物质代谢联系与调节精选PPT.ppt

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1、目目 录录关于物质代谢联系与调关于物质代谢联系与调节节第1页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录物质代谢的特点物质代谢的特点The Specialty of MetabolismThe Specialty of Metabolism第第 一一 节节第2页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录一、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3页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 生命是靠代谢的正常运转维持的。生命有限的生命是靠代谢的正常

2、运转维持的。生命有限的空间内同时有那麽多复杂的代谢途径在运转，必须空间内同时有那麽多复杂的代谢途径在运转，必须有灵巧而严密的有灵巧而严密的调节机制调节机制，才能使代谢，才能使代谢适应外界适应外界环境的变化环境的变化与与生物自身生长发育的需要生物自身生长发育的需要。调节失灵。调节失灵便会导致代谢障碍，出现病态甚至危及生命。在漫便会导致代谢障碍，出现病态甚至危及生命。在漫长的生物进化历程中，机体的结构、代谢和生理功长的生物进化历程中，机体的结构、代谢和生理功能越来越复杂，代谢调节机制也随之更为复杂。能越来越复杂，代谢调节机制也随之更为复杂。二、代谢调节二、代谢调节第4页，讲稿共95张，创作于星期二

3、目目 录录机体有精细的调节机机体有精细的调节机制，调节代谢的强度、制，调节代谢的强度、方向和速度方向和速度内外环境不内外环境不断变化断变化影响机体代谢影响机体代谢适应环境的适应环境的变化变化第5页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录三、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、含酶系的种类、含量不同量不同不同的组织、不同的组织、器官器官代谢途径不同、功代谢途径不同、功能各异能各异第6页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录四、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

4、糖原分解肝糖原分解糖异生糖异生血血糖糖第7页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录五、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8页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录六、六、NADPH是合成代谢所需的还原当量是合成代谢所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9页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录物质代谢的相互联系物质代谢的相互联系MetabolicInterrelationships第第 二二 节节第10页，讲稿共95张，创作于星期二目

5、目 录录一、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11页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录从能量供应的角度看，三大营养素可以互从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。相代替，并互相制约。一般情况下，供能以一般情况下，供能以糖糖、脂脂为主，并尽量节为主，并尽量节约蛋白质的消耗。约蛋白质的消耗。第12页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录

6、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，常能抑制和节约其他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。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13页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录饥饿时饥饿时 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 周周第14页，讲稿共95张，创作于星期二

7、目目 录录（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15页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录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CoA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16页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录3.脂肪的分解代谢受糖代谢

8、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17页，讲稿共95张，创作于星期二琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸

9、天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺组氨酸组氨酸 缬氨酸缬氨酸CO2CO2氨氨基基酸酸、糖糖及及脂脂肪肪代代谢谢的的联联系系T A C第18页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（二）糖与氨基酸代谢的相互联系（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-酮酮酸，可转变

10、为糖。酸，可转变为糖。第19页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录2.糖代谢的中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 非必非必需氨基酸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，讲稿共95张，创作于星期二琥珀酰琥珀酰CoA 延胡索酸延胡索酸草酰乙酸草酰乙酸-酮戊二酸酮戊二酸柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸PEP磷酸丙糖磷酸丙糖葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原糖糖-磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪甘油三酯甘油三酯乙酰乙酰乙酰乙酰CoA丙氨酸丙氨酸半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸

11、色氨酸色氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺苯丙氨酸苯丙氨酸酪氨酸酪氨酸异亮氨酸异亮氨酸 蛋氨酸蛋氨酸丝氨酸丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 缬氨酸缬氨酸酮体酮体亮氨酸亮氨酸 赖氨酸赖氨酸酪氨酸酪氨酸 色氨酸色氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸 谷氨酰胺谷氨酰胺组氨酸组氨酸 缬氨酸缬氨酸CO2CO2氨氨基基酸酸、糖糖及及脂脂肪肪代代谢谢的的联联系系T A C第21页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录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

12、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（三）脂类与氨基酸代谢的相互联系第22页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 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23页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（四）核酸与糖、蛋白质（四）核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系代谢的相互联系 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

13、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24页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 核酸是细胞内重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成，核酸是细胞内重要的遗传物质，控制着蛋白质的合成，影响细胞的成分和代谢类型影响细胞的成分和代谢类型核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系核酸与糖、脂类、蛋白质代谢的联系 核核苷苷酸酸的的一一些些衍衍生生物物具具重重要要生生理理功功能能（如如CoACoA、NAD+NAD+，NADP+NADP+，cAMPcAMP，cGMPcGMP）。）。核酸生物合成需要糖

