物质代谢联系与调控讲稿.ppt

《物质代谢联系与调控讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物质代谢联系与调控讲稿.ppt（67页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于物质代谢联系与调控第一页，讲稿共六十七页哦一、物质代谢的概念 1、新陈代谢（metabolism）是机体与外界环境不断进行物质交换的过程。2、基础代谢（basal metabolism）是指人体在清醒而安静的状态中，同时又没有食物的消化与吸收作用的情况下，并处于适宜温度，所消耗的能量。第一节第一节 物质代谢概念与特点物质代谢概念与特点第二页，讲稿共六十七页哦3、研究方法（1）同位素示踪法：常用同位素的放射性及其半衰期同位素放射性半衰期同位素放射性半衰期3H14C45Ca32P-12.3年5760年153天14天35S131I125I59Fe-，-，87天 8天60天46.3天第三页，讲稿共

2、六十七页哦（2）致突变法：第四页，讲稿共六十七页哦二二 物质代谢的特点物质代谢的特点 体内各种物质（糖、脂、蛋白质、水、体内各种物质（糖、脂、蛋白质、水、无机盐和维生素等）的代谢构成一个统一无机盐和维生素等）的代谢构成一个统一的整体的整体彼此相互联系彼此相互联系或相互转化或相互转化或相互依存或相互依存（一）整体性（一）整体性第五页，讲稿共六十七页哦 机体存在精细的调节机制，使各种物质机体存在精细的调节机制，使各种物质代谢能适应内外环境的变化。代谢能适应内外环境的变化。调节各种物质代谢的调节各种物质代谢的强度强度调节各种物质代谢的调节各种物质代谢的方向方向调节各种物质代谢的调节各种物质代谢的速度

3、速度（二）代谢调节（二）代谢调节第六页，讲稿共六十七页哦 各组织、器官所含酶系不同，因而代谢途各组织、器官所含酶系不同，因而代谢途径及功能各异。径及功能各异。肝脏肝脏含糖、脂、蛋白质代谢的各种酶系，是含糖、脂、蛋白质代谢的各种酶系，是物质代谢的物质代谢的总枢纽总枢纽脂肪组织含激素敏感脂肪酶，能进行脂肪脂肪组织含激素敏感脂肪酶，能进行脂肪的储存与动员的储存与动员 脑组织、红细胞有糖代谢酶系，能利用糖氧脑组织、红细胞有糖代谢酶系，能利用糖氧化供能化供能（三）各组织、器官物质代谢各具特色（三）各组织、器官物质代谢各具特色第七页，讲稿共六十七页哦 各种代谢池（如氨基酸代谢池、血糖各种代谢池（如氨基酸代

4、谢池、血糖代谢池）；代谢池）；同一种代谢物共同参加到同一代谢池同一种代谢物共同参加到同一代谢池中代谢（如各种来源的血糖均通过血糖中代谢（如各种来源的血糖均通过血糖代谢池参与各种组织的代谢）。代谢池参与各种组织的代谢）。（四）各种代谢物均具各自的代谢池（四）各种代谢物均具各自的代谢池第八页，讲稿共六十七页哦（五）（五）ATP是体内能量利用的共同形式是体内能量利用的共同形式（六）（六）NADPH是体内各种合成代谢所需是体内各种合成代谢所需 的还原当量的还原当量生物大分子的合成、肌肉收缩、神生物大分子的合成、肌肉收缩、神经冲动的传导、细胞渗透压及形态经冲动的传导、细胞渗透压及形态的维持等的维持等乙酰

5、辅酶乙酰辅酶A合成脂酸、合成固醇等合成脂酸、合成固醇等第九页，讲稿共六十七页哦本本 章章 目目 录录第一节第一节 物质代谢概念与特点物质代谢概念与特点第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系第三节第三节 组织器官的代谢特点及联系组织器官的代谢特点及联系第四节第四节 代谢调节代谢调节第十页，讲稿共六十七页哦第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系 乙酰辅酶乙酰辅酶A是三大营养物质代谢共同的中间代谢是三大营养物质代谢共同的中间代谢物；物；三羧酸循环三羧酸循环是三大营养物质分解代谢共同的最后是三大营养物质分解代谢共同的最后代谢途径；代谢途径；分解代谢释放的能量均以分解代谢释放的能

6、量均以ATP的形式储存；的形式储存；从能量供应角度看，三大营养素可以相互代替，从能量供应角度看，三大营养素可以相互代替，并相互制约。并相互制约。一、在能量代谢上的相互联系一、在能量代谢上的相互联系第十一页，讲稿共六十七页哦二、三大代谢之间的相互联系二、三大代谢之间的相互联系（一）糖代谢与脂代谢的相互联系（一）糖代谢与脂代谢的相互联系糖糖乙酰乙酰CoA，NADPH脂肪酸脂肪酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮-磷酸甘油磷酸甘油脂肪脂肪有有氧氧化氧氧化酵解酵解从头合成从头合成脂肪甘油甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮糖代谢糖代谢脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA琥珀酸琥珀酸糖糖(植物植物)乙醛酸循环乙醛酸循环-氧化氧化糖

