸循环,尿素,排出,核苷酸,核酸
5、,酮体,胆固醇,甘油二酯,CDP-胆胺,CDP-胆碱,磷脂,3-磷酸甘油醛,丙酮酸,6-Pi-葡萄糖,.,6-Pi-葡萄糖,6-Pi-葡萄糖是糖酵解,磷酸戊糖途径,糖异生,糖原合成及糖原分解的共同中间代谢物.在肝细胞中，通过6-Pi-葡萄糖使上述糖代谢的各条途径相互沟通。,葡萄糖,6-Pi-葡萄糖,5-磷酸核酮糖,磷酸戊糖途径,3-磷酸甘油醛,6-磷酸果糖,丙酮酸,1-Pi-葡萄糖,UTP,PPi,nUDPG,引物(G)m m4,糖原,nUDP,.,葡萄糖,3-磷酸甘油醛,丙酮酸,6-Pi-葡萄糖,5-磷酸核酮糖,6-磷酸果糖,磷酸戊糖途径,脂肪,甘油,生糖氨基酸,3-磷酸甘油醛,.,3-磷酸
6、甘油醛是糖酵解，磷酸戊糖途径及糖异生的共同中间代谢产物，脂肪分解产生的甘油通过甘油激酶催化也可形成 3-磷酸甘油醛，另外，生糖氨基酸脱氨以后可转变为3-磷酸甘油醛。所以，3-磷酸甘油醛可以联系糖、脂质及氨基酸代谢。,.,丙酮酸,丙酮酸是糖酵解，糖有氧氧化和生糖氨基酸氧化分解代谢得共同中间产物。糖酵解时丙酮酸还原为乳酸，有氧氧化时则生成乙酰coA。另外，丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下形成草酰乙酸。生糖氨基酸异生为糖也需经过丙酮酸的形成及转变。,.,葡萄糖,丙酮酸,乳酸脱氢酶 （LDH）,乳酸,丙酮酸脱氢 酶复合体,乙酰CoA,生糖氨基酸,丙酮酸羧化酶,草酰乙酸,磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶,磷酸烯醇型丙酮
7、酸,.,乙酰CoA,糖、脂肪及氨基酸的分解代谢中间产物乙酰coA可通过共同的代谢途径柠檬酸循环，氧化磷酸化氧化为CO2和H2o,并释放能量；乙酰coA也是脂肪酸，胆固醇合成的原料，在肝脏，乙酰coA还可用于合成酮体。因此，乙酰 coA是联系糖，脂肪及氨基酸代谢的重要物质。,.,-酮戊二酸,草酰乙酸,延胡索酸,柠檬酸,琥珀酰CoA,Tyr Gln His Pro,Glu,Ile Met Ser Thr Val,Phe Tyr,葡萄糖 磷酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸,乙酰CoA,Asn Asu,脂肪酸,酮体,三羧酸循环,.,草酰乙酸、-酮戊二酸等柠檬酸循环中间产物,草酰乙酸，-酮戊二酸等柠檬酸循环中间产
8、物，除参加三羧酸循环外，还可为生物体内合成某些物质提供碳骨架。,Asp,Glu,草酰乙酸,-酮戊二酸,柠檬酸,TCA循环,琥珀酰CoA,脂肪酸,Gly,血红素,丙酮酸,.,综上所述，通过共同的中间代谢物,不同代谢途径之间相互沟通,相互转化. 除少数必需脂肪酸、必需氨基酸外，糖、脂质及氨基酸大多数可以相互转变.,.,（一）糖代谢与脂肪代谢的相互关系,糖可以在生物体内变成脂肪。 脂肪不能大量转变为糖，除了油料作物种子。 1.糖变成脂肪,.,由糖转变为脂类的过程 脂肪是甘油及脂肪酸合成的酯。糖可以变成甘油-磷酸，也可以变成脂肪酸，所以糖能变成脂肪。 糖变成-磷酸甘油： 糖 二羟丙酮磷酸 甘油-磷酸
9、糖变成脂肪酸： 糖 丙酮酸 乙酰辅酶A 脂肪酸,糖酵解,甘油磷酸脱氢酶,氧化脱羧,糖酵解,双数碳原子,.,2.脂肪转变成糖 实验证明:用CH3C14OOH饲喂动物后，确有C14参入肝糖原分子中，惟量很少。近些年来，人们对丙酮代谢的临床研究与动物实验研究已确证脂肪酸代谢所产生的丙酮能够转变成糖。 脂肪转变成糖的过程 甘油 -磷酸甘油 磷酸二羟丙酮 糖原 脂肪酸 乙酰辅酶A 草酰乙酸(少量) 糖 油料作物种子萌发时动用所贮存的大量脂肪并转化为糖类。,糖原异生作用,分解,三羧酸循环,.,（二）糖代谢与蛋白质代谢的关系,糖可以转变为非必需氨基酸。 蛋白质可以转变为糖。 1.糖生成氨基酸: 糖是生物体重
10、要的能源和碳源。糖可用于合成各种碳链结构，经氨基化和转氨基作用后，即生成相应的氨基酸。,.,糖在代谢过程中可产生丙酮酸，丙酮酸经三羧酸循环可转变成-酮戊二酸和草酰乙酸。这三种酮酸经氨基化作用或转氨作用分别变成丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸。 糖还可以转变成其他非必需氨基酸，但糖不能在体内合成必需氨基酸。,.,氨基酸,-酮酸,-酮戊二酸,谷氨酸,转氨酶,NH3 + NADH+H+,NAD+ +H2O,L-谷氨酸脱氢酶,丙酮酸,三羧酸循环,草酰乙酸,.,2.蛋白质转变成糖 实验：用蛋白质饲养人工糖尿病的狗，则50%以上的食物蛋白质可以转变为葡萄糖，并随尿排出。改用丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等饲养这种患人工