14、和蛋白质的代谢中间产物参加，而且核酸生物合成需要糖和蛋白质的代谢中间产物参加，而且需要酶和多种蛋白质因子。需要酶和多种蛋白质因子。各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸，如各类物质代谢都离不开具备高能磷酸键的各种核苷酸，如ATPATP是是能量的能量的“通货通货”，此外，此外UTPUTP参与多糖的合成，参与多糖的合成，CTPCTP参与磷脂合成，参与磷脂合成，GTPGTP参与蛋白质合成与糖异生作用。参与蛋白质合成与糖异生作用。第25页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录第26页，讲稿共95张，创作于星期二思 考？第27页，讲稿共95张，创作于星期二1.1.简述糖代谢与脂肪代谢的联系。简述

15、糖代谢与脂肪代谢的联系。在能量供应方面有互补性。从整体看，体内约在能量供应方面有互补性。从整体看，体内约70%70%的能量由糖分解提供，但当糖供应不足或糖代的能量由糖分解提供，但当糖供应不足或糖代谢障碍时，脂肪分解加强，可弥补能量的不足。谢障碍时，脂肪分解加强，可弥补能量的不足。在物质互相转化方面，糖供应较多时，可转化在物质互相转化方面，糖供应较多时，可转化成脂肪，包括甘油、脂肪酸及所需成脂肪，包括甘油、脂肪酸及所需ATPATP、NADPHNADPH均可均可由糖提供。而脂肪分子中只有甘油可经糖异生转化为由糖提供。而脂肪分子中只有甘油可经糖异生转化为糖，脂肪酸则不能。糖，脂肪酸则不能。第28页，

16、讲稿共95张，创作于星期二2.乙酰乙酰CoA的来源、去路有哪些？的来源、去路有哪些？来源：糖分解，脂肪酸分解，氨基酸分解；酮体分解来源：糖分解，脂肪酸分解，氨基酸分解；酮体分解去路：合成脂肪酸、胆固醇，进入三羧酸循环，去路：合成脂肪酸、胆固醇，进入三羧酸循环，合成酮体。合成酮体。第29页，讲稿共95张，创作于星期二3.试述葡萄糖转化成天冬氨酸的过程。试述葡萄糖转化成天冬氨酸的过程。葡萄糖经糖酵解途径，在细胞浆内生成葡萄糖经糖酵解途径，在细胞浆内生成丙酮酸进入线粒体，在羧化酶的催化下生成丙酮酸进入线粒体，在羧化酶的催化下生成草酰乙酸，后者再转运到细胞浆，经转氨酶草酰乙酸，后者再转运到细胞浆，经转

17、氨酶催化生成天冬氨酸。催化生成天冬氨酸。第30页，讲稿共95张，创作于星期二 谷氨酸脱氨基生成谷氨酸脱氨基生成-酮戊二酸，酮戊二酸，-酮戊二酸经三酮戊二酸经三羧酸循环转化为草酰乙酸，后者经糖异生途径生羧酸循环转化为草酰乙酸，后者经糖异生途径生成磷酸二羟丙酮，再还原为成磷酸二羟丙酮，再还原为3-磷酸甘油。磷酸甘油。-酮戊二酮戊二酸还可以在转化为草酰乙酸后进一步脱羧转化为丙酮酸，酸还可以在转化为草酰乙酸后进一步脱羧转化为丙酮酸，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA，再经脂肪酸合成酶系，再经脂肪酸合成酶系作用生成脂肪酸。作用生成脂肪酸。3-磷酸甘油和脂肪酸可以合成脂肪。磷酸甘油和脂肪酸

18、可以合成脂肪。4.4.试述谷氨酸转化成脂肪的过程。试述谷氨酸转化成脂肪的过程。第31页，讲稿共95张，创作于星期二5.丙酮酸在动物体内可转化成哪些物质？指出相关丙酮酸在动物体内可转化成哪些物质？指出相关代谢途径名称。代谢途径名称。代代代代谢谢谢谢途径途径途径途径或反或反或反或反应应应应产产产产物物物物进进进进一步代一步代一步代一步代谢谢谢谢产产产产物物物物转转转转氨基氨基氨基氨基丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸无氧酵解无氧酵解无氧酵解无氧酵解乳酸乳酸乳酸乳酸羧羧羧羧化化化化草草草草酰酰酰酰乙酸乙酸乙酸乙酸糖异生糖异生糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解逆行酵解逆行酵解逆行酵解逆行磷酸二磷酸二磷酸二