7、异生糖异生TCA第十二页，讲稿共六十七页哦糖代谢和脂肪代谢的关系延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油三羧酸三羧酸循环循环乙醛酸乙醛酸循环循环甘油甘油乙酰乙酰 CoA三酰三酰甘油甘油脂肪酸脂肪酸 氧氧化化 糖原（或淀粉）糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸烯醇丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸丙酮酸合合成成植物或微植物或微生物生物第十三页，讲稿共六十七页哦二、三大代谢之间的相互联系二、三大代谢之间的相互联系（一）糖代谢与脂代谢的相互联系（一）糖代谢与脂代谢的相互联系糖变脂糖变脂摄糖过多摄糖过多柠檬酸柠檬酸ATP变构变构+乙酰辅酶乙

8、酰辅酶A羧化酶羧化酶乙酰辅酶乙酰辅酶A 合成合成脂肪酸脂肪酸 储脂储脂 肥胖肥胖及血及血TG 第十四页，讲稿共六十七页哦脂肪酸不能转变为糖脂肪酸不能转变为糖脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸 动员动员甘油甘油糖糖 （少（少）-磷酸甘油磷酸甘油（少）少）乙酰乙酰CoA （多）（多）脂肪分解代谢脂肪分解代谢有赖于糖代谢：有赖于糖代谢：糖代谢糖代谢 草酰乙酸草酰乙酸 三羧酸三羧酸循环循环糖异生糖异生高酮血症高酮血症第十五页，讲稿共六十七页哦 除除生酮生酮aa外，其余外，其余aa均可生成均可生成-酮酸酮酸，并循糖异生途径转变为糖，并循糖异生途径转变为糖 糖代谢中间产物可氨基化转变为糖代谢中间产物可氨基化转变为非必需

9、非必需aa（但不能转变成（但不能转变成8种必需种必需aa）食物中蛋白质食物中蛋白质能能代替糖、脂供能代替糖、脂供能 但食物中糖、脂但食物中糖、脂不能不能代替蛋白质代替蛋白质（二）糖代谢与氨基酸代谢的相互联系（二）糖代谢与氨基酸代谢的相互联系糖糖 -酮酸酮酸 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 NH3蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 -酮酸酮酸 糖糖（生糖氨基酸）（生糖氨基酸）第十六页，讲稿共六十七页哦 所有所有aa均分解能生成乙酰均分解能生成乙酰CoA，用于脂，用于脂 肪、胆固醇合成肪、胆固醇合成 aa（如如Ser）亦可作为磷脂合成原料）亦可作为磷脂合成原料 仅脂肪动员的仅脂肪动员的甘油甘油可进入糖酵解途径

10、并转变为可进入糖酵解途径并转变为非必需非必需aa（但不能转（但不能转变成变成8种必需种必需aa）（三）脂（三）脂代谢代谢与氨基酸代谢的相互联系与氨基酸代谢的相互联系脂肪脂肪甘油甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA氨基酸碳架氨基酸碳架氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸酮酸或乙酰酮酸或乙酰CoA脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪（生酮氨基酸）（生酮氨基酸）第十七页，讲稿共六十七页哦Gly（甘）、（甘）、Asp（天冬）、（天冬）、Gln（谷（谷氨酰胺）及一碳单位是合成嘌呤的氨酰胺）及一碳单位是合成嘌呤的原料原料Asp、Gln及一碳单位是合成嘧啶的及一碳单位是合成嘧啶的原料原料（四）

11、核酸与氨基酸代谢的相互关系（四）核酸与氨基酸代谢的相互关系第十八页，讲稿共六十七页哦糖糖类类脂脂类类氨氨基基酸酸和和核核苷苷酸酸之之间间的的代代谢谢联联系系PEP丙酮酸丙酮酸生酮氨基酸生酮氨基酸-酮戊二酸酮戊二酸核糖核糖-5-磷酸磷酸 甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰氨谷氨酰氨丙氨酸丙氨酸 甘氨酸甘氨酸丝氨酰丝氨酰苏氨酸苏氨酸半胱氨酸半胱氨酸 氨基酸氨基酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乙酰乙酰CoA甘油甘油脂肪酸脂肪酸胆固醇胆固醇亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸酪酰氨酪酰氨色氨酸色氨酸笨丙氨酸笨丙氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoA脂肪脂肪核苷酸核苷酸

