生物化學(xué)和分子生物學(xué)：12- 物質(zhì)代謝的整合與調(diào)節(jié)

1、目錄目錄目錄目錄第十二章物質(zhì)物質(zhì)代謝代謝的整合與調(diào)節(jié)的整合與調(diào)節(jié)Metabolic Integration & Regulation目錄目錄物質(zhì)代謝的特點(diǎn)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)The Specialty of Metabolism第一節(jié)第一節(jié)目錄目錄一、體內(nèi)各種物質(zhì)代謝過程互相聯(lián)系一、體內(nèi)各種物質(zhì)代謝過程互相聯(lián)系形成一個(gè)整體形成一個(gè)整體 糖類糖類 脂類脂類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)水水 無機(jī)鹽無機(jī)鹽維生素維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存。各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存。 消化吸收消化吸收中間代謝中間代謝廢物排泄廢物排泄目錄目錄二、機(jī)體物質(zhì)代謝不斷受到精細(xì)調(diào)節(jié)二、機(jī)體物質(zhì)代謝不斷受到精細(xì)調(diào)節(jié)機(jī)體有

2、精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度強(qiáng)度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境內(nèi)外環(huán)境不斷變化不斷變化影響機(jī)體代謝影響機(jī)體代謝適應(yīng)環(huán)境適應(yīng)環(huán)境的變化的變化目錄目錄三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色三、各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、酶系的種類、含量不同含量不同不同的組不同的組織、器官織、器官代謝途徑不同、代謝途徑不同、功能各異功能各異目錄目錄四、體內(nèi)各種代謝物均具有共同的四、體內(nèi)各種代謝物均具有共同的代謝池代謝池n例如：例如：各各種種組組織織 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖異生糖異生血血糖糖目錄目錄五、五、ATP是機(jī)體儲(chǔ)存能量和消耗能

3、量是機(jī)體儲(chǔ)存能量和消耗能量的共同形式的共同形式營養(yǎng)物營養(yǎng)物分解分解釋放釋放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能目錄目錄六、六、NADPH提供合成代謝所需的還原當(dāng)量提供合成代謝所需的還原當(dāng)量n例如：例如：乙酰乙酰CoANADPH + H +脂酸、膽固醇脂酸、膽固醇 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)目錄目錄物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系Metabolic Interrelationships第二節(jié)第二節(jié)目錄目錄一、各種一、各種能量物質(zhì)能量物質(zhì)的代謝相互聯(lián)系的代謝相互聯(lián)系相互制約相互制約三大營養(yǎng)素各三大營養(yǎng)素各自代謝途徑自代謝途徑共同中共同中間產(chǎn)物間產(chǎn)物共同代謝共

4、同代謝途徑途徑糖糖脂肪脂肪蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)乙酰乙酰CoACoATAC2H2H氧氧化化磷磷酸酸化化ATPCOCO2 2三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。目錄目錄從能量供應(yīng)的角度看，三大營養(yǎng)素可以從能量供應(yīng)的角度看，三大營養(yǎng)素可以互相代替，并互相制約。互相代替，并互相制約。一般情況下，機(jī)體優(yōu)先利用燃料的次序一般情況下，機(jī)體優(yōu)先利用燃料的次序是糖原（是糖原（50-70%50-70%）、脂肪（）、脂肪（10-40%10-40%）和蛋白）和蛋白質(zhì)。質(zhì)。供能以糖及脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)供能以糖及脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。的消耗。 目錄目錄饑餓時(shí)：饑餓時(shí)： 肝糖原分解肝糖原分解 ，

5、肌糖原分解肌糖原分解 肝糖異生肝糖異生 ，蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)分解 以脂酸、酮體分解供能以脂酸、酮體分解供能為主為主蛋白質(zhì)分解明顯降低蛋白質(zhì)分解明顯降低1 2 天天3 4 周周目錄目錄脂肪分解脂肪分解增強(qiáng)增強(qiáng)ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制任一供能物質(zhì)的代謝占優(yōu)勢(shì)，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制(糖分解代謝關(guān)鍵酶之一糖分解代謝關(guān)鍵酶之一) n例如：例如：目錄目錄糖分解糖分解增強(qiáng)增強(qiáng)ATP脂酸合成增加，脂酸合成增加，分解抑制分解抑制 抑制抑制異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫

6、氫酶（三羧酸循環(huán)關(guān)鍵酶）（三羧酸循環(huán)關(guān)鍵酶）檸檬酸檸檬酸堆積，堆積，出現(xiàn)線粒體出現(xiàn)線粒體 激活激活乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶（脂酸合成關(guān)鍵酶）（脂酸合成關(guān)鍵酶）目錄目錄二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過中間中間代謝物代謝物而相互聯(lián)系而相互聯(lián)系 糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸通過共同的中間代糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸通過共同的中間代謝物、檸檬酸循環(huán)、生物氧化等彼此聯(lián)系且相謝物、檸檬酸循環(huán)、生物氧化等彼此聯(lián)系且相互轉(zhuǎn)變。一種物質(zhì)代謝障礙可引起其他物質(zhì)代互轉(zhuǎn)變。一種物質(zhì)代謝障礙可引起其他物質(zhì)代謝的紊亂。謝的紊亂。目錄目錄目錄目錄（一）（一）葡萄糖可轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅崞咸烟强赊D(zhuǎn)變?yōu)橹舅?1. 攝入

7、的糖量超過能量消耗時(shí)：攝入的糖量超過能量消耗時(shí)： 葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoA合成脂肪合成脂肪（脂肪組織）（脂肪組織）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）目錄目錄2. 脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵镜母视筒糠帜茉隗w內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嶂嵋阴Ｒ阴oA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、腎、腸肝、腎、腸磷酸磷酸- -甘油甘油葡葡萄萄糖糖目錄目錄（二）（二）葡萄糖與大部分氨基酸可以相互轉(zhuǎn)變葡萄糖與大部分氨基酸可以相互轉(zhuǎn)變例如：例如：丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脫氨基脫氨基糖異生糖異生葡萄糖葡萄糖1. 大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的-酮酸酮酸，可轉(zhuǎn)

8、變?yōu)樘强赊D(zhuǎn)變?yōu)樘悄夸浤夸?. 糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需非必需氨基酸氨基酸糖糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoA檸檬酸檸檬酸- -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目錄目錄氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪 1. 蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜鞍踪|(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?2. 氨基酸可作為合成磷脂的原料氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺膽胺腦磷脂腦磷脂膽堿膽堿卵磷脂卵磷脂（三）（三）氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N脂質(zhì)但脂質(zhì)幾乎不氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N脂質(zhì)但脂質(zhì)幾乎不能轉(zhuǎn)變?yōu)榘被崮苻D(zhuǎn)變?yōu)榘被?目錄目錄 但不能說，脂類可

9、轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。但不能說，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途徑糖酵解途徑丙酮酸丙酮?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. 脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被嶂镜母视筒糠挚赊D(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被崮夸浤夸洠ㄋ模┮恍ㄋ模┮恍┌被岚被?、磷酸戊糖磷酸戊糖是合成核苷酸的是合成核苷酸的原料原?1. 氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料氨基酸是體內(nèi)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單位一碳單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徑提供磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供目錄目錄肝在物質(zhì)代謝中的作用肝在物質(zhì)代謝中的作用F

10、unction of Liver in Material Metabolism第三節(jié)第三節(jié)目錄目錄n作用：作用：一、肝是維持一、肝是維持血糖血糖水平相對(duì)穩(wěn)定的水平相對(duì)穩(wěn)定的重要器官重要器官維持血糖水平相對(duì)穩(wěn)定，保障全身各維持血糖水平相對(duì)穩(wěn)定，保障全身各組織，尤其是大腦和紅細(xì)胞的能量供應(yīng)。組織，尤其是大腦和紅細(xì)胞的能量供應(yīng)。目錄目錄（一）肝內(nèi)生成的葡糖（一）肝內(nèi)生成的葡糖-6-磷酸是糖代謝的樞紐磷酸是糖代謝的樞紐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-磷酸葡萄糖內(nèi)酯磷酸葡萄糖內(nèi)酯（進(jìn)入磷酸戊糖途徑）（進(jìn)入