19、磷酸二羟羟羟羟丙丙丙丙酮酮酮酮甘油甘油甘油甘油氧化脱氧化脱氧化脱氧化脱羧羧羧羧乙乙乙乙酰酰酰酰CoACoACoACoA三三三三羧羧羧羧酸循酸循酸循酸循环环环环COCOCOCO2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸合成脂肪酸脂肪酸脂肪酸脂肪酸酮酮酮酮体合成体合成体合成体合成酮酮酮酮体体体体胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇合成胆固醇胆固醇胆固醇胆固醇第32页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系MetabolicSpecialtyandInterrelationshipsofTissue

20、sandApparatus第第 三三 节节第33页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录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、盐及维生素代谢中均具有在糖、脂、蛋白质、水、盐及维生素代谢中均具有独特而重要的作用。独特而重要的作用。肝肝合成、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。肝在维持血糖稳定中起重要作用。第34页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录酮体酮体乳酸乳酸 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

21、葡萄糖有氧氧化供能为主。心脏心脏第35页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录耗能大，耗氧多。耗能大，耗氧多。葡萄糖葡萄糖为主要能源。为主要能源。不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用不能利用脂酸，葡萄糖供应不足时，利用酮体酮体。脑脑第36页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录合成、储存糖原；合成、储存糖原；通常以通常以脂酸氧化脂酸氧化为主要供能方式；为主要供能方式；剧烈运动时，剧烈运动时，以糖酵解为主。以糖酵解为主。肌肌 肉肉第37页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录能量主要来自能量主要来自糖酵解糖酵解。红红细细胞胞第38页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录合成及储存脂肪的重要组织；

22、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。脂肪组织脂肪组织第39页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录也可进行也可进行糖异生糖异生和生成和生成酮体酮体；肾髓质主要由糖酵解供能；肾皮质主要由脂酸、酮体有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。氧氧化供能。肾脏肾脏第40页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录代代 谢谢 调调 节节TheRegulationofMetabolism第第 四四 节节第41页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重代谢调节普遍存在于生物界，是生

23、物的重要特征。要特征。主要通过细胞内主要通过细胞内代谢物浓代谢物浓度度的变化，对酶的的变化，对酶的活性及含量活性及含量进进行调节，这种调节称为行调节，这种调节称为原始调原始调节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42页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录高等生物高等生物 三级水平代谢调节三级水平代谢调节细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节激素水平代谢调节激素水平代谢调节高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。挥代

24、谢调节作用。整体水平代谢调节整体水平代谢调节在中枢神经系统的控制下，或通过在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经神经纤维及神经递质对靶细胞递质对靶细胞直接发生影响，或通过直接发生影响，或通过某些激素某些激素的分泌来的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。调而对机体代谢进行综合调节。第43页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 一、细胞水平的代谢调节一、细胞水平的代谢调节 细胞水平的代谢调节主要是细胞水平的代谢调节主要是细胞水平的代谢调节主要是细胞水平的代谢调节主要是酶酶水平的调节。水平的调节。细

25、胞内酶呈隔离分布。细胞内酶呈隔离分布。细胞内酶呈隔离分布。细胞内酶呈隔离分布。代谢途径的速度、方向由其中的代谢途径的速度、方向由其中的代谢途径的速度、方向由其中的代谢途径的速度、方向由其中的关键酶关键酶关键酶关键酶(key (key (key (key enzyme)enzyme)enzyme)enzyme)的活性决定。的活性决定。的活性决定。的活性决定。代谢调节主要是通过对代谢调节主要是通过对关键酶活性关键酶活性关键酶活性关键酶活性的调节而实的调节而实的调节而实的调节而实现的。现的。现的。现的。第44页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录线粒体线粒体:丙酮酸氧化丙酮酸氧化;三羧酸循环三羧酸

