物质代谢的相互调节和联系.pptx
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1、第一节第一节 物质代谢的特点物质代谢的特点 整体性整体性 代谢调节代谢调节 各组织、器官物质代谢各具特色各组织、器官物质代谢各具特色 各种代谢物均具有各自共同的代谢池各种代谢物均具有各自共同的代谢池 ATPATP是机体能量利用的共同形式是机体能量利用的共同形式 NADPHNADPH是合成代谢所需的还原当量是合成代谢所需的还原当量第1页/共76页一、整体性一、整体性 糖类糖类 脂类脂类蛋白质蛋白质水水 无机盐无机盐维生素维生素各种物质代谢之间互有联系,相互依存。各种物质代谢之间互有联系,相互依存。消化吸收消化吸收中间代谢中间代谢废物排泄废物排泄第2页/共76页脂肪脂肪葡萄糖、葡萄糖、其它单糖其它
2、单糖三羧酸循环电子传递(氧化)蛋白质蛋白质脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油多糖多糖氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoAe-磷酸化磷酸化+Pi 小分子化合物分解成共同的中间产物(如丙酮酸、乙酰CoA等)共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O,释放出大量能量,其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。大分子降解大分子降解成基本结构成基本结构单位单位 生物氧化的三个阶段第3页/共76页二、代谢调节二、代谢调节机体有精细的调节机体有精细的调节机制,调节代谢的机制,调节代谢的强度、方向和速度强度、方向和速度内外环境内外环境不断变化不断变化影响机体代谢影响机体代谢适应环境适应环境的变化的变化第4页/共7
3、6页三、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结构不同结构不同酶系的种类、酶系的种类、含量不同含量不同不同的组不同的组织、器官织、器官代谢途径不同、代谢途径不同、功能各异功能各异第5页/共76页四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池四、各种代谢物均具有各自共同的代谢池例如例如各各种种组组织织 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖异生糖异生血血糖糖第6页/共76页五、五、ATP是机体能量利用的共同形式是机体能量利用的共同形式营养物营养物分分 解解释放释放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能第7页/共76页六、六、NADPH是合成代谢所需的还原当量是合成代谢所
4、需的还原当量例如例如乙酰乙酰CoANADPH+H+脂酸、胆固醇脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第8页/共76页物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系Metabolic Interrelationships第第 二二 节节第9页/共76页一、在能量代谢上的相互联系一、在能量代谢上的相互联系三大营养素三大营养素共同中共同中间产物间产物共同最终共同最终代谢通路代谢通路糖糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质乙酰乙酰CoACoATAC2H2H氧氧化化磷磷酸酸化化ATPCOCO2 2三大营养素可在体内氧化供能。三大营养素可在体内氧化供能。第10页/共76页从能量供应的角度看,三大营养素可以互相代从能量供应的角度看,三
5、大营养素可以互相代替,并互相制约。替,并互相制约。一般情况下,供能以糖、脂为主,并尽量节约一般情况下,供能以糖、脂为主,并尽量节约蛋白质的消耗。蛋白质的消耗。第11页/共76页脂肪分解脂肪分解增强增强ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高任一供能物质的代谢占优势,常能抑制和节约任一供能物质的代谢占优势,常能抑制和节约其他物质的降解。其他物质的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制(糖分解代谢限速酶之一)(糖分解代谢限速酶之一)例如例如第12页/共76页饥饿时饥饿时 肝糖原分解肝糖原分解 ,肌糖原分解肌糖原分解 肝糖异生肝糖异生,蛋白质分解蛋白质分