12、天冬氨酸天冬氨酸天冬酰氨天冬酰氨天冬氨酸天冬氨酸苯丙酰氨苯丙酰氨酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫酰氨甲硫酰氨苏氨酸苏氨酸缬氨酸缬氨酸琥珀酰琥珀酰CoA苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸乙醛酸乙醛酸蛋白质蛋白质淀粉、糖原淀粉、糖原核酸核酸生糖氨基酸生糖氨基酸谷氨酰氨谷氨酰氨组氨酸组氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸谷氨酸谷氨酸延胡索酸延胡索酸琥珀酸琥珀酸丙二单酰丙二单酰CoA1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖第十九页，讲稿共六十七页哦本本 章章 目目 录录第一节第一节 物质代谢概念与特点物质代谢概念与特点第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系第三节第三节 组织器官的代谢特点及联

13、系组织器官的代谢特点及联系第四节第四节 代谢调节代谢调节第二十页，讲稿共六十七页哦第三节第三节 组织器官的代谢特点及联系组织器官的代谢特点及联系1.肝肝 机体物质代谢的总枢纽机体物质代谢的总枢纽,是人体的中心是人体的中心 生化工厂生化工厂 2.心脏心脏 依次以酮体、乳酸、依次以酮体、乳酸、FFA和糖氧化供和糖氧化供能（有氧氧化为主）能（有氧氧化为主）（了解，自学）（了解，自学）第二十一页，讲稿共六十七页哦 3.脑脑 机体耗能的主要器官（耗氧机体耗能的主要器官（耗氧20%25%）；几乎以血糖来源的）；几乎以血糖来源的葡萄糖为唯葡萄糖为唯一能源一能源（每天（每天100g）；长期饥饿时亦可）；长期饥

14、饿时亦可氧化酮体供能。氧化酮体供能。4.肌肉组织肌肉组织 以氧化脂酸为主；剧烈运动以氧化脂酸为主；剧烈运动时进行无氧酵解生成乳酸时进行无氧酵解生成乳酸；肌糖原对血；肌糖原对血糖糖无无贡献（贡献（无无葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶活性磷酸酶活性）。）。第二十二页，讲稿共六十七页哦5.红细胞红细胞 由糖酵解供能，每天耗由糖酵解供能，每天耗30g葡萄葡萄糖，不能利用脂肪酸酮体氧化供能（糖，不能利用脂肪酸酮体氧化供能（无无线粒线粒体体）6.脂肪组织脂肪组织 储存脂肪；脂肪动员储存脂肪；脂肪动员7.肾肾 能进行糖异生（与肝相当），并能储存能进行糖异生（与肝相当），并能储存糖原；亦能利用酮体氧化供能；糖原；亦能

15、利用酮体氧化供能；肾髓质无线粒体，只能通过糖酵解供能。肾髓质无线粒体，只能通过糖酵解供能。第二十三页，讲稿共六十七页哦本本 章章 目目 录录第一节第一节 物质代谢概念与特点物质代谢概念与特点第二节第二节 物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系第三节第三节 组织器官的代谢特点及联系组织器官的代谢特点及联系第四节第四节 代谢调节代谢调节第二十四页，讲稿共六十七页哦第四节第四节 代谢调节代谢调节（重点与难点）（重点与难点）代谢调节作用的代谢调节作用的三三个水平：个水平：细胞水平细胞水平的代谢调节（酶活性和酶量，代谢物浓的代谢调节（酶活性和酶量，代谢物浓度，区室化）度，区室化）-本章重点本章重点 激素水

16、平激素水平的代谢调节（内分泌细胞的代谢调节（内分泌细胞激素激素细胞内细胞内代谢）代谢）整体水平整体水平的代谢调节（中枢神经的代谢调节（中枢神经神经递质神经递质效效应器应器激素分泌激素分泌细胞内代谢）细胞内代谢）第二十五页，讲稿共六十七页哦（一）酶在细胞内隔离分布（区室化）（一）酶在细胞内隔离分布（区室化）各代谢途径的有关酶类，常组成各代谢途径的有关酶类，常组成酶体系酶体系，分布，分布于细胞的某一区域或亚细胞结构中，使不同的代谢于细胞的某一区域或亚细胞结构中，使不同的代谢途径在细胞不同区域内进行。途径在细胞不同区域内进行。胞液：胞液：糖酵解、糖原合成与糖酵解、糖原合成与分解、糖异生、磷酸戊糖途径

17、分解、糖异生、磷酸戊糖途径、脂酸合成、脂酸合成酶系酶系线粒体：线粒体：三羧酸循环、氧化三羧酸循环、氧化磷酸化、呼吸链、脂酸氧化磷酸化、呼吸链、脂酸氧化酶系酶系胞核：胞核：核酸合成核酸合成酶系酶系一、细胞水平的代谢调节一、细胞水平的代谢调节第二十六页，讲稿共六十七页哦调节酶（关键酶、限速酶）的概念调节酶（关键酶、限速酶）的概念 一个代谢途径的速度和方向，常由一一个代谢途径的速度和方向，常由一个或几个具有调节作用的关键酶的活性所个或几个具有调节作用的关键酶的活性所决定。这些调节代谢的酶称决定。这些调节代谢的酶称调节酶调节酶（regulatory enzyme）或）或关键酶关键酶（key enzym