26、循环;-氧化氧化;呼吸链电子传递呼吸链电子传递;氧氧化磷酸化化磷酸化细胞质细胞质:糖酵解糖酵解;磷戊糖途径磷戊糖途径;糖糖原合成原合成;脂肪酸合成脂肪酸合成;氨基酸合成；氨基酸合成；核苷酸合成；核苷酸合成；蛋白质合成蛋白质合成细胞核细胞核:核酸合成核酸合成内质网内质网:蛋白质加工蛋白质加工;磷磷脂合成脂合成（一）细胞内酶的隔离分布（一）细胞内酶的隔离分布第45页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录第46页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录细胞膜结构对代谢的调节和控制作用细胞膜结构对代谢的调节和控制作用 控制跨膜离子浓度梯度和电位梯度控制跨膜离子浓度梯度和电位梯度 控制细胞和细胞器的物质运

27、输控制细胞和细胞器的物质运输 内膜系统对代谢途径的分隔作用内膜系统对代谢途径的分隔作用 膜与酶的可逆结合膜与酶的可逆结合 酶的隔离分布的意义酶的隔离分布的意义 避免了各种代谢途径互相干扰。避免了各种代谢途径互相干扰。第47页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 速度速度最慢最慢，它的速度决定整个代谢途径的它的速度决定整个代谢途径的总速度，总速度，故又称其故又称其为为限速酶限速酶(limiting velocity enzymes)。催化催化单向反应单向反应不可逆不可逆或非平衡反应，它的活性决或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。定整个代谢途径的方向。这类酶活性除受这类酶活性除受底物控

28、制外底物控制外，还受多种，还受多种代谢物代谢物或效应剂的调节或效应剂的调节。关键酶催化的反应具有以下特点：关键酶催化的反应具有以下特点：代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的其中的关键酶关键酶决定决定 。第51页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录例：糖代谢的关键酶例：糖代谢的关键酶第52页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 快速代谢快速代谢 迟缓代谢迟缓代谢数秒、数分钟数秒、数分钟通过改变酶的通过改变酶的活性活性数小时、几天数小时、几天通过改变酶的通过改变酶的含量含量 变构调节变构调节(allosteric regulatio

29、n)化学修饰调节化学修饰调节(chemical modification)代谢调节主要是通过对代谢调节主要是通过对关键酶活性关键酶活性的调节而实现的。的调节而实现的。第53页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录1.变构调节的概念变构调节的概念小小分分子子化化合合物物与与酶酶分分子子活活性性中中心心以以外外的的某某一一部部位位特特异异结结合合，引引起起酶酶蛋蛋白白分分子子构构象象变变化化，从从而而改改变变酶酶的的活活性性，这这种种调调节节称称为为酶酶的的变变构构调节调节或或别构调节别构调节。（二）关键酶的变构调节（二）关键酶的变构调节第54页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录被调节的酶称为

30、被调节的酶称为变构酶变构酶或或别构酶别构酶(allosteric enzyme)使酶发生变构效应的物质，称为使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂变构效应剂(allosteric effector)变构激活剂变构激活剂 allosteric effector 引起酶活性引起酶活性增加增加的变构效应剂。的变构效应剂。变构抑制剂变构抑制剂 allosteric effector 引起酶活性引起酶活性降低降低的变构效应剂。的变构效应剂。第55页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录2.变构调节的机制变构调节的机制变构酶变构酶催化亚基催化亚基调节亚基调节亚基变构效应剂：变构效应剂：底物、终产物底物、终

31、产物其他小分子代谢物其他小分子代谢物调节亚基调节亚基催化亚基催化亚基第56页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录变构效应剂变构效应剂 +酶的调节亚基酶的调节亚基酶的构象改变酶的构象改变酶的活性改变酶的活性改变（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亚基聚合亚基聚合紧密紧密亚基解聚亚基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化第57页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录3.变构调节的生理意义变构调节的生理意义 代谢终产物反馈抑制代谢终产物反馈抑制(feedback inhibition)反应反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。途径中的酶，使代谢物不致生成过多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰

32、丙二酰CoA长链脂酰长链脂酰CoA第58页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P+糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶抑制糖的氧化抑制糖的氧化糖原合酶糖原合酶促进糖的储存促进糖的储存第59页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录变构调节使不同的代谢途径相互协调。变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸柠檬酸+6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化抑制糖的氧化 乙酰辅酶乙酰辅酶A 羧化酶羧化酶 促进脂酸的合成促进脂酸的合成第60页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（三）酶的化学修饰调节（三）酶的化学修饰调节1.

