物质代谢调节及激素作用机制精选课件.ppt

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1、关于物质代谢调节及激素关于物质代谢调节及激素作用机制作用机制第一页，本课件共有44页第一节第一节物质代谢途径的相互联系物质代谢途径的相互联系 细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁自的共同代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁多的分子。不同代谢途径可以通过交叉点上关键的多的分子。不同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化，其中三个关键的中间物是中间物而相互转化，其中三个关键的中间物是G-6-PG-6-P、丙酮酸、乙酰丙酮酸、乙酰CoACoA。细胞代谢的调节网络细胞代谢的调节网络 自然界生物种类繁多，千变

2、万化，但它们的新自然界生物种类繁多，千变万化，但它们的新陈代谢有着共同的规律陈代谢有着共同的规律第二页，本课件共有44页一一 沟通不同代谢途径的中间物沟通不同代谢途径的中间物 6 6磷酸葡萄糖、磷酸葡萄糖、3 3磷酸甘油醛、丙酮酸、草酰乙酸磷酸甘油醛、丙酮酸、草酰乙酸和和酮戊二酸酮戊二酸葡萄糖葡萄糖6 6磷酸磷酸糖酵解糖酵解丙酮酸丙酮酸丙丙氨氨酸酸磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖异生糖异生 糖原合成糖原合成柠檬酸循环柠檬酸循环草酰草酰乙酸乙酸酮酮戊二酸戊二酸谷谷氨氨酸酸天天冬冬氨氨酸酸3 3磷酸磷酸甘油醛甘油醛第三页，本课件共有44页 1 1 糖代谢与氨基酸代谢的关系糖代谢与氨基酸代谢的关系蛋白质降

3、解生成氨基酸。蛋白质降解生成氨基酸。（1 1）糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架 糖糖 丙酮酸丙酮酸 -酮戊二酸酮戊二酸+草酰乙酸草酰乙酸（2 2）生糖氨基酸的碳架可以转变成糖生糖氨基酸的碳架可以转变成糖 凡是能生成丙酮酸、凡是能生成丙酮酸、酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的氨基酸，称为生糖氨基酸。氨基酸，称为生糖氨基酸。二二 代谢物之间的相互转变代谢物之间的相互转变第四页，本课件共有44页2 2 氨基酸代谢与脂代谢的关系氨基酸代谢与脂代谢的关系脂脂肪肪分分解解放放出出较较多多的的能能量量，作作为为体体内内能能量量储储存存的的主主要要物物资资

4、。脂类和氨基酸之间可以相互转换。脂类和氨基酸之间可以相互转换。氨氨基基酸酸的的碳碳架架绝绝大大多多数数可可以以最最终终转转变变成成乙乙酰酰CoACoA，可可以以用用于于脂脂肪酸和胆固醇的合成。肪酸和胆固醇的合成。生糖氨基酸的碳架可以转变成甘油。生糖氨基酸的碳架可以转变成甘油。SerSer可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。脂脂类类分分子子中中的的甘甘油油可可以以转转变变为为丙丙酮酮酸酸，经经柠柠檬檬酸酸循循环环进进一一步步转转变变为草酰乙酸、为草酰乙酸、酮戊二酸，这三者都可以转变成氨基酸。酮戊二酸，这三者都可以转变成氨基酸。动动物物体体内内脂脂肪

5、肪酸酸的的降降解解产产物物乙乙酰酰CoACoA，不不能能为为氨氨基基酸酸合合成成提提供供净净碳架。一般来说，动物组织中不利用脂肪合成氨基酸。碳架。一般来说，动物组织中不利用脂肪合成氨基酸。第五页，本课件共有44页3 3 糖代谢与脂代谢的联系糖代谢与脂代谢的联系 (1)(1)糖转变成脂糖转变成脂 糖经过酵解，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。磷酸二羟丙酮还原为甘油，丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA，合成脂肪酸。第六页，本课件共有44页 (2)(2)脂转变成糖脂转变成糖 甘油经磷酸化为甘油经磷酸化为3-3-磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。在在植植物物、细细菌菌