18、e）第二十七页，讲稿共六十七页哦1.所催化的反应速度最慢，故又称所催化的反应速度最慢，故又称限速酶限速酶；关键酶的特点关键酶的特点2.催化催化单向单向反应或反应或非平衡非平衡反应，故能决定反应，故能决定 整个代谢途径的整个代谢途径的方向方向；3.酶活性除受酶活性除受底物底物影响外，还受多种影响外，还受多种代代 谢物谢物或或效应剂效应剂的调节。的调节。第二十八页，讲稿共六十七页哦糖原分解糖原分解 磷酸化酶磷酸化酶糖原合成糖原合成 糖原合酶糖原合酶糖酵解糖酵解 己糖激酶，己糖激酶，PFK-1，丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖有氧氧化糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系，柠檬酸合酶，丙酮酸脱氢酶系，柠檬酸合酶，异柠檬酸

19、脱氢酶异柠檬酸脱氢酶,酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系糖异生糖异生 丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激 酶酶,果糖果糖1,6-二磷酸酶二磷酸酶,葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶脂酸合成脂酸合成 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶胆固醇合成胆固醇合成 HMGCoA还原酶还原酶 某些重要代谢途径的关键酶某些重要代谢途径的关键酶代谢途径代谢途径 关键酶关键酶第二十九页，讲稿共六十七页哦变构调节变构调节共价共价(化学化学)修饰调节修饰调节代谢调节主要通过对关键酶代谢调节主要通过对关键酶活性活性的调节实现的调节实现快速调节快速调节(数秒数秒数分数分)迟缓调节迟缓调节(数小时数小时

20、数天数天)酶的代谢调节酶的代谢调节酶量的调节酶量的调节酶蛋白的酶蛋白的合成合成酶蛋白的酶蛋白的降解降解酶活性调节酶活性调节第三十页，讲稿共六十七页哦(二二)关键酶的变构调节关键酶的变构调节1.变构调节变构调节(别构调节别构调节)allosteric regulation 小分子小分子物质物质与与酶酶蛋白分子活性中蛋白分子活性中心以外的部位心以外的部位非共价键非共价键结合，使结合，使酶蛋酶蛋白构象白构象发生变化，从而增强或减弱酶发生变化，从而增强或减弱酶的活性。这种调节方式称的活性。这种调节方式称第三十一页，讲稿共六十七页哦变构部位变构部位(别构部位别构部位)allosteric site 与变

21、构效应剂结合的部位与变构效应剂结合的部位变构酶变构酶(别构酶别构酶)allosteric enzyme 被变构调节的酶被变构调节的酶变构效应剂变构效应剂 allosteric effector 使酶发生变构效应的物质使酶发生变构效应的物质第三十二页，讲稿共六十七页哦2.变构调节的机制变构调节的机制变构酶变构酶(寡聚酶寡聚酶)催化亚基催化亚基调节亚基调节亚基与底物结合与底物结合起催化作用起催化作用与变构效应剂与变构效应剂非共价非共价结合起调节作用结合起调节作用变构效应剂的种类：变构效应剂的种类：底物，代谢终产物，代谢中间产物，其他底物，代谢终产物，代谢中间产物，其他小分子代谢物小分子代谢物第三十

22、三页，讲稿共六十七页哦酶活性的变构调节示意图酶活性的变构调节示意图变构剂变构剂酶酶底物底物活活性性中中心心变变构构中中心心变构抑制变构抑制第三十四页，讲稿共六十七页哦ABCDEZ FG Z(-)(-)(-)(-)3.变构调节的生理意义变构调节的生理意义:反馈调节反馈调节 feedbackABCDE Y 第三十五页，讲稿共六十七页哦糖酵解糖酵解 己糖激酶己糖激酶 AMP,ADP,FDP,Pi G-6-P,ATP PFK-1 FDP 柠檬酸柠檬酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP,乙酰乙酰CoA TAC 柠檬酸合酶柠檬酸合酶 AMP ATP,长链脂酰长链脂酰CoA 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 AMP

23、,ADP ATP 糖异生糖异生 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 乙酰乙酰CoA,ATP AMP糖原分解糖原分解 磷酸化酶磷酸化酶b AMP,G-1-P,Pi ATP,G-6-P脂酸合成脂酸合成 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 柠檬酸柠檬酸,异柠檬酸异柠檬酸 长链脂酰长链脂酰CoA 氨基酸代谢氨基酸代谢 谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 ADP,亮氨酸亮氨酸,蛋氨酸蛋氨酸 GTP,ATP,NADH嘌呤合成嘌呤合成 Gln-PRPP酰胺转移酶酰胺转移酶 AMP,GMP嘧啶合成嘧啶合成 Asp转甲酰酶转甲酰酶 CTP,UTP核酸合成核酸合成 脱氧胸苷激酶脱氧胸苷激酶 dCTP,dATP dTTP 一些代谢途径中的变构