33、1.化学修饰的概念化学修饰的概念酶酶蛋蛋白白肽肽链链上上某某些些残残基基在在酶酶的的催催化化下下发发生生可可逆逆的的共共价价修修饰饰，从从而而引引起起酶酶活活性性改改变变，这这种种调调节节称称为酶的化学修饰。为酶的化学修饰。第61页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录2.2.化学修饰的主要方式化学修饰的主要方式磷酸化磷酸化 -去磷酸去磷酸乙酰化乙酰化 -脱乙酰脱乙酰甲基化甲基化 -去甲基去甲基腺苷化腺苷化 -脱腺苷脱腺苷 SH SH 与与 S S S S 互变互变第62页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OP

34、i磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白第63页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录酶级联系统酶级联系统调控示意图调控示意图意义：由于意义：由于酶的共酶的共价修饰反应是酶价修饰反应是酶促反应，只要有促反应，只要有少量信号分子少量信号分子（如激素）存在，（如激素）存在，即可通过加速这即可通过加速这种酶促反应，而种酶促反应，而使大量的另一种使大量的另一种酶发生化学修饰，酶发生化学修饰，从而获得从而获得放大效应放大效应。这种调节方式快速、这种调节方式快速、效率极高。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

35、苷酸环化酶腺苷酸环化酶（无活性）（无活性）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（活性）蛋白激酶（活性）4、磷酸化酶激酶、磷酸化酶激酶（无活性）（无活性）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肾上腺素或胰肾上腺素或胰高血糖素高血糖素132 102 104 106 108葡萄糖葡萄糖ATP ADPATP ADP456第64页，讲稿共95张，创作于星期二目目

36、录录3.3.化学修饰的特点化学修饰的特点酶酶蛋蛋白白的的共共价价修修饰饰是是可可逆逆的的酶酶促促反反应应，在在不不同同酶酶的的作作用用下下，酶酶蛋蛋白白的的活活性性状状态态可可互互相相转转变变。催催化化互互变变反反应应的的酶酶在在体体内内可可受受调调节节因因素素如如激激素素的调控。的调控。具具有有放放大大效效应应，效效率率较较变变构构调调节节高高。消消耗耗能能量量少。少。磷酸化磷酸化与与脱磷酸脱磷酸是是最常见最常见的方式。的方式。同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。第65页，讲稿共95张，创作于星期二思 考？第66页，讲稿共95张，创作于星期二目目

37、 录录试比较酶变构调节与化学修饰调节的异同试比较酶变构调节与化学修饰调节的异同？相同点：相同点：均为细胞水平的调节，属于快速调节，均为细胞水平的调节，属于快速调节，受调节的酶为关键酶。受调节的酶为关键酶。不同点：不同点：调节物质不同：调节物质不同：变构剂是化合物；化学修饰调节的调节物是一个酶。变构剂是化合物；化学修饰调节的调节物是一个酶。酶结构变化不同：酶结构变化不同：变构调节是非共价结合变构剂而改变酶蛋白构象；化学变构调节是非共价结合变构剂而改变酶蛋白构象；化学修饰调节是共价结合某一基团而改变酶蛋白结构。修饰调节是共价结合某一基团而改变酶蛋白结构。作用特点及生理意义不同：作用特点及生理意义不

38、同：变构调节无放大效应，仅使底物有效利用；化学修饰调节有放变构调节无放大效应，仅使底物有效利用；化学修饰调节有放大效应，可以应激。大效应，可以应激。第67页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（四）酶量的调节（四）酶量的调节1.1.酶蛋白合成的诱导与阻遏酶蛋白合成的诱导与阻遏加速酶合成的化合物称为加速酶合成的化合物称为诱导剂诱导剂(inducer)(inducer)减少酶合成的化合物称为减少酶合成的化合物称为阻遏剂阻遏剂(repressor)(repressor)第68页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 常见的诱导或阻遏方式常见的诱导或阻遏方式 底物底物对酶合成的诱导和阻遏对酶合成的诱

39、导和阻遏 产物产物对酶合成的阻遏对酶合成的阻遏 激素激素对酶合成的诱导对酶合成的诱导 药物药物对酶合成的诱导对酶合成的诱导第69页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 2.2.酶蛋白降解酶蛋白降解溶酶体溶酶体蛋白酶体蛋白酶体 释放蛋白水解酶，降解蛋白质释放蛋白水解酶，降解蛋白质 泛素识别、结合蛋白质；泛素识别、结合蛋白质；蛋白水解酶降解蛋白质蛋白水解酶降解蛋白质通过改变酶蛋白分子的降解速度，也能调节酶的通过改变酶蛋白分子的降解速度，也能调节酶的含量。含量。第70页，讲稿共95张，创作于星期二1.1.物质代谢的调节可分为物质代谢的调节可分为_、_、_等等3 3个个层次。层次。2.2.酶活性的调

