《物质代谢调节》PPT课件.ppt

首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节第十章第十章 物质代谢的联系与调节物质代谢的联系与调节第一节第一节 物质代谢的特点物质代谢的特点第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系第三节第三节 组织组织、器官的代谢特点器官的代谢特点 及联系及联系第四节第四节 代谢调节代谢调节首页首页1首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节2、代谢调节3、各组织、器官物质代谢各具特色4、各种代谢物均具有各自共同的代谢池5、ATP是机体能量利用的共同形式6、NADPH是合成代谢所需的还原当量第一节第一节 物质代谢的特点物质代谢的特点1、整体性第一节第一节2首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节 乙酰辅酶A是三大营养物质共同的中间代谢物，三羧酸循环是糖、脂、蛋白质最后分解的共同代谢途经，释出的能量均以ATP形式储存。第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系一、在能量代谢上的相互一、在能量代谢上的相互联联系系:第二节第二节3首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节二二、糖、脂、蛋白质代谢之间的糖、脂、蛋白质代谢之间的三三 相互联系相互联系2、糖代谢与氨基酸代谢的相互联系3、脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系4、核酸与氨基酸代谢的相互联系1、糖代谢与脂代谢的相互联系第二节第二节4首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节苏氨酸，半胱氨酸苏氨酸，半胱氨酸葡萄糖葡萄糖6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A 草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛胆固醇胆固醇亮氨酸，赖氨酸亮氨酸，赖氨酸脂肪脂肪甘油甘油脂肪酸脂肪酸氧化氧化酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸a-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸CO2缬氨酸缬氨酸 蛋氨酸蛋氨酸异亮氨酸异亮氨酸 苏氨酸苏氨酸血红素血红素谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺嘌呤嘌呤CO2酮体酮体丙氨酸，色氨酸，丝氨酸丙氨酸，色氨酸，丝氨酸甘氨酸甘氨酸磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 嘌呤、血红素嘌呤、血红素第二节第二节5首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节第三节第三节 组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系器官器官组织组织特有特有的酶的酶功能功能主要代谢途径主要代谢途径主要代谢物主要代谢物主要代谢产物主要代谢产物肝肝葡萄糖激酶、葡萄糖葡萄糖激酶、葡萄糖-6磷磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、甘油激酶羧激酶、甘油激酶 代谢枢纽代谢枢纽糖异生、糖异生、脂酸脂酸-氧化、氧化、糖有氧氧化糖有氧氧化葡萄糖、脂酸、葡萄糖、脂酸、乳酸、甘油、乳酸、甘油、氨基酸氨基酸葡萄糖、葡萄糖、VLDL、HDL、酮体、酮体脑脑神经中枢神经中枢 糖有氧氧化、糖有氧氧化、糖酵解、糖酵解、氨基酸代谢氨基酸代谢氨基酸、氨基酸、葡萄糖、酮体、葡萄糖、酮体、脂酸脂酸 乳酸、乳酸、CO2、H2O心心 脂蛋白脂酶、脂蛋白脂酶、呼吸链丰富呼吸链丰富泵出血液泵出血液有氧氧化有氧氧化乳酸、葡萄糖乳酸、葡萄糖 VLDL CO2 、H2O脂肪脂肪组织组织 脂蛋白脂酶脂蛋白脂酶,激素酶感脂肪酶激素酶感脂肪酶储存及动储存及动员脂肪员脂肪 酯化脂酸、酯化脂酸、脂解脂解VLDL、CM 游离脂酸、游离脂酸、甘油甘油肌肉肌肉 脂蛋白脂酶，脂蛋白脂酶，呼吸链丰富呼吸链丰富 收缩收缩 糖酵解、糖酵解、有氧氧化有氧氧化脂酸、葡萄糖、脂酸、葡萄糖、酮体酮体乳酸、乳酸、CO2 、H2O 肾肾甘油激酶、磷酸烯醇式丙甘油激酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶酮酸羧激酶排泄尿液、排泄尿液、糖异生糖异生糖异生、酮体糖异生、酮体生成、糖酵解生成、糖酵解脂酸、葡萄糖、脂酸、葡萄糖、乳酸、甘油乳酸、甘油葡萄糖葡萄糖红细胞红细胞无线粒体无线粒体运输氧运输氧糖酵解糖酵解葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸第三节第三节6首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节一、细胞水平的代谢调节二、激素水平的调节三、整体调节第四节第四节 代谢调节代谢调节第四节第四节7首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节1、关键酶2、变构调节3、化学修饰调节4、酶含量的调节一、一、细胞水平的代谢调节细胞水平的代谢调节第四节第四节8首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节（1）定义：在一系列酶催化的化学反应中，其速度和方向不是由每一单个酶决定，而是由其中一个或几个具有调节作用的酶活性所决定，此酶称关键酶，又称调节酶。1、关键酶、关键酶 （2）特点：a、反应速度最慢。b、催化单向反应。c、酶活性除受底物控制外、还受多种 代谢物或效应剂调节。第四节第四节9首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节 小分子化合物与酶蛋白分子活性中心以外的某一部位特异性结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节作用称为 酶的变构调节或别位调节（allosteric regulation）。