6、中中，脂脂肪肪酸酸转转化化成成乙乙酰酰CoACoA，后后者者经经乙乙醛醛酸酸循循环生成琥珀酸，进入环生成琥珀酸，进入TCATCA，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。动动物物体体内内，无无乙乙醛醛酸酸循循环环，乙乙酰酰CoACoA进进入入TCATCA氧氧化化，生生成成COCO2 2和和H H2 2O O。脂脂肪肪酸酸在在动动物物体体内内也也可可以以转转变变成成糖糖，但但此此时时必必需需要要有有其他来源的物质补充其他来源的物质补充TCATCA中消耗的有机酸（草酰乙酸）。中消耗的有机酸（草酰乙酸）。糖糖利利用用受受阻阻，依依靠靠脂脂类类物物质质供供能能量量，脂脂肪肪动

7、动员员，在在肝肝中中产产生生大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、-羟基丁酸）。羟基丁酸）。第七页，本课件共有44页4 4 核苷酸代谢与糖、脂、氨基酸的关系核苷酸代谢与糖、脂、氨基酸的关系核苷酸不是重要的碳源、氮源和能源。核苷酸不是重要的碳源、氮源和能源。Gly Gly、Asp Asp、GlnGln是核苷酸的合成前体。是核苷酸的合成前体。有些核苷酸在物质代谢中也有重要作用：有些核苷酸在物质代谢中也有重要作用：ATP ATP 供能及磷酸基团。供能及磷酸基团。UTP UTP 参与单糖转变成多糖（活化单糖）。参与单糖转变成多糖（活化单糖）。CTP CTP 参与卵磷脂合成。参与卵磷脂合成

8、。GTP GTP 为蛋白质合成供能。为蛋白质合成供能。第八页，本课件共有44页柠檬酸循环是分解代谢途径的主要渠道，柠檬酸循环是分解代谢途径的主要渠道，中心环节。中心环节。代谢途径交叉形成网络，主要联系物：代谢途径交叉形成网络，主要联系物：丙酮酸、乙酰丙酮酸、乙酰CoACoA、柠檬酸、柠檬酸、-酮戊酮戊二酸、草酰乙酸二酸、草酰乙酸第九页，本课件共有44页第二节第二节 组织、器官代谢的特点及联系组织、器官代谢的特点及联系一一 组织、器官中能源储备及意义：组织、器官中能源储备及意义：糖类、三酰甘油和蛋白质。糖类、三酰甘油和蛋白质。二二 不同组织、器官的代谢方式及联系不同组织、器官的代谢方式及联系 脑

9、、红细胞、骨骼肌、心肌、肝脏等脑、红细胞、骨骼肌、心肌、肝脏等第十页，本课件共有44页第三节第三节 代谢调节的层次代谢调节的层次在漫长的生物进化进化过程中，机体的结构、代谢和生理功能越在漫长的生物进化进化过程中，机体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢调节在四个相互联系，彼此协调有各具特色的层来越复杂，代谢调节在四个相互联系，彼此协调有各具特色的层次进行。次进行。神经水平调节、激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。神经水平调节、激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。细胞水平调节和酶水平调节是最基本的调节方式，为原核和真核细胞水平调节和酶水平调节是最基本的调节方式，为原核和真核生物所共有。

10、激素和神经系统的调节是更完善的调节机制，这种代谢生物所共有。激素和神经系统的调节是更完善的调节机制，这种代谢调节是通过细胞和分子水平的变化来体现。高等动物具有完善的代谢调节是通过细胞和分子水平的变化来体现。高等动物具有完善的代谢调节机制，是长期进化的结果。调节机制，是长期进化的结果。动物：神经水平调节、激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。动物：神经水平调节、激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。植物：激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。植物：激素水平调节、细胞水平调节和酶水平调节。单细胞生物：细胞水平调节和酶水平调节。单细胞生物：细胞水平调节和酶水平调节。第十一页，本课件共有44页一