6、解 以脂酸、酮体分解供能以脂酸、酮体分解供能为主为主蛋白质分解明显降低蛋白质分解明显降低1 2 天天3 4 周周短期饥饿,蛋白质分解加强,短期饥饿,蛋白质分解加强,长期饥饿,蛋白质分解明显降低长期饥饿,蛋白质分解明显降低第13页/共76页(一)糖代谢与脂代谢的相互联系1.摄入的糖量超过能量消耗时摄入的糖量超过能量消耗时 二、糖、脂和蛋白质二、糖、脂和蛋白质之间的相互联系之间的相互联系葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoA合成脂肪合成脂肪(脂肪组织)(脂肪组织)合成糖原储存(肝、肌肉)合成糖原储存(肝、肌肉)第14页/共76页2.脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂酸脂酸乙酰乙酰C
7、oA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、肾、肠肝、肾、肠磷酸磷酸-甘油甘油葡葡萄萄糖糖第15页/共76页3.脂肪的分解代谢受糖代谢的影响脂肪的分解代谢受糖代谢的影响饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时高酮血症高酮血症草酰乙酸草酰乙酸相对不足相对不足糖不足糖不足脂肪大量动员脂肪大量动员酮体生成增加酮体生成增加氧化氧化受阻受阻第16页/共76页脂肪代谢和糖代谢的关系脂肪代谢和糖代谢的关系琥珀酸琥珀酸草酰乙酸草酰乙酸3-磷酸甘油磷酸甘油TCA乙醛酸循环乙醛酸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
8、酸果糖二磷酸果糖磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮PEP丙酮酸丙酮酸合合成成第17页/共76页 糖代谢与脂代谢的相互联系糖代谢与脂代谢的相互联系1.1.糖可能转变为脂肪糖可能转变为脂肪2.2.脂肪绝大部分不能转变为糖脂肪绝大部分不能转变为糖3.3.脂肪分解代谢的强度及顺利进行,有赖于脂肪分解代谢的强度及顺利进行,有赖于糖代谢的正常进行。糖代谢的正常进行。第18页/共76页(二)糖与氨基酸代谢的相互联系例如例如丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脱氨基脱氨基糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖1.大部分氨基酸脱氨基后,生成相应的大部分氨基酸脱氨基后,生成相应的-酮酸,可转变为糖。酮酸,可转变为糖。第19页/共76页2.糖代谢的中
9、间产物可氨基化生成某些糖代谢的中间产物可氨基化生成某些 非必需氨基酸非必需氨基酸糖糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA柠檬酸柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸第20页/共76页葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原磷酸丙糖磷酸丙糖 磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸 延胡索酸延胡索酸 a酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 琥珀酸单酰琥珀酸单酰CoA 糖脂肪丙氨酸半胱氨酸甘氨酸丝氨酸苏氨酸 色氨酸亮氨酸异亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸异亮氨酸甲硫氨酸丝氨酸苏氨酸缬氨酸精氨酸
10、谷氨酰胺组氨酸脯氨酸亮氨酸赖氨酸苯丙氨酸酪氨酸色氨酸糖与氨基酸代谢的联系糖与氨基酸代谢的联系糖与氨基酸代谢的联系糖与氨基酸代谢的联系乙醛酸乙醛酸TCA第21页/共76页 糖代谢与氨基酸代谢的相互联系糖代谢与氨基酸代谢的相互联系1.1.大多数氨基酸(生酮大多数氨基酸(生酮 AAAA除外)可以除外)可以转变为糖转变为糖2.2.糖代谢的中间产物仅能转变为糖代谢的中间产物仅能转变为1212种非种非必需氨基酸。必需氨基酸。食物中的蛋白质不能为糖、脂所替代食物中的蛋白质不能为糖、脂所替代第22页/共76页氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪 1.蛋白质可以转变为脂肪蛋白质可以转变为脂肪 2.氨基酸可作为合成
11、磷脂的原料氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺胆胺脑磷脂脑磷脂胆碱胆碱卵磷脂卵磷脂(三)脂类与氨基酸代谢的相互联系第23页/共76页 但不能说,脂类可转变为氨基酸。但不能说,脂类可转变为氨基酸。脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途径糖酵解途径丙酮酸丙酮酸 其他其他-酮酸酮酸某些非必需氨基酸某些非必需氨基酸3.脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸第24页/共76页 脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系1.1.蛋白质可以转变为脂类:蛋白质可以转变为脂类:各种氨基酸分解后均可合成脂酸进而合成脂肪;也可合成胆