24、酶及其变构剂一些代谢途径中的变构酶及其变构剂(了解了解)代谢途径代谢途径 变构酶变构酶 变构激活剂变构激活剂 变构抑制剂变构抑制剂第三十六页，讲稿共六十七页哦（三）酶的共价修饰调节（三）酶的共价修饰调节 概念概念 一种一种酶酶在在另一种另一种酶酶的催化下的催化下，通，通过过共价键共价键的断裂与生成，的断裂与生成，结合或移去某结合或移去某基团基团，使酶，使酶活性活性改变，这种调节称改变，这种调节称酶的酶的共价修饰调节共价修饰调节 covalent modification regulation 或化学修饰调节或化学修饰调节 chemical modification regulation第三十七

25、页，讲稿共六十七页哦属快速调节，包括属快速调节，包括:（三）酶的共价修饰调节（三）酶的共价修饰调节磷酸化磷酸化/脱（去）磷酸化脱（去）磷酸化(最常见最常见)乙酰化乙酰化/脱乙酰化脱乙酰化甲基化甲基化/去甲基化去甲基化腺苷化与脱腺苷腺苷化与脱腺苷SH/-S-S-第三十八页，讲稿共六十七页哦酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸化与脱磷酸化酶蛋白酶蛋白磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶PiH 2O蛋白激酶蛋白激酶ATPADPMg2+酶蛋白酶蛋白ThrSerTyrOHThrSerTyrO-PO32-第三十九页，讲稿共六十七页哦糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 激活激活/抑制抑制磷酸化酶磷酸化酶b激酶

26、激酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 激活激活/抑制抑制 糖原糖原合合酶酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活HMGCoA还原酶还原酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活HMGCoA还原酶激酶还原酶激酶磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 激活激活/抑制抑制乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶 磷酸化磷酸化/脱磷酸脱磷酸 抑制抑制/激活激活甘油三酯脂肪酶甘油三酯脂肪酶 磷酸化磷酸化

27、/脱磷酸脱磷酸 激活激活/抑制抑制黄嘌呤氧化脱氢酶黄嘌呤氧化脱氢酶 SH/-S-S-脱氢酶脱氢酶/氧化酶氧化酶酶酶 化学修饰类型化学修饰类型 酶活性改变酶活性改变 表表10-5 酶促化学修饰对酶活性的调节酶促化学修饰对酶活性的调节第四十页，讲稿共六十七页哦2.酶促化学修饰的特点酶促化学修饰的特点(1)化学修饰酶一般都化学修饰酶一般都具有具有无活性（低活性）无活性（低活性）和和有活有活性（高活性）性（高活性）两种形式，它们之间在两种形式，它们之间在不同的酶不同的酶催化下催化下可相互转变。酶受激素的调节。可相互转变。酶受激素的调节。（可控）（可控）(2)化学修饰由酶催化引起共价键的变化，酶促反化学

28、修饰由酶催化引起共价键的变化，酶促反应具有应具有级联放大效应级联放大效应。（效率高）（效率高）(3)磷酸化与脱磷酸是最常见的。磷酸化与脱磷酸是最常见的。(经济有效经济有效)(4)许多化学修饰酶也同时受到变构调节，酶的化许多化学修饰酶也同时受到变构调节，酶的化学修饰和变构调节两者相辅相成。学修饰和变构调节两者相辅相成。（完善）（完善）第四十一页，讲稿共六十七页哦（四）酶含量的调节（四）酶含量的调节概念：概念：通过调节酶的含量（即通过控制酶蛋白通过调节酶的含量（即通过控制酶蛋白的合成与分解的速度）来实现对代谢反应速度的合成与分解的速度）来实现对代谢反应速度和强度的调节。和强度的调节。特点：特点：酶

29、蛋白的合成或降解所需时间较长，消酶蛋白的合成或降解所需时间较长，消耗耗ATP较多，属较多，属迟缓调节迟缓调节，作用慢（几小时，作用慢（几小时几天）、持续时间长。几天）、持续时间长。第四十二页，讲稿共六十七页哦1.酶蛋白合成的诱导与阻遏酶蛋白合成的诱导与阻遏酶的酶的底物底物、激素激素或或药物药物能在转录水平增加酶的合成能在转录水平增加酶的合成。诱导剂诱导剂加速酶蛋白合成的化合物加速酶蛋白合成的化合物阻遏剂阻遏剂减少酶蛋白合成的化合物减少酶蛋白合成的化合物1）底物对酶合成的诱导与阻遏）底物对酶合成的诱导与阻遏例：例：酪蛋白（饲料）酪蛋白（饲料）精氨酸酶量（鼠肝精氨酸酶量（鼠肝）+第四十三页，讲稿共