11、一 细胞水平调节细胞水平调节 1 1 细胞内酶区域化分布细胞内酶区域化分布 胞液：糖酵解、糖原合成、脂肪酸合成等酶系。胞液：糖酵解、糖原合成、脂肪酸合成等酶系。线粒体基质：柠檬酸循环、脂肪酸线粒体基质：柠檬酸循环、脂肪酸氧化有氧化有关酶类。关酶类。线粒体内膜上：呼吸链的传递体和线粒体内膜上：呼吸链的传递体和ATPATP合成合成酶。酶。第十二页，本课件共有44页 酶的区域化分布使不同的代谢途径在细胞的不同区酶的区域化分布使不同的代谢途径在细胞的不同区域进行。有利于各条代谢途径的调控。各种代谢物借助域进行。有利于各条代谢途径的调控。各种代谢物借助于跨膜转运或载体输送到达相应的部位。于跨膜转运或载体

12、输送到达相应的部位。细胞核：核酸的合成、加工修饰的有关酶类。细胞核：核酸的合成、加工修饰的有关酶类。内质网：蛋白质合成，磷脂合成的有关酶类。内质网：蛋白质合成，磷脂合成的有关酶类。胞液和线粒体：糖异生酶系。胞液和线粒体：糖异生酶系。溶酶体：多种水解酶。溶酶体：多种水解酶。胞液和内质网：胆固醇合成有关酶系。胞液和内质网：胆固醇合成有关酶系。第十三页，本课件共有44页（二）二）酶活性的调节酶活性的调节 调节方式：调节方式：1 1 酶原的激活酶原的激活 2 2 同工酶同工酶 3 3 别构调节别构调节 4 4 共价修饰共价修饰 5 5 酶含量调节：酶蛋白合成的诱导，酶蛋白的降解酶含量调节：酶蛋白合成的

13、诱导，酶蛋白的降解 6 6 反馈调节（生物体内最重要）反馈调节（生物体内最重要）特点：调节快速、灵敏，数秒至数分钟可完成。特点：调节快速、灵敏，数秒至数分钟可完成。第十四页，本课件共有44页二二 激素水平调节激素水平调节 靶细胞：各种激素作用于不同的细胞，靶细胞有相应的激素靶细胞：各种激素作用于不同的细胞，靶细胞有相应的激素受体。受体。激素受体有细胞质膜受体和细胞内受体。激素受体有细胞质膜受体和细胞内受体。激素调节：激素调节：1 1 改变细胞膜通透性。改变细胞膜通透性。2 2 影响酶活性。影响酶活性。3 3 影响蛋白质合成。影响蛋白质合成。三三 整体水平调节整体水平调节 机体受到伤害所作出的一

14、系列反应：机体受到伤害所作出的一系列反应：1 1 血糖水平升高血糖水平升高 2 2 脂肪动员增强脂肪动员增强 3 3 蛋白质分解加强蛋白质分解加强第十五页，本课件共有44页第四节第四节 激素作用机制激素作用机制一一 信息分子与受体信息分子与受体 （一）信息分子：细胞间进行信息传递的一类化学物质，包括（一）信息分子：细胞间进行信息传递的一类化学物质，包括第一信使和第二信使。第一信使和第二信使。自分泌：产生信息的细胞与靶细胞为同一细胞。自分泌：产生信息的细胞与靶细胞为同一细胞。旁分泌：产生信息的细胞与靶细胞为相邻细胞。旁分泌：产生信息的细胞与靶细胞为相邻细胞。内分泌：产生信息的细胞与靶细胞相距比较

15、远，信息分子内分泌：产生信息的细胞与靶细胞相距比较远，信息分子通过血液循环到达靶细胞。通过血液循环到达靶细胞。第十六页，本课件共有44页 2 2 激素：激素：激素是由机体内一部分细胞产生和释放，通过扩散激素是由机体内一部分细胞产生和释放，通过扩散或血液运送到另一部分细胞，并在代谢活动中起调节控制作用的或血液运送到另一部分细胞，并在代谢活动中起调节控制作用的一类微量化学信息分子。一类微量化学信息分子。激素的分类激素的分类 根据动物激素在化学上的多样性可将其分为四类：根据动物激素在化学上的多样性可将其分为四类：（1 1）含氮激素：蛋白质、肽类和氨基酸衍生物激素含氮激素：蛋白质、肽类和氨基酸衍生物激