40、节可通过酶活性的调节可通过_和和_2_2种方式。种方式。3.3.酶的结构调节有酶的结构调节有_和和_2_2种方式。种方式。4.4.代谢途径中活性最低的酶称为代谢途径中活性最低的酶称为_，它常受变构，它常受变构剂调节，变构剂以剂调节，变构剂以_键结合于酶的键结合于酶的_，改变酶的，改变酶的构象和活性。构象和活性。5.5.酶蛋白的磷酸化修饰受酶蛋白的磷酸化修饰受_催化，磷酸基团由催化，磷酸基团由_提供，脱磷酸受提供，脱磷酸受_催化。催化。6.6.变构调节与化学修饰调节作用时间快，称为变构调节与化学修饰调节作用时间快，称为_，而酶合成的诱导或阻遏则称为，而酶合成的诱导或阻遏则称为_。7.7.化学修饰

41、调节最常见的方式是化学修饰调节最常见的方式是_和和_。第71页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录内、外环境改变内、外环境改变机体相关组机体相关组织分泌织分泌激素激素激素与靶细胞激素与靶细胞上的受体结合上的受体结合靶细胞产生生物学靶细胞产生生物学效应，适应内外环效应，适应内外环境改变境改变激素作用机制激素作用机制二、激素水平的代谢调节二、激素水平的代谢调节第72页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录激素n作用特点作用特点v量小作用大量小作用大v有特异性有特异性v作用迅速作用迅速第73页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录激素的受体（receptor）n n化学本质化学本质化学本质化学本质

42、n n存在部位存在部位存在部位存在部位vv蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质vv靶细胞质膜靶细胞质膜vv靶细胞内靶细胞内靶细胞内靶细胞内vv靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内靶细胞质膜和靶细胞内第74页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录激素分类激素分类 膜受体激素膜受体激素 胞内受体激素胞内受体激素按激素受体在细胞的部位不同，分为：按激素受体在细胞的部位不同，分为：第75页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录1.膜受体激素的作用方式膜受体激素的作用方式激素作用方式激素作用方式胰岛素胰岛素生长激素生长激素促性腺激素促性腺激素促甲状腺激素促甲状腺激素甲状旁腺素甲状旁腺素生长因

43、子生长因子肾上腺素肾上腺素第76页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录 2.胞胞内内受受体体激激素素的的作作用用方方式式类固醇激素类固醇激素甲状腺激素甲状腺激素活性维生素活性维生素D3视黄酸视黄酸第77页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（一）饥饿（一）饥饿糖原消耗糖原消耗血糖趋于降低血糖趋于降低胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化1.短期饥饿（短期饥饿（13天）天）三、整体水平的代谢调节三、整体水平的代谢调节第78页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（1）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖分解

44、加强，氨基酸异生成糖（2）糖代谢变化）糖代谢变化 糖异生加强，糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低组织对葡萄糖利用降低（3）脂代谢变化）脂代谢变化 脂肪动员加强，酮体生成增多脂肪动员加强，酮体生成增多第79页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录2.长期饥饿长期饥饿（1）蛋白质代谢变化）蛋白质代谢变化 蛋白质分解减少蛋白质分解减少（2）糖代谢变化）糖代谢变化肝肾糖异生增强肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸（3）脂代谢变化）脂代谢变化脂肪动员进一步加强脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加脑组织利用酮体增加第80页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录（二）

45、应（二）应 激激1.1.概念概念应应激激(stress)(stress)指指人人体体受受到到一一些些异异乎乎寻寻常常的的刺刺激激，如如创创伤伤、剧剧痛痛、冻冻伤伤、缺缺氧氧、中中毒毒、感感染染及及剧剧烈烈情情绪绪波波动动等等所所作作出出一一系系列列反反应应的的“紧紧张张状态状态”。第81页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录2.2.机体整体反应机体整体反应交感神经兴奋交感神经兴奋肾上腺髓质及皮质激素分泌增多肾上腺髓质及皮质激素分泌增多胰高血糖素胰高血糖素、生长激素增加。、生长激素增加。引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化第82页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录3.3.代谢改变代谢改

