物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)課件

1、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) NAD+NADH+ H+NADH+HNADNADH + H+GDP+PiGTPFADH2FAD+NAD+CO2H 2 OCO2乙酰乙酰 CoA(1)(6)(7)(8)(9)(4)(5)(2)檸檬酸檸檬酸異檸檬酸異檸檬酸順烏頭酸順烏頭酸-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰 CoA琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸H O2(1) 檸檬酸合酶(2)(3) 順烏頭酸酶(4) 異檸檬酸脫氫酶(5) -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體(6) 琥珀酰CoA合成酶(7) 琥珀酸脫氫酶(8) 延胡索酸酶(9) 蘋果酸脫氫酶H2OHSCoAHSCoAHSCoA次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化

2、H 2 OH 2 O次脫羧反應(yīng)次脫羧反應(yīng)個(gè)不可逆反應(yīng)個(gè)不可逆反應(yīng)次脫氫反應(yīng)次脫氫反應(yīng)1 12 23 34 4物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)2磷酸戊糖磷酸戊糖途徑途徑胞漿胞漿磷酸戊糖磷酸戊糖磷酸核糖，為磷酸核糖，為代表性中間產(chǎn)物代表性中間產(chǎn)物。旁路旁路糖酵解在磷酸己糖處糖酵解在磷酸己糖處分出的新途徑分出的新途徑。物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 磷酸戊糖的生成磷酸戊糖的生成 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng) 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)酶反應(yīng)酶反應(yīng) 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)酶反應(yīng)酶反應(yīng)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸5-5-磷酸磷酸糖糖5-5-磷酸磷酸糖糖NADPH + H+

3、NADP+H2ONADPH + H+ NADP+CO2物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)OCOH HO-CHCOHC CHHHHH2POCOH HO-CHCOHC CHHHHH2PCOO-COHCOHCOHCHHHH2PPCOHCOHCOHCH2OHHHHPC OCOHCOHCOHCH2OHHHNADP+NADP+CO2H2OG-6-P6-P-6-P-G酸內(nèi)酯酸內(nèi)酯6-P-6-P-G酸酸5-5-磷酸磷酸核酮糖核酮糖5-5-磷酸磷酸核糖核糖G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)C3C3C4C7物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)PCOHCOHCOHCH2

4、OHHHPC OCOHCH2OHHPCOHCOHCOHCH2OHHCH2OHC OHH C OCOHCOHPCH2OHHPCOHCOHCH2OHHCH2OHC OH+5-5-磷酸磷酸PCH2OHHO CHCOHCH2OH5-5-磷酸磷酸7-7-磷酸磷酸景天糖景天糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛轉(zhuǎn)酮醇酶轉(zhuǎn)酮醇酶PCH2OHC OCOHCOHCH2OHH5-5-磷酸磷酸核酮糖核酮糖4-4-磷酸磷酸赤蘚糖赤蘚糖F-6-PF-6-P轉(zhuǎn)醛醇酶轉(zhuǎn)醛醇酶物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)H C OCOHCOHPCH2OHH4-4-磷酸磷酸赤蘚糖赤蘚糖COPCH2OHHO CHCOHCH2OH5-5-磷酸磷酸木酮糖木酮糖PCOH

5、COHCH2OHHCH2OHC OHH O -C HPC OCOHCH2OHH+F-6-PF-6-P3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)5-磷酸磷酸5-磷酸磷酸木木酮酮糖糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖糖酵酵解解6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 NADP+NADPH+H+5-磷酸磷酸糖糖 NADP+NADPH+H+CO2 27 7-磷酸磷酸3-磷酸磷酸6 6-磷磷酸酸果糖果糖4-磷酸磷酸C5C5C3C7C6C4C3C6+C3C7+C5C43(G-6-P)+6NADP+ 2(F-6-P)+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+ 6NADPH+ 6H+ +3CO23-磷酸磷酸甘油醛甘油醛6-磷酸磷酸果糖果糖5-磷

6、酸磷酸物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) NADPH / NADPNADPH / NADP+ + 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 磷酸核糖用于DNA、RNA的合成； 體內(nèi)多種合成代謝的供氫體 參與體內(nèi)羥化反應(yīng) 維持的還原狀態(tài)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)病史：病史： 半個(gè)月內(nèi)有半個(gè)月內(nèi)有食新鮮蠶豆食新鮮蠶豆史，患病前史，患病前12天內(nèi)有取天內(nèi)有取新鮮蠶豆或接觸蠶豆花粉史。新鮮蠶豆或接觸蠶豆花粉史。 臨床表現(xiàn)：臨床表現(xiàn)：（1）早期癥狀：有全身不適，畏寒，低熱，頭暈，無力，）早期癥狀：有全身不適，畏寒，低熱，頭暈，無力，食欲減低，惡心嘔吐，腹瀉，發(fā)熱，一般持續(xù)食欲減低，惡心嘔吐，腹瀉，發(fā)熱，一般持續(xù)23天。天。（2）嚴(yán)重者可迅速出現(xiàn)）嚴(yán)重者可