16、素 （2 2）类固醇类激素：肾上腺皮质激素、性激素。类固醇类激素：肾上腺皮质激素、性激素。（3 3）脂肪酸衍生物激素：前列腺素脂肪酸衍生物激素：前列腺素 3 3 细胞因子：细胞因子：一般细胞（非内分泌腺体细胞）产生的高活般细胞（非内分泌腺体细胞）产生的高活性的、特异性强的调节蛋白或肽类。作为信息分子作用于靶细胞性的、特异性强的调节蛋白或肽类。作为信息分子作用于靶细胞后能调节其生长与分化等。如生长因子。后能调节其生长与分化等。如生长因子。第十七页，本课件共有44页激素分泌激素分泌 内分泌系统的各成员间并不是彼此独立的，而是相互联系并受内分泌系统的各成员间并不是彼此独立的，而是相互联系并受到不同层

17、次的调节控制。到不同层次的调节控制。下丘脑下丘脑 下丘脑激素（例如：促甲状腺激素释放激素下丘脑激素（例如：促甲状腺激素释放激素(TRH)(TRH)）垂体前叶垂体前叶 垂体前叶激素（例如：促甲状腺激素）垂体前叶激素（例如：促甲状腺激素）腺体腺体(例如：甲状腺例如：甲状腺)腺体激素腺体激素 （例如：甲状腺激素）（例如：甲状腺激素）靶组织靶组织第十八页，本课件共有44页（二）（二）受体受体 靶细胞中能识别信息分靶细胞中能识别信息分子（配体，第一信使）并与子（配体，第一信使）并与其特异结合，引起细胞内产其特异结合，引起细胞内产生生理效应的分子称为受体。生生理效应的分子称为受体。大多数含氮激素的受体大多

18、数含氮激素的受体位于细胞膜的脂质双分子位于细胞膜的脂质双分子层中，至少有一部分伸出层中，至少有一部分伸出到膜的外表面。激素与受到膜的外表面。激素与受体结合是高度专一的。一体结合是高度专一的。一种激素只能与它专一性的种激素只能与它专一性的受体结合，所以靶细胞膜受体结合，所以靶细胞膜上的受体是激素作用的组上的受体是激素作用的组织特异性的直接控制者。织特异性的直接控制者。人的人的肾上腺素受体肾上腺素受体结构结构第十九页，本课件共有44页 1 1 和和G G蛋白偶联的受体蛋白偶联的受体 和和G G蛋白蛋白)偶联的受体含有偶联的受体含有7 7个跨膜的个跨膜的螺旋每个螺旋大约有螺旋每个螺旋大约有22222

19、424个氨基酸残基。个氨基酸残基。G G蛋白就是鸟苷酸结合调节蛋白蛋白就是鸟苷酸结合调节蛋白(Guanine nucleotide-binding(Guanine nucleotide-binding regulatory protrin)regulatory protrin)。有多种，它们构成了。有多种，它们构成了G G蛋白家族。蛋白家族。G G蛋白是蛋白是膜蛋白，由三个亚基组成，即膜蛋白，由三个亚基组成，即、和和。亚基含有鸟苷酸结合亚基含有鸟苷酸结合部位和部位和GTPGTP酶的活性。在酶的活性。在GsGs和和GiGi中，中，和和亚基是相同的。亚基是相同的。第二十页，本课件共有44页 在激素

20、及其受体的作用下，在激素及其受体的作用下，G G蛋白通过与蛋白通过与GTPGTP的结合调节腺的结合调节腺苷酸环化酶的活性。苷酸环化酶的活性。GTPGTP是哺乳动物腺苷酸环化酶的主要调节物。对是哺乳动物腺苷酸环化酶的主要调节物。对腺苷酸环化酶起调节作用的腺苷酸环化酶起调节作用的G G蛋白有两种，蛋白有两种，GsGs和和GiGi。激活的激活的G G蛋白蛋白(Gs)(Gs)，活化腺苷酸环化酶，促进，活化腺苷酸环化酶，促进CAMPCAMP的生成导的生成导致胞内致胞内cAMPcAMP的水平升高。的水平升高。抑制的抑制的G G蛋白蛋白(Gi(Gi）抑制化腺苷酸环化酶，抑制）抑制化腺苷酸环化酶，抑制CAMP