11、糖尿病的狗，随尿排出的葡萄糖就大为增加。用氨基酸饲养饥饿动物，根据其肝中糖原贮存量的增加，也可证明多种氨基酸在体内转变成肝糖原。,.,蛋白质转变成糖的步骤： 现已了解除亮氨酸、赖氨酸外，其他组成蛋白质的天然氨基酸均可转变为糖。,.,丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸 丙氨酸转变成丙酮酸、天冬氨酸转变成草酰乙酸、谷氨酸转变成-酮戊二酸。 -酮戊二酸经三羧酸循环变成草酰乙酸。草酰乙酸经烯醇丙酮酸磷酸羧激酶作用变成烯醇丙酮酸磷酸。烯醇丙酮酸磷酸沿酵解作用逆行，即可生成糖原。 其他如精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸均可通过谷氨酸转变成-酮戊二酸，再转变成糖原。,氨基酸经脱氨基作用可变为-酮酸，-酮酸再经过
12、一系列变化转化成糖。,.,苯丙氨酸、酪氨酸可以先转变成延胡索酸、沿三羧酸循环变成草酰乙酸，再转变成糖原。 丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、色氨酸、胱氨酸、缬氨酸、半胱氨酸等均可先转变成丙酮酸，再变成糖原。 另外，异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸可转变成琥珀酰辅酶A，也可以转变成糖原。,.,（三）脂肪代谢与蛋白质代谢的相互关系,由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的，实际上仅限于Glu。 蛋白质间接地转变为脂肪。 脂肪合成蛋白质 由脂肪合成蛋白质的可能性是有限的。 脂类分子中的甘油可先转变为丙酮酸，再转变为草酰乙酸和-酮戊二酸，然后接受氨基而转变为丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。,.,脂肪水解形成的脂肪酸经-氧化作用生成
13、乙酰辅酶A，后者与草酰乙酸缩合后，经三羧酸循环转变成-酮戊二酸。-酮戊二酸可经氨基化或转氨作用生成谷氨酸。 由脂肪酸转变成氨基酸，实际上仅限于谷氨酸。而且实现此种变化，尚需有草酰乙酸存在。而草酰乙酸是由其他来源(如糖与蛋白质)所产生。所以脂肪可以转变成氨基酸，但很有限。 在植物和微生物，由于存在乙醛酸循环，可通过此条途径来合成氨基酸。例如：某些微生物利用醋酸或石油烃类物质发酵产生氨基酸，可能也是通过这条途径。,.,蛋白质转变为脂肪 实验：用只含蛋白质的膳食饲养动物，动物能在体内存积脂肪证明蛋白质可在动物体内转变成脂肪，不过这种转变可能是间接的。 生酮氨基酸和生糖兼生酮氨基酸（如酪氨酸、苯丙氨酸
14、、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、赖氨酸）在代谢过程中生成乙酰辅酶A；乙酰辅酶A循脂肪酸合成途径，即可合成脂肪酸。 生糖氨基酸可以直接或间接生成丙酮酸，丙酮酸可以变成甘油，也可以在氧化脱羧变成乙酰辅酶A后生成脂肪酸。,.,（四）核酸与其他物质代谢的相互关系,核酸是细胞内的重要遗传物质，核酸在机体的遗传和变异及蛋白质合成中，起着决定性的作用。可通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成分和代谢类型。 核酸及其衍生物和多种物质代谢有关。,.,其他各类代谢物为核酸及其衍生物的合成提供原料 脂类代谢除供应CO2外，和核酸代谢并无明显的关系。 蛋白质代谢能为嘌呤和嘧啶的合成提供许多原料，如甘氨酸、甲酸盐、谷氨酰胺、
15、天冬氨酸和氨等；核苷酸合成需要酶和多种蛋白因子的参与。（但酶和蛋白因子的合成本身又是由基因所控制的。可见核酸起着决定性的作用。） 糖类能产生二羧基氨基酸的前身酮酸，并且又是戊糖的来源。,.,一般来说，核酸不是重要的碳源、氮源和能源，但许多游离核苷酸在代谢中起着重要的作用。 例如ATP是能量和磷酸基转移的重要物质，UTP参加糖的合成。CTP参加磷脂的合成。CTP为蛋白质合成所必需。 此外，许多辅酶均为核苷酸的衍生物。例如，辅酶A、烟酰胺核苷酸和异咯嗪核苷酸等，都是腺嘌呤核苷酸的衍生物，腺嘌呤核苷酸还可以作为合成组氨酸的原料。,.,可以看出，核酸(及其衍生物)与其他各类代谢物之间存在着一种交互作用的关系。 其他各类代谢物为核酸及其衍生物的合成提供原料，而核酸及其衍生物又反过来对其他物质的代谢方式和反应速度发生影响。,.,乙酰COA,乙酰COA，3-磷酸甘油醛，NADPH,动物内困难,氨基化,脱氨基作用,动物体内数量极为有限,糖,脂质,核苷酸,氨基酸,.,总的来说，糖、脂肪、蛋白质和核酸等物质在代谢过程中都是彼此影响，相互转化和密切相关的