11、磷酸戊糖途徑） 葡糖醛酸葡糖醛酸（進(jìn)入葡糖醛酸途徑）（進(jìn)入葡糖醛酸途徑）其他單糖其他單糖脂肪脂肪目錄目錄（二）肝是糖異生的主要場(chǎng)所（二）肝是糖異生的主要場(chǎng)所目錄目錄n不同營養(yǎng)狀態(tài)下肝內(nèi)如何進(jìn)行糖代謝？不同營養(yǎng)狀態(tài)下肝內(nèi)如何進(jìn)行糖代謝？飽食狀態(tài)：飽食狀態(tài)： 肝糖原合成肝糖原合成過多糖則轉(zhuǎn)化為脂肪，以過多糖則轉(zhuǎn)化為脂肪，以VLDLVLDL形式輸出形式輸出肝糖原分解肝糖原分解以糖異生為主以糖異生為主脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員酮體合成酮體合成 節(jié)省葡萄糖節(jié)省葡萄糖饑餓狀態(tài)：饑餓狀態(tài)：空腹?fàn)顟B(tài)：空腹?fàn)顟B(tài)：目錄目錄二、肝在脂質(zhì)代謝中占據(jù)中心地位二、肝在脂質(zhì)代謝中占據(jù)中心地位n作用：作用：在脂類的消化、吸收、合成、分

12、解在脂類的消化、吸收、合成、分解與運(yùn)輸均具有重要作用。與運(yùn)輸均具有重要作用。目錄目錄（一）肝在脂質(zhì)消化吸收中具有重要作用（一）肝在脂質(zhì)消化吸收中具有重要作用 肝細(xì)胞合成和分泌的肝細(xì)胞合成和分泌的膽汁酸膽汁酸，是脂質(zhì)消化，是脂質(zhì)消化吸收必不可少的物質(zhì)。吸收必不可少的物質(zhì)。厭油膩、脂肪瀉等厭油膩、脂肪瀉等肝功能下肝功能下降降膽道阻塞膽道阻塞目錄目錄飽食后合成甘油三酯、飽食后合成甘油三酯、 膽固醇膽固醇 、磷脂，并以、磷脂，并以VLDLVLDL形形式分泌入血，供其他組織器官攝取與利用；式分泌入血，供其他組織器官攝取與利用；饑餓時(shí)，肝脂肪酸饑餓時(shí)，肝脂肪酸-氧化產(chǎn)生的大量乙酰輔酶氧化產(chǎn)生的大量乙酰輔酶

13、A A有兩條有兩條去路，一是徹底氧化供能，二是生成酮體。去路，一是徹底氧化供能，二是生成酮體。（二）肝是甘油三酯和脂肪酸代謝的中樞器官（二）肝是甘油三酯和脂肪酸代謝的中樞器官目錄目錄（三）肝是維持機(jī)體膽固醇平衡的主要器官（三）肝是維持機(jī)體膽固醇平衡的主要器官肝是合成膽固醇最活躍的器官，是血漿膽固醇肝是合成膽固醇最活躍的器官，是血漿膽固醇的主要來源；的主要來源；膽汁酸的生成是肝降解膽固醇的最重要途徑；膽汁酸的生成是肝降解膽固醇的最重要途徑；肝也是體內(nèi)膽固醇的主要排泄器官；肝也是體內(nèi)膽固醇的主要排泄器官； 肝對(duì)膽固醇的酯化也具有重要作用。肝對(duì)膽固醇的酯化也具有重要作用。目錄目錄（四）肝是血漿磷脂的

14、主要來源（四）肝是血漿磷脂的主要來源體內(nèi)大多數(shù)組織都能合成磷脂，但肝合成最體內(nèi)大多數(shù)組織都能合成磷脂，但肝合成最活躍。肝可利用糖及某些氨基酸合成磷脂，是血活躍。肝可利用糖及