被调节的酶称为变构酶或别位酶(allosteric enzyme)，使酶发生变构效应的物质称为变构效应剂(allosteric effector)。（1）定义：2、变变 构构 调调 节节第四节第四节10首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节（2）调节机制：催化亚基：能与底物结合起催化 作用的亚基调节亚基：能与变构效应剂结合 而起调节作用的亚基变构酶组成（3）意义：a.变构效应剂以非共价键与调节 亚基结合、引起酶的构象改变，为快速调节。b.使代谢物生成不致过多。c.有效利用能量。第四节第四节11首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节4 cAMPcAMPcAMPcAMPcAMPPKA无活性无活性CCRRRRCCPKA有活性有活性第四节第四节12首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节3、化学修饰调节、化学修饰调节（1）定义 酶蛋白肽链上某些残基在酶的催化下发 生可逆的共价修饰,从而使酶活性改变，这种调节称为酶的化学修饰调 节。（2）主要类型磷酸化与去磷酸化乙酰化与去乙酰化甲基化与去甲基化腺苷化与去腺苷化SH与SS 互变第四节第四节13首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节Thr Ser Tyr Thr Ser TyrOH OPO32Pi H2O 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶蛋白激酶Mg2+酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶的磷酸化与去磷酸化酶的磷酸化与去磷酸化第四节第四节14首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节（3）主要特点：）主要特点：a.绝大多数属于此类调节方式的酶具有无活绝大多数属于此类调节方式的酶具有无活b.性（或低活性）和有活性（或高活性）性（或低活性）和有活性（或高活性）两种方式。两种方式。b.是由酶催化引起的共价键变化，具有放大是由酶催化引起的共价键变化，具有放大效应，催化效率常较变构调节高。效应，催化效率常较变构调节高。c.磷酸化与去磷酸化是最常见的酶促化学修磷酸化与去磷酸化是最常见的酶促化学修饰反应。饰反应。第四节第四节15首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节激素（胰高血糖素、肾上腺素等）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶（无活性）（无活性）腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 （有活性）（有活性）ATPcAMP PKA（无活性）（无活性）PKA （有活性）（有活性）糖原合酶糖原合酶（有活性）（有活性）糖原合酶糖原合酶（无活性）（无活性）PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶1磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶PPi磷蛋白磷酸酶1磷酸化酶磷酸化酶b（无活性）（无活性）磷酸化酶磷酸化酶a （有活性）（有活性）Pi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶1磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂P磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂 PKA（有活性）（有活性）第四节第四节P（）16首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节4、酶含量的调节、酶含量的调节（1）酶蛋白合成）酶蛋白合成 的透导与阻遏的透导与阻遏透导剂：加速酶合成的化合物阻遏剂：减少酶合成的化合物（2）酶蛋白的降解）酶蛋白的降解 改变酶蛋白分子的降解速度 也能调节细胞内酶的含量。第四节第四节17首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节二、二、激素水平的调节激素水平的调节激素受体分类激素受体分类第四节第四节1、膜受体激素：存在于细胞质膜、膜受体激素：存在于细胞质膜 上的跨膜上的跨膜 糖蛋白。如胰岛素、生长糖蛋白。如胰岛素、生长 激素、促性腺激素、促性腺 激素、促甲状腺激素、甲状旁腺激素。激素、促甲状腺激素、甲状旁腺激素。2、胞内受体激素：如类固醇激素、前列腺、胞内受体激素：如类固醇激素、前列腺 素、甲状腺素、素、甲状腺素、1，25 VD3）2（OH18首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节三、三、整体调节整体调节1、饥饿、饥饿（1）短期饥饿）短期饥饿肌肉蛋白质分解加强肌肉蛋白质分解加强糖异生作用加强糖异生作用加强脂肪动员加强，酮体生成增多脂肪动员加强，酮体生成增多组织对葡萄糖的利用降低组织对葡萄糖的利用降低第四节第四节19首页首页第一节第一节第二节第二节第三节第三节第四节第四节(2)长期饥饿长期饥饿a.脂肪动员进一步加强，肝生成大量酮体，脑脂肪动员进一步加强，肝生成大量酮体，脑组织利用酮体增加，超过对葡萄糖的利用，占组织利用酮体增加，超过对葡萄糖的利用，占总耗氧量总耗氧量 的的60%。b.肌肉以脂酸为主要能源，以保证酮体优先供肌肉以脂酸为主要能源，以保证酮体优先供应组织。应组织。c.肌肉蛋白质分解减少，肌肉释出氨基酸减少，肌肉蛋白质分解减少，肌肉释出氨基酸减少，乳酸和丙酮酸成为肝糖异生的主要来源。乳酸和丙酮酸成为肝糖异生的主要来源。d.肾糖异生作用明显增加。肾糖异生作用明显增加。e.因肌肉蛋白分解减少，负氮平衡有所改善。因肌肉蛋白分解减少，负氮平衡有所改善。第四节第四节20