30、六十七页哦2）产物对酶合成的阻遏）产物对酶合成的阻遏例：例：胆固醇胆固醇 HMG-CoA还原还原酶量（肝）酶量（肝）3）激素对酶合成的诱导）激素对酶合成的诱导例：例：糖皮质激素糖皮质激素糖异生糖异生4种限速酶量种限速酶量+4）药物对酶合成的诱导）药物对酶合成的诱导血游离胆红素血游离胆红素(新生儿黄疸新生儿黄疸)苯巴比妥苯巴比妥葡萄糖醛酸基转葡萄糖醛酸基转移酶（肝微粒体移酶（肝微粒体）+第四十四页，讲稿共六十七页哦2.酶蛋白的降解酶蛋白的降解细胞内酶蛋白的降解由蛋白水解酶类催化。细胞内酶蛋白的降解由蛋白水解酶类催化。有：有：1 1）溶酶体中的蛋白水解酶）溶酶体中的蛋白水解酶2 2）蛋白酶体）蛋白

31、酶体由多种蛋白水解酶组成，需要由多种蛋白水解酶组成，需要泛素泛素参与。参与。第四十五页，讲稿共六十七页哦泛素泛素:由由76个个aa组成，分子量组成，分子量8.5kD,待降解的蛋白质与泛素结合待降解的蛋白质与泛素结合 （即泛素化）后，可迅速被酶降解。（即泛素化）后，可迅速被酶降解。这种降解作用与这种降解作用与细胞周期性调节蛋细胞周期性调节蛋白白（cyclin）的）的降解降解有关，故泛素参与细有关，故泛素参与细胞周期的调控胞周期的调控第四十六页，讲稿共六十七页哦二、激素水平的调节二、激素水平的调节激素激素(hormone)概念及作用方式概念及作用方式内分泌内分泌细胞细胞 生物效应生物效应分泌分泌激

32、素激素血液血液受体或受体或靶细胞靶细胞第四十七页，讲稿共六十七页哦受体作用方式受体作用方式 能识别相应的激素并特异地能识别相应的激素并特异地与之结合，从而将激素信号转变为细胞内与之结合，从而将激素信号转变为细胞内一系列的化学反应，最后表现出激素的生一系列的化学反应，最后表现出激素的生物学效应。物学效应。受体（受体（receptor)概念概念 分布于靶细胞膜或细胞内的特异蛋白质分布于靶细胞膜或细胞内的特异蛋白质(糖蛋糖蛋白或脂蛋白白或脂蛋白)。第四十八页，讲稿共六十七页哦1.1.膜受体激素膜受体激素激素分为激素分为膜受体激素膜受体激素和和细胞内受体激素细胞内受体激素膜受体是细胞表面质膜上的跨膜糖

33、蛋白。膜受体是细胞表面质膜上的跨膜糖蛋白。这类激素都是这类激素都是亲水亲水的，包括：的，包括：胰岛素、生长激素、促性腺激素、促甲状腺胰岛素、生长激素、促性腺激素、促甲状腺激素等激素等蛋白类激素；蛋白类激素；生长因子等生长因子等肽类激素肽类激素；及；及肾上腺素等肾上腺素等儿茶酚胺类激素儿茶酚胺类激素。第四十九页，讲稿共六十七页哦 激素作为激素作为第一信使第一信使与靶细胞膜上的与靶细胞膜上的受体结合，通过跨膜信息传递，转变为细受体结合，通过跨膜信息传递，转变为细胞内的胞内的第二信使第二信使信号，并通过级联放大，信号，并通过级联放大，产生细胞生物学效应。产生细胞生物学效应。作用作用第五十页，讲稿共六

34、十七页哦2.细胞内受体激素细胞内受体激素 有类固醇激素、甲状腺素、前列腺素、有类固醇激素、甲状腺素、前列腺素、1,25(OH)2-D3及视黄酸等及视黄酸等疏水性激素疏水性激素，均为分，均为分子量较小的子量较小的脂溶性脂溶性激素。激素。第五十一页，讲稿共六十七页哦 激素易透过细胞膜，并与胞内激素易透过细胞膜，并与胞内特异性受特异性受体体结合，形成激素结合，形成激素-受体复合物作用于染受体复合物作用于染色质特定序列（色质特定序列（激素作用元件激素作用元件），调节特），调节特异性异性mRNA的的转录及蛋白质的合成而发挥转录及蛋白质的合成而发挥生理作用。生理作用。作用：作用：第五十二页，讲稿共六十七页