12、固醇,氨基酸也是合成磷脂的原料。2.2.脂类不能转变为氨基酸。脂类不能转变为氨基酸。(仅甘油可转变为某些非必需氨基酸)第25页/共76页(四)核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系 1.氨基酸是体内合成核酸的重要原料氨基酸是体内合成核酸的重要原料甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺一碳单位一碳单位合成嘌呤合成嘌呤合成嘧啶合成嘧啶2.磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供第26页/共76页 核酸代谢与氨基酸代谢的相互联系核酸代谢与氨基酸代谢的相互联系一些氨基酸参与核苷酸的合成一些氨基酸参与核苷酸的合成磷酸戊糖也是合成核苷酸的原料磷酸戊糖也是合成核苷酸的原料第27页/共76页葡萄糖、
13、糖原葡萄糖、糖原丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪Leu、Lys草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸TyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro胆固醇、酮体胆固醇、酮体AlaTrpSerGlyThrCys甘油甘油脂酸脂酸目 录第28页/共76页组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系Metabolic Specialty and Interrelationships of Tissues and Apparatus第第 三三 节节第29页/共76页是机体物质代谢的枢纽。是机体物质代谢的枢纽。在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中
14、均具在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。有独特而重要的作用。肝合成、储存糖原合成、储存糖原分解糖原生成葡萄糖,释放入血分解糖原生成葡萄糖,释放入血是糖异生的主要器官是糖异生的主要器官肝在糖代谢中的作用如如肝在维持血糖稳定中起重要作用。第30页/共76页酮体酮体乳酸乳酸 游离脂酸游离脂酸葡萄糖葡萄糖以葡萄糖有氧氧化供能为主。以葡萄糖有氧氧化供能为主。心脏第31页/共76页耗能大,耗氧多。耗能大,耗氧多。脑耗氧量占全身的20-25%葡萄糖为主要能源。葡萄糖为主要能源。脑无糖原储存,平时依靠血糖供能:100g/日不能利用脂酸,葡萄糖供应不足时,利用酮体。不能利用脂酸,葡萄糖
15、供应不足时,利用酮体。长期饥饿时则主要利用酮体为能源:50-100g/日 脑脑第32页/共76页合成、储存糖原;合成、储存糖原;通常以脂酸氧化为主要供能方式;通常以脂酸氧化为主要供能方式;剧烈运剧烈运动时,以糖酵解为主。动时,以糖酵解为主。肌肌 肉肉第33页/共76页红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解。30g/日红红细细胞胞第34页/共76页合成及储存脂肪的重要组织;合成及储存脂肪的重要组织;将脂肪分解成脂酸、甘油,供机体其他组织利用。将脂肪分解成脂酸、甘油,供机体其他组织利用。脂肪组织第35页/共76页也可进行糖异生和生成酮体;也可进行糖异生和生成酮体;肾髓质主要由糖酵解供能;肾皮质主要由脂酸、
16、肾髓质主要由糖酵解供能;肾皮质主要由脂酸、酮体有氧氧化供能。酮体有氧氧化供能。肾脏肾脏第36页/共76页代代 谢谢 调调 节节The Regulation of Metabolism第第 四四 节节第37页/共76页代谢调节普遍存在于生物界,是生物的代谢调节普遍存在于生物界,是生物的重要特征。重要特征。主要通过细胞内代谢物浓主要通过细胞内代谢物浓度的变化,对酶的活性及含量度的变化,对酶的活性及含量进行调节,这种调节称为进行调节,这种调节称为原始原始调节调节或或细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节。单细胞生物单细胞生物第38页/共76页高等生物高等生物 三级水平代谢调节三级水平代谢调节细胞水平代谢调
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