21、CAMP的生成导致的生成导致胞内胞内cAMPcAMP的水平降低。的水平降低。抑制性抑制性G G蛋白蛋白(Gi)(Gi)调节；调节；GsGs和和GiGi为不同的激素所影响。为不同的激素所影响。第二十一页，本课件共有44页G G蛋白的两种构象：蛋白的两种构象：1 1 非活性型非活性型(Gi(Gi）：（）：（）三聚体）三聚体形式存在，与形式存在，与GDPGDP结合形成（结合形成（GDPGDP）2 2 活性型活性型(Gs(Gs）：）：亚基与亚基与GTPGTP结合，并结合，并导致与导致与二聚脱离。二聚脱离。第二十二页，本课件共有44页871 1 环腺苷酸酶不能够被激活。环腺苷酸酶不能够被激活。2 Gs2

22、 Gs与激素受体复合物的接触导与激素受体复合物的接触导致了致了GTPGTP代替了代替了GDPGDP。3 Gs3 Gs和和GTPGTP的解离成为小分子的解离成为小分子和亚基。和亚基。Gsa-GTPGsa-GTP被开启，环被开启，环腺苷酸酶能够被激活。腺苷酸酶能够被激活。4 GTP4 GTP和和GsaGsa的结合被蛋白质的的结合被蛋白质的内在内在GTPGTP酶水解，酶水解，GsaGsa由此离由此离开。失去活性的开。失去活性的a a亚基重新与亚基重新与,亚基结合亚基结合.第二十三页，本课件共有44页第二十四页，本课件共有44页 2 2 具有内在酶结构的受体具有内在酶结构的受体 （1）催化型受体：胰岛

23、素和多种生长因子的膜受体本身含）催化型受体：胰岛素和多种生长因子的膜受体本身含有酪氨酸激酶（有酪氨酸激酶（tyrosine protein kinase,，TPK）活性结构域。）活性结构域。激素或生长因子与受体结合后，激活酪氨酸激酶活性，即可引激素或生长因子与受体结合后，激活酪氨酸激酶活性，即可引起受体本身磷酸化，又可催化底物蛋白分子中特定的酪氨酸残起受体本身磷酸化，又可催化底物蛋白分子中特定的酪氨酸残基磷酸化。这类受体称为催化型受体。基磷酸化。这类受体称为催化型受体。2 2 与胞液中酪氨酸激酶偶联的受体：受体本身不含有与胞液中酪氨酸激酶偶联的受体：受体本身不含有酪氨酪氨酸激酶活性，当激素（配

24、体）与受体结合后，使受体形成二聚体，酸激酶活性，当激素（配体）与受体结合后，使受体形成二聚体，导致受体构象改变，受体与胞液中的酪氨酸激酶结合并激活其活导致受体构象改变，受体与胞液中的酪氨酸激酶结合并激活其活性。性。第二十五页，本课件共有44页3 3 含有鸟苷酸环化酶的受体：含有鸟苷酸环化酶的受体：心钠素（心钠素（atrial natriuretic factoratrial natriuretic factor，ANFANF）与受体结合后，激活鸟苷酸环化酶）与受体结合后，激活鸟苷酸环化酶（guanylate cyclaseguanylate cyclase，GCGC）活性，催化）活性，催化GT

25、PGTP生成生成cGMPcGMP。第二十六页，本课件共有44页催化型受体催化型受体第二十七页，本课件共有44页 3 3 细胞内受体细胞内受体类固醇激素和甲状腺激素受体类固醇激素和甲状腺激素受体 激素进入细胞内，与胞质中的专一性受体激素进入细胞内，与胞质中的专一性受体结合，形成激素结合，形成激素-受体复合物。受体复合物。激素激素-受体复合物转移到细胞膜中，并结受体复合物转移到细胞膜中，并结合到染色体的特定部位上。合到染色体的特定部位上。激活特定基因使其转录。激活特定基因使其转录。合成特异的酶或蛋白质，导致细胞功能的变化。合成特异的酶或蛋白质，导致细胞功能的变化。第二十八页，本课件共有44页第二十