35、哦酶酶级联系统级联系统调控示意图调控示意图意义意义：由于由于酶的酶的共价修饰反应是酶共价修饰反应是酶促反应，只要有少促反应，只要有少量信号分子（如激量信号分子（如激素）存在，即可通素）存在，即可通过加速这种酶促反过加速这种酶促反应，而使大量的另应，而使大量的另一种酶发生化学修一种酶发生化学修饰，从而获得放大饰，从而获得放大效应。这种调节方效应。这种调节方式快速、效率极高式快速、效率极高。肾上腺素或胰肾上腺素或胰高血糖素高血糖素1、腺苷酸环化酶（无、腺苷酸环化酶（无活性）活性）腺苷酸环化酶（活性）腺苷酸环化酶（活性）2、ATPcAMPR、cAMP3、蛋白激酶蛋白激酶（无活性）（无活性）蛋白激酶（

36、活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶（无、磷酸化酶激酶（无活性）活性）磷酸化酶激酶（活性）磷酸化酶激酶（活性）5、磷酸化酶、磷酸化酶 b（无活性）无活性）磷酸化酶磷酸化酶 a（活性）（活性）6、糖原、糖原6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖血液血液肾上腺素或胰高肾上腺素或胰高血糖素血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖ATP ADPATP ADP456第五十三页，讲稿共六十七页哦三、三、整体调节整体调节 在不同生理和病理状况下，机体的神在不同生理和病理状况下，机体的神经系统的活动、激素的分泌和各代谢途径经系统的活动、激素的分泌和各代谢途径中的酶中的酶

37、(三个调节水平三个调节水平)均发生相应的变化，使均发生相应的变化，使各种物质代谢的速度与同外环境的变化相适应各种物质代谢的速度与同外环境的变化相适应，以保证机体的能量需要和内环境的相对恒定，以保证机体的能量需要和内环境的相对恒定。例如：例如：在饥饿和应激状态下的物质代谢调节。在饥饿和应激状态下的物质代谢调节。第五十四页，讲稿共六十七页哦（一）饥饿（一）饥饿代谢变化的基本规律：代谢变化的基本规律：在饥饿状态下，机体发生一系列生理和在饥饿状态下，机体发生一系列生理和代谢变化代谢变化。基本表现为各个组织细胞从依赖食物提基本表现为各个组织细胞从依赖食物提供葡萄糖，逐步转变并适应以自身储脂为主供葡萄糖，

38、逐步转变并适应以自身储脂为主要能量来源的过程；要能量来源的过程；蛋白质分解提供能量也明显增加；蛋白质分解提供能量也明显增加；氮平衡转向负氮平衡。氮平衡转向负氮平衡。第五十五页，讲稿共六十七页哦饥饿饥饿分期分期短期饥饿短期饥饿 (12周周)长期饥饿长期饥饿(2周以上周以上)又称又称糖异生期糖异生期。主要靠肝脏。主要靠肝脏糖异生葡萄糖和肝外组织节糖异生葡萄糖和肝外组织节省葡萄糖的利用维持血糖水省葡萄糖的利用维持血糖水平，以满足脑组织对糖的需平，以满足脑组织对糖的需求。求。又称又称蛋白保存期蛋白保存期。体内各个。体内各个组织包括脑组织都以脂肪酸组织包括脑组织都以脂肪酸和酮体作为主要能源。和酮体作为主

39、要能源。第五十六页，讲稿共六十七页哦1.1.短期饥饿短期饥饿血糖的维持：血糖的维持：饥饿头饥饿头2天，主要靠肝糖天，主要靠肝糖原分解维持血糖水平；原分解维持血糖水平；2天后则主要依天后则主要依靠肝糖异生维持血糖水平。靠肝糖异生维持血糖水平。能源能源:饥饿时主要能源是储脂（占饥饿时主要能源是储脂（占85%）和蛋白质。和蛋白质。第五十七页，讲稿共六十七页哦激素分泌的变化：激素分泌的变化：饥饿时血糖水平下降饥饿时血糖水平下降到一定程度后，剌激胰岛到一定程度后，剌激胰岛-细胞分泌胰高细胞分泌胰高血糖素，抑制血糖素，抑制-细胞分泌胰岛素。细胞分泌胰岛素。使胰岛使胰岛素素/胰高血糖素比值降低胰高血糖素比值

40、降低，此比值在整个饥，此比值在整个饥饿期间发挥至关重要的作用。饿期间发挥至关重要的作用。1.1.短期饥饿短期饥饿第五十八页，讲稿共六十七页哦代谢变化代谢变化：1 1）肝糖原分解作用加强）肝糖原分解作用加强饥饿饥饿胰岛素胰岛素/胰高血糖素比值胰高血糖素比值肝细胞肝细胞腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶级联放大系统级联放大系统糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶糖原合酶糖原合酶肝糖原分解作用肝糖原分解作用第五十九页，讲稿共六十七页哦2）肌肉蛋白分解加强）肌肉蛋白分解加强肌肉蛋白质分解加强，氨基酸以丙氨酸和肌肉蛋白质分解加强，氨基酸以丙氨酸和谷氨酰胺形式进入血循环；谷氨酰胺形式进入血循环；饥饿饥饿2天后，肝糖元耗尽；天后