7、迅速出現(xiàn)高度貧血、鞏膜輕度或中度黃染高度貧血、鞏膜輕度或中度黃染，尿色如濃茶水或醬油色尿色如濃茶水或醬油色。更重出現(xiàn)全身衰竭、血壓下降，更重出現(xiàn)全身衰竭、血壓下降，煩躁不安，少尿或無尿等急性循環(huán)衰竭和急性腎功能衰竭煩躁不安，少尿或無尿等急性循環(huán)衰竭和急性腎功能衰竭的表現(xiàn)。的表現(xiàn)。（3）肝腫大，少數(shù)可見脾腫大，面色蒼白或蒼黃，呼吸急）肝腫大，少數(shù)可見脾腫大，面色蒼白或蒼黃，呼吸急促，重者見抽搐、昏迷，并出現(xiàn)病理反射。促，重者見抽搐、昏迷，并出現(xiàn)病理反射。 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)發(fā)病機(jī)制發(fā)病機(jī)制：體內(nèi)缺乏6-P-葡萄糖脫氫酶，而蠶豆中含有蠶豆嘧啶、蠶豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧化作用物質(zhì)，可使G-

8、6-PD缺陷患者中的紅細(xì)胞GSH降低引發(fā)溶血 。流行病學(xué)：為X染色體不完全顯性遺傳，故男：女7：1；每后五月為高發(fā)季節(jié)；兩湖兩廣云貴川較多發(fā)病治療：治療上輸血、輸注洗滌紅細(xì)胞常是搶救的關(guān)鍵，可一次或多次輸注物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收縮所需主要供肌肉收縮所需 肝臟：肝糖原，肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖水平維持血糖水平 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以形成長(zhǎng)鏈。形成長(zhǎng)鏈。2. 約約1010個(gè)葡萄糖單元處形成分個(gè)葡萄糖

9、單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以連接，連接，分支增加，溶分支增加，溶解度增加。解度增加。3. 非還原端增多，以利于其非還原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。目目 錄錄糖原核心糖原核心- 1，4糖苷鍵糖苷鍵- 1，6糖苷鍵糖苷鍵物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)- 1，4糖苷鍵糖苷鍵- 1，6糖苷鍵糖苷鍵（二）合成部位（二）合成部位（一）定義（一）定義糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合指由葡萄糖合成糖原的過程。成糖原的過程。組織定位：主要在肝臟、肌肉組織定位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞定位：胞漿細(xì)胞定位：胞漿物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)葡萄糖ATP ADPG-6-P G-1-PUDPG

10、焦磷酸化酶焦磷酸化酶UTPPPi糖原引物糖原引物GnUDPATPADP 糖原糖原Gn 1糖原糖原葡萄糖激酶葡萄糖激酶物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 是的供體，其生成過程利用ATP生成UTP，焦磷酸水解損失1個(gè)高能磷酸鍵。糖原引物上每加上一個(gè)葡萄糖，需要消耗2個(gè)高能磷酸鍵。物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 糖原合酶(關(guān)鍵酶) ：只能促成-1，4-糖苷鍵，在該酶作用下，糖鏈只能延長(zhǎng)，不能形成分支。 分支酶：可將一段糖鏈，約6-7個(gè)葡萄糖基轉(zhuǎn)移到鄰近的糖鏈上，以相接，從而形成分支。 分支的形成不僅可增加糖原的水溶性，更重要的是可增加非還原端數(shù)目，以便磷酸化酶能迅速分解糖原。 * 定義定義* * 亞細(xì)胞定位亞細(xì)胞定

11、位：胞胞 漿漿 糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )習(xí)慣上指肝糖原習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。分解成為葡萄糖的過程。物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)7 77 7磷酸化酶磷酸化酶( (別構(gòu)酶別構(gòu)酶) ) ATP抑制抑制-AMP激活激活 + H3PO4糖苷鍵糖苷鍵- 1，6糖苷鍵糖苷鍵糖原核心糖原核心糖原核心糖原核心 G-1-P +物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)脫支酶脫支酶1 G糖原核心糖原核心磷酸化酶磷酸化酶+ H3PO4G-1-P轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶糖原核心糖原核心物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié) 糖原：只能分解-1，4-糖苷鍵，使非還原端上G磷酸化后脫落，距分枝4個(gè)G單位時(shí)停止。 ：具有兩種酶的活性：葡聚糖轉(zhuǎn)移酶：將3個(gè)