46、变（1 1）血糖升高血糖升高（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83页，讲稿共95张，创作于星期二目目 录录细胞水平调节细胞水平调节细胞水平调节细胞水平调节激素水平调节激素水平调节激素水平调节激素水平调节神经水平调节神经水平调节神经水平调节神经水平调节酶水平调节酶水平调节最主要的调节方式最主要的调节方式最主要的调节方式最主要的调节方式最高水平的调节最高水平的调节最高水平的调节最高水平的调节第84页，讲稿共95张，创作于星期二下列关于关键酶的描述中下列关于关键酶的描述中,错误的是错误的是()()A.A.酶催化的反应速度最慢酶催化的反应速度最慢 B.B.关键

47、酶常催化非平衡反应关键酶常催化非平衡反应C.C.关键酶受底物控制关键酶受底物控制D.D.关键酶一般不受化学修饰调节关键酶一般不受化学修饰调节E.E.常通过变构效应来调节关键酶的活性常通过变构效应来调节关键酶的活性 变构激活剂与酶的结合部位是变构激活剂与酶的结合部位是()()A.A.活性中心的结合基团活性中心的结合基团 B.B.活性中心催化基团活性中心催化基团 C.C.酶分子上的咪唑基酶分子上的咪唑基 D.D.酶分子的任意部位酶分子的任意部位 E.E.酶蛋白质中的调节部位酶蛋白质中的调节部位第87页，讲稿共95张，创作于星期二 脂酸氧化、糖异生、酮体生成都可发生的脂酸氧化、糖异生、酮体生成都可发

48、生的组织是（组织是（）A A肝脏肝脏 B.B.肠粘膜细胞肠粘膜细胞 C.C.肌肉肌肉 D.D.胰腺胰腺 E.E.脑脑 下列哪种代谢途径只在线粒体进行下列哪种代谢途径只在线粒体进行()()A.A.糖酵解糖酵解 B.B.酮体生成酮体生成 C.C.糖的有氧氧化糖的有氧氧化 D.D.脂酸合成脂酸合成 E.E.尿素合成尿素合成第88页，讲稿共95张，创作于星期二 下列哪种代谢途径在胞液和线粒体共同完成下列哪种代谢途径在胞液和线粒体共同完成()()A.A.糖异生糖异生 B.B.磷脂合成磷脂合成 C.C.胆固醇合成胆固醇合成 D.D.三羧酸循环三羧酸循环 E.E.糖酵解途径糖酵解途径 突然受惊吓时突然受惊吓

49、时,机体会出现机体会出现()()A.A.脂肪动员减少脂肪动员减少 B.B.血糖升高血糖升高 C.C.血糖降低血糖降低 D.D.糖异生减少糖异生减少 E.E.蛋白质分解减少蛋白质分解减少第89页，讲稿共95张，创作于星期二关于酶化学修饰的叙述，错误的是（关于酶化学修饰的叙述，错误的是（）A A见的是磷酸化和去磷酸化修饰见的是磷酸化和去磷酸化修饰 B B化学修饰有级联放大效应化学修饰有级联放大效应C C酶的磷酸化作用使酶活性增加酶的磷酸化作用使酶活性增加D.D.调节效率较変构调节高调节效率较変构调节高E.E.属快速调节属快速调节第90页，讲稿共95张，创作于星期二 A.A.酶的化学修饰调节酶的化学

50、修饰调节 B.B.酶的变构调节酶的变构调节 C.C.酶含量的调节酶含量的调节 D.D.通过细胞膜受体通过细胞膜受体 E.E.通过胞内受体通过胞内受体糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶bb磷酸化酶磷酸化酶a a属于属于()()ATPATP对磷酸果糖激酶的调节对磷酸果糖激酶的调节()()类固醇激素在体内发挥作用类固醇激素在体内发挥作用()()肾上腺素作用于肝细胞调节血糖代谢是肾上腺素作用于肝细胞调节血糖代谢是()()第92页，讲稿共95张，创作于星期二A A乳酸乳酸 B.B.肝糖原肝糖原 C.C.脂肪酸脂肪酸D.D.甘油甘油 E.E.氨基酸氨基酸 F.F.酮体酮体空腹空腹1 1天内天内,血糖来自于血糖来自于