41、，肝糖元耗尽；进入肝脏后作为糖异生的原料。进入肝脏后作为糖异生的原料。第六十页，讲稿共六十七页哦3 3）肝脏糖异生作用增强肝脏糖异生作用增强胰岛素胰岛素/胰高血糖素胰高血糖素肝糖原耗尽肝糖原耗尽糖皮质激素糖皮质激素激素受体途径激素受体途径各种相关酶活性改变各种相关酶活性改变肝外组织利用脂肪肝外组织利用脂肪 利用糖利用糖 肝脏糖异生和酮体生成肝脏糖异生和酮体生成肝脏糖异肝脏糖异生的原料生的原料甘油甘油(10%)脂肪动员脂肪动员乳酸和丙酮乳酸和丙酮酸酸(30%)肌肉和红细胞酵解肌肉和红细胞酵解氨基酸氨基酸(60%)蛋白质降解蛋白质降解第六十一页，讲稿共六十七页哦4 4）脂肪动员、肝脏酮体生）脂肪动

42、员、肝脏酮体生成和肝外组织酮体利用增强成和肝外组织酮体利用增强 饥饿早期，心肌、骨骼肌、脂肪组织和肝脏等饥饿早期，心肌、骨骼肌、脂肪组织和肝脏等均能直接利用脂肪酸供能。均能直接利用脂肪酸供能。饥饿第饥饿第3天起天起脂肪动员脂肪动员肝脏肝脏-氧化作用氧化作用线粒体乙酰线粒体乙酰CoA三羧酸循环三羧酸循环肝内氧化供能肝内氧化供能生成酮体生成酮体肝外组织利用酮体肝外组织利用酮体(如心如心3/4的能量供应的能量供应)第六十二页，讲稿共六十七页哦2.2.长期饥饿长期饥饿 饥饿饥饿2周后，机体周后，机体90%的能量来自脂肪。脑亦以酮的能量来自脂肪。脑亦以酮体为能源。体为能源。其能量代谢变化如下：其能量代谢

43、变化如下：1）脂肪动员进一步加强，肝内酮体生成和肝外组织（）脂肪动员进一步加强，肝内酮体生成和肝外组织（特别是脑组织）酮体的利用进一步加强。特别是脑组织）酮体的利用进一步加强。2）肌肉组织以脂酸代替酮体供能，以保证脑组织优先）肌肉组织以脂酸代替酮体供能，以保证脑组织优先利用酮体。利用酮体。3）肾糖异生作用）肾糖异生作用明显增强明显增强 (原料为乳酸、丙酮原料为乳酸、丙酮 酸酸)第六十三页，讲稿共六十七页哦4）肌肉释放的谷氨酰胺进入肠粘膜减少，）肌肉释放的谷氨酰胺进入肠粘膜减少，进入肾脏增多进入肾脏增多谷氨酰胺在肾内一部分进行糖异生，一部分脱谷氨酰胺在肾内一部分进行糖异生，一部分脱氨，氨排入肾小

44、管，回收氨，氨排入肾小管，回收NaCO3以纠正酸中毒。以纠正酸中毒。5）肌肉蛋白质分解减少，负氮平衡有所改善。）肌肉蛋白质分解减少，负氮平衡有所改善。与短期饥饿相比，此时尿中排出尿素减少而与短期饥饿相比，此时尿中排出尿素减少而 排铵增多。排铵增多。长期饥饿长期饥饿第六十四页，讲稿共六十七页哦（二）应（二）应 激激概念：概念：是机体受到强烈剌激如剧痛、是机体受到强烈剌激如剧痛、创伤、出血、烧伤、冷冻、中创伤、出血、烧伤、冷冻、中 毒、急性感染、情绪紧张及强毒、急性感染、情绪紧张及强 力活动时引起机体的力活动时引起机体的“紧张状态紧张状态”。特征：特征：以交感神经兴奋以交感神经兴奋和和肾上腺皮质肾

45、上腺皮质 激素分泌增加激素分泌增加为主要表现的一为主要表现的一 系列神经和内分泌变化。系列神经和内分泌变化。第六十五页，讲稿共六十七页哦激素分泌变化：激素分泌变化：肾上腺素、胰高血糖素和生长激素肾上腺素、胰高血糖素和生长激素分泌增加，而胰岛素分泌减少。分泌增加，而胰岛素分泌减少。共同的代谢特点：共同的代谢特点：糖、脂肪、蛋白质分糖、脂肪、蛋白质分 解代谢增强，解代谢增强，合成代谢减弱。血中分解代谢的中间产物合成代谢减弱。血中分解代谢的中间产物（葡萄糖、氨基酸、游离脂肪酸、甘油、（葡萄糖、氨基酸、游离脂肪酸、甘油、乳酸、酮体、尿素等）增加。乳酸、酮体、尿素等）增加。（二）应（二）应 激激第六十六页，讲稿共六十七页哦感谢大家观看第六十七页，讲稿共六十七页哦