王镜岩生物化学笔记 考研复习必备(32)
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2. 起始复合物形成的次序有差异。
有43S起始复合物形成,48S起始复合物形成和80S起始复合物形成三步。小亚基40S核糖体结合到mRNA的帽子上,沿着mRNA运动,直到遇到第一个AUG密码子,才开始翻译(没有富含嘌呤的序列确定起始位点)。
3. 肽链延长和终止
目前所知,除因子的种类和名称与原核生物蛋白质合成不同外,其过程非常相似。延长因子是eEF1α和eEF1βγ。终止由单一的释放因子eRF催化。
第十二章 物质代谢的相互联系与调控
教学目标:
1.熟悉物质代谢的特点和相互间的联系,掌握交叉点。
2.了解代谢调节的方式和水平。
3.熟悉酶水平调节的方式、原理(酶活性、酶量、酶的区域化分布)。
4.了解激素和神经水平调节的特点。
导入:动物在生命活动过程中,除摄入氧气排出二氧化碳外,还要不断地摄取食物排出代谢废物。机体这种和环境间不断进行的物质交换,即物质代谢。物质代谢是生命本质特征,是生命活动的物质基础。其特点是什么?
第一节 物质代谢的相互联系
一、物质代谢的特点
1.整体性
各类物质的代谢在相互联系、相互制约下进行,形成一个完整统一的过程(网络)。如在能量供应上,糖、脂、蛋白质可以相互替代,相互制约。一般情况下,糖是主要供能物质(50%~70%),脂主要是储能(供能只占10%~40% ),蛋白质几乎不是供能形式;饥饿或某些病理状态时,糖供能减少,脂和蛋白质分解供能增加。
物质代谢在个体和种属之间都具互补性,这是生态平衡的基础。
2.代谢调节
正常情况下,机体各种物质代谢能适应内外环境变化,有序地进行。这是由于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变化。代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征。
3.生命物质的降解和合成有共同点
生命物质的降解是一个分子由大到小,生成其单体的过程。降解的方式有水解、磷酸解、焦磷酸解、硫解。降解后的单体进入中间代谢进一步分解。分解的作用一是获得能量,二是获得重要的中间物。ATP是生物体能量利用的共同形式,是机体最主要的能量载体和各种生命活动能量的直接供体。分解的最终产物是CO2、H2O、NH3、H3PO4、SO2等无机物,因种属差异,各类物质分解的最终产物有所不同。
生命物质的合成是一个由小到大,由简单到复杂的过程。分为半合成和从头合成。蛋白质、核酸、多糖和脂类的聚合是一种半合成。自养生物可直接将无机物转化为有机物,氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸和胆固醇的合成是从无到有,即从头合成。NADPH是合成代谢所需的还原当量。
物质代谢具共同的代谢池,处于动态平衡中。
4.各组织、器官物质代谢各具特色
动物、植物和微生物的物质代谢以及动物各组织、器官的物质代谢途径有所不同,各具特色。肝脏是物质代谢的中心。
每种物质代谢的活化方式不同(如糖的降解是磷酸化己糖,而糖的聚合是UDPG、ADPG;甘油三酯的合成是甘油-α-磷酸和脂酰辅酶A;氨基酸的活化以氨酰腺苷酸方式进行)。
二、物质代谢的相互联系
物质代谢通过各代谢途径的共同中间产物相互联系,但在相互转变的程度上差异很大,有些代谢反应是不可逆的。乙酰CoA是糖、脂、氨基酸代谢共有的重要中间代谢物,三羧酸循环是三大营养物最终代谢途径,是转化的枢纽。
1. 糖代谢与脂肪代谢的关系
糖可以转变成脂肪、磷脂和胆固醇。二羟丙酮磷酸经甘油磷酸脱氢酶催化变成甘油-α-磷酸;丙酮酸氧化脱羧变成乙酰辅酶A,再合成双数碳原子的脂肪酸。
在动物和人,脂肪转变成糖惟量很少。甘油可经糖异生变成糖原,但脂肪酸代谢的乙酰辅酶A不能转变成丙酮酸,不能异生成糖。虽然甘油、丙酮和丙酰CoA可以转变成糖,其量微不足道。
植物体内有乙醛酸循环途径,所以,脂肪转变成糖惟量大。
2. 糖代谢与蛋白质代谢的关系
糖不能转变成蛋白质,而蛋白质可转变成糖。糖代谢产生的α-酮酸(丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸)氨基化和转氨生成相应的非必需氨基酸。蛋白质分解的20种氨基酸(亮氨酸、赖氨酸除外),均可生成α-酮酸转变为糖。
3. 脂肪代谢和蛋白质代谢的关系
脂不能转变为蛋白质,而蛋白质可转变为脂类。因为脂肪酸转变成氨基酸仅限于谷氨酸,且需草酰乙酸存在(来源糖)。
氨基酸代谢可生成乙酰CoA及合成磷脂的原料。
4. 核酸和其他物质代谢的关系
核酸和其他物质代谢的关系密切。核酸通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成分和代谢类型,核酸代谢离不开酶及调节蛋白。
许多核苷酸在物质代谢中起重要作用,UTP参与糖的合成,CTP参与磷脂的合成,CTP为蛋白质合成所必需。许多辅酶为核苷酸衍生物。氨基酸及其代谢产生的一碳单位,糖代谢磷酸戊糖途径产生的磷酸核糖是合成核苷酸的原料。
第二节 物质代谢的调节
一、代谢调节的方式和水平
1. 细胞水平的调节
通过改变关键酶的结构或含量以影响酶的活性,进而对代谢进行调节。是生物最基本的调节方式。关键酶催化的反应特点:在整条代谢通路中催化的反应速度最慢,又称限速酶;催化单向反应或非平衡反应;受多种效应物的调节。
2. 激素水平的调节
是通过与靶细胞受体特异结合,将激素信号转化为细胞内一系列化学反应,最终表现出激素的生物效应。
3. 神经水平的调节
是神经系统通过激素、酶或直接对组织、器官施加影响,进行整体调节。
二、细胞水平的调节
(一)酶活性的调节
通过改变酶结构快速调节酶活性,有2种调节方式。
1. 变构调节
变构剂与酶的调节亚基或调节部位非共价结合,引起酶分子构象改变,从而改变酶活性。受调节的酶称为变构酶或别构酶。变构剂有底物、产物、代谢途径终产物及小分子核苷酸类物质。变构效应有变构激活和变构抑制。变构调节主要以反馈方式控制酶的活性,反馈抑制(负反馈)普遍存在。
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