26、九页，本课件共有44页第三十页，本课件共有44页（三）信息分子与受体结合的特点：1 1 高度亲和力；高度亲和力；2 2 特异性结合；特异性结合；3 3 可逆性结合；可逆性结合；4 4 可饱和性结合；可饱和性结合；5 5 信息分子与受体结合受介质中信息分子与受体结合受介质中pHpH、离子、离子强度以及温度的影响。强度以及温度的影响。6 6 信息分子与受体结合具有放大信息的作用信息分子与受体结合具有放大信息的作用第三十一页，本课件共有44页第三十二页，本课件共有44页二二 主要的信息传递途径主要的信息传递途径 激素作为生物体内的有活性的化学物质是怎样引起耙细胞激素作为生物体内的有活性的化学物质是怎

27、样引起耙细胞产生一系列生理效应的？产生一系列生理效应的？（一）（一）cAMPcAMP蛋白激酶蛋白激酶A A途径：以这种方式起作用的途径：以这种方式起作用的激素主要是蛋白质激素、肽类激素及儿茶酚胺类激素激素主要是蛋白质激素、肽类激素及儿茶酚胺类激素(即含即含氮激素氮激素)。激素首先与质膜上的特定受体分子相互作用，导致细胞内第激素首先与质膜上的特定受体分子相互作用，导致细胞内第二信使的产生。然后通过该信使激发级联反应，并最终表现出激二信使的产生。然后通过该信使激发级联反应，并最终表现出激素的生理效应。素的生理效应。第三十三页，本课件共有44页1 cAMP1 cAMP的产生与降解的产生与降解 产生：

28、激素与受体结合，活化产生：激素与受体结合，活化GsGs蛋白激活腺蛋白激活腺苷酸环化酶，催化生成苷酸环化酶，催化生成cAMPcAMP。降解：激素作用解除，降解：激素作用解除，磷酸二酯酶催化磷酸二酯酶催化cAMPcAMP降解为降解为55AMPAMP。ATPcAMPcAMP环化酶环化酶磷酸二酯酶磷酸二酯酶AMPAMP第三十四页，本课件共有44页第三十五页，本课件共有44页2 2 蛋白激酶蛋白激酶(protin kinases)(protin kinases)即即A A激酶激酶 作为激素作用的第二信使的作为激素作用的第二信使的cAMPcAMP的所有已知的作的所有已知的作用都是通过蛋白激酶的激活引起的。

29、通过蛋白激酶使不用都是通过蛋白激酶的激活引起的。通过蛋白激酶使不同细胞内的不同的酶或蛋白质磷酸化，从而表现出各组同细胞内的不同的酶或蛋白质磷酸化，从而表现出各组织细胞特有的生理效应。织细胞特有的生理效应。蛋白激酶是由两种亚基组成的一种是调节亚基（蛋白激酶是由两种亚基组成的一种是调节亚基（R R），），它同它同cAMPcAMP结合；另一种是催化亚基（结合；另一种是催化亚基（C C）。在蛋白激酶的）。在蛋白激酶的活性调节中，活性调节中，cAMPcAMP起到了一种别构效应物的作用。起到了一种别构效应物的作用。第三十六页，本课件共有44页返回 调节亚基（调节亚基（R R）的自动抑）的自动抑制域占据了酶

30、作用结合位制域占据了酶作用结合位置，抑制了催化亚基（置，抑制了催化亚基（C C）的活性。的活性。R R亚基的自动抑制性区域亚基的自动抑制性区域嵌于该凹槽中，堵塞了底物嵌于该凹槽中，堵塞了底物结合的通路。结合的通路。cAMP cAMP使使C C亚基与抑制性亚基与抑制性的的R R亚基解离，亚基解离，催化亚基（催化亚基（C C）的底物结合）的底物结合位点开放位点开放;PKA;PKA激活了激活了.cAMPcAMP激活蛋白激酶激活蛋白激酶第三十七页，本课件共有44页级联放大作用级联放大作用第三十八页，本课件共有44页第三十九页，本课件共有44页（二）以肌醇三磷酸（二）以肌醇三磷酸（IPIP3 3）-Ca