12、葡萄糖基轉(zhuǎn)移到鄰近糖鏈的末端，以-1，4-糖苷鍵相連；-1，6-葡萄糖苷酶：將以-1，6-糖苷鍵與糖鏈形成分支的葡萄糖基水解成游離葡萄糖物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)G（肝、腎肝、腎） G-1-P G-6-PPi糖原（糖原（Gn）糖酵解或糖酵解或有氧氧化有氧氧化（肌肉肌肉）葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶Pi糖原糖原脫支酶脫支酶 G-6-P的代謝去路的代謝去路G（補(bǔ)充血糖）（補(bǔ)充血糖）G-6-P F-6-P（進(jìn)入酵解途徑）（進(jìn)入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）（合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯（進(jìn)入磷酸戊糖途徑）（進(jìn)入磷酸戊糖途徑） 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑）（進(jìn)入

13、葡萄糖醛酸途徑） 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)部位：胞漿 糖原的合成與分解總圖糖原的合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)合成與分解不是簡(jiǎn)單的可逆反應(yīng)合成與分解不是簡(jiǎn)單的可逆反應(yīng) 合成途徑合成途徑 分解途徑分解途徑調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)方式：共價(jià)修飾共價(jià)修飾和和變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)生理性調(diào)節(jié)：激素（胰高血糖素與胰島素）生理性調(diào)節(jié)：激素（胰高血

14、糖素與胰島素）物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 磷酸化酶: 磷酸化酶a（磷酸型）： 磷酸化酶b（去磷酸）：無活性 糖原合酶： 糖原合酶a：有活性 糖原合酶b：磷酸化，。腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 （無活性）（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）腺苷環(huán)化酶（有活性） 激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ 受體受體 ATP cAMP PKA(無活性無活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷

15、酸酶-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑 PKA（有活性）（有活性） 調(diào)節(jié)有調(diào)節(jié)有級(jí)聯(lián)放大級(jí)聯(lián)放大作用，效率高；作用，效率高； 兩種酶兩種酶磷酸化磷酸化或或去磷酸化去磷酸化后活性變化相反；后活性變化相反； 此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快；此調(diào)節(jié)為酶促反應(yīng)，調(diào)節(jié)速度快； 受受激素激素調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。 1 1. 共價(jià)修飾調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 2. 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸化酶二種構(gòu)像磷酸化酶二種構(gòu)像緊密型緊密型(T)和和疏松疏松型型(R) ，其中，其中T型型的的14位位Ser暴露，便于接受前暴露，便于接受前述的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。述的共價(jià)修

16、飾調(diào)節(jié)。* 葡萄糖是磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑。葡萄糖是磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑。 磷酸化酶磷酸化酶 a (R) 疏松型疏松型磷酸化酶磷酸化酶 a (T) 緊密型緊密型葡萄糖葡萄糖 肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)與肝糖原不同肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)與肝糖原不同 * 在糖原分解代謝時(shí)肝主要受在糖原分解代謝時(shí)肝主要受胰高血糖素胰高血糖素的調(diào)的調(diào)節(jié)，而肌肉主要受節(jié)，而肌肉主要受腎上腺素腎上腺素調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。 * 肌肉內(nèi)糖原合酶及磷酸化酶的變構(gòu)效應(yīng)物主肌肉內(nèi)糖原合酶及磷酸化酶的變構(gòu)效應(yīng)物主要為要為AMP、ATP及及6-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。 糖原合酶糖原合酶磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶bAMPATP及及6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖調(diào)節(jié)小結(jié)調(diào)節(jié)小結(jié) 雙向調(diào)控雙向調(diào)控：對(duì)合成酶系與分解酶系分別進(jìn)行：對(duì)合成酶系與分解酶系分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，如加強(qiáng)合成則減弱分解，或反之。調(diào)節(jié)，如加強(qiáng)合成則減弱分解，或反之。 雙重調(diào)節(jié)雙重調(diào)節(jié)：別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。：別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。 肝糖原和肌糖原代謝調(diào)節(jié)各有特點(diǎn)：肝糖原和肌糖原代謝調(diào)節(jié)各有特點(diǎn)： 如：分解肝糖原的激素主要為如：分解肝糖原的激素主要為胰高血糖素胰高血糖素， 分解肌糖原的激素主要為分解肌糖原的激素主要為腎上腺素腎上腺素。 關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)上存在關(guān)鍵酶調(diào)節(jié)上存在級(jí)聯(lián)