31、-Ca2+2+-CaM-CaM蛋白激酶途径蛋白激酶途径 细胞内也存另外一种类型的第二信使，即肌醇三磷酸细胞内也存另外一种类型的第二信使，即肌醇三磷酸（IPIP3 3）和）和 CaCa2+2+。1 1（IPIP3 3）的生成）的生成CaCa2+2+浓度变化浓度变化 （IPIP3 3）作为第二信使发挥作用，容易被磷酸脂酶水解托磷酸生成以）作为第二信使发挥作用，容易被磷酸脂酶水解托磷酸生成以肌醇。肌醇与肌醇。肌醇与CDPCDP二酰甘油（二酰甘油（CDPCDPDGDG）重新合成磷脂酰肌醇。）重新合成磷脂酰肌醇。CaCa2+2+浓度在细胞内外相差很大，在大多数情况下，机体通过浓度在细胞内外相差很大，在大

32、多数情况下，机体通过（IP3）升高细胞内的CaCa2+2+浓度。浓度。IPIP3 3受体：受体：存在于内质网膜表面，为四聚体，其亚基的羧基端部分构成钙通道。存在于内质网膜表面，为四聚体，其亚基的羧基端部分构成钙通道。与与IP3IP3结合后变构，钙通道开放，贮存于内质网中的结合后变构，钙通道开放，贮存于内质网中的Ca2+Ca2+释放进入释放进入胞液，胞液中胞液，胞液中Ca2+Ca2+浓度升高。浓度升高。第四十页，本课件共有44页 钙调蛋白（钙调蛋白（CaMCaM）：是一种分子量为）：是一种分子量为17kd17kd，耐热、耐酸的蛋白质，耐热、耐酸的蛋白质，由由148148个氨基酸残基构成。一分子的

33、个氨基酸残基构成。一分子的CaMCaM可结合四分子的可结合四分子的CaCa2+2+。当其。当其与与Ca2+Ca2+结合后，可发生变构，从而激活依赖结合后，可发生变构，从而激活依赖CaCa2+2+/CaM/CaM的蛋白激酶。的蛋白激酶。依赖依赖Ca2+/CaMCa2+/CaM的蛋白激酶（的蛋白激酶（CaMCaM激酶）：这是一种作用底物非常广激酶）：这是一种作用底物非常广泛的蛋白激酶，通过对酶或蛋白质的磷酸化修饰，产生相应的调节作用。泛的蛋白激酶，通过对酶或蛋白质的磷酸化修饰，产生相应的调节作用。包括：包括：1 1 调节环核苷酸代谢；调节环核苷酸代谢；2 2 调节调节CaCa2+2+代谢；代谢；3

34、 3 影响肌肉收缩；影响肌肉收缩；4 4 调解糖原合成与分解；调解糖原合成与分解；5 5 控制细胞分裂；控制细胞分裂；6 6 促进神经递质的合成与释放；促进神经递质的合成与释放；7 7 调解激素分泌、前列腺素代谢调解激素分泌、前列腺素代谢2 Ca2 Ca2+2+CaMCaM蛋白激酶途径蛋白激酶途径第四十一页，本课件共有44页 结束了第四十二页，本课件共有44页其他信使系统其他信使系统 Ca Ca2 2也可视为一种第二信使。实际上，也可视为一种第二信使。实际上，Ca2Ca2水平大部分水平大部分通过第二信使通过第二信使(cAMP(cAMP、IP3IP3、和、和DAG)DAG)的作用来控制。因此，把

35、的作用来控制。因此，把CaCa2 2称做第三信使可能更合适。称做第三信使可能更合适。3,5-3,5-环鸟苷酸环鸟苷酸(cGMP)(cGMP)：GTP cGMP+PPiGTP cGMP+PPi cGMP cGMP由鸟苷酸环化酶催化由鸟苷酸环化酶催化GTPGTP生成。生成。NONO为脂溶性小分子物质通为脂溶性小分子物质通过细胞膜快速扩散到临近细胞，兼有第一信使及第二信使特征的信过细胞膜快速扩散到临近细胞，兼有第一信使及第二信使特征的信息分子。细胞内息分子。细胞内CaCa2 2 增加活化氧化氮合酶（增加活化氧化氮合酶（NOSNOS）。）。cGMPcGMP和和cAMPcAMP具有相反的作用，前者使机体处于安静状态，促具有相反的作用，前者使机体处于安静状态，促进合成，后者促进细胞分化。两者受不同激素的启动。进合成，后者促进细胞分化。两者受不同激素的启动。第四十三页，本课件共有44页感感谢谢大大家家观观看看第四十四页，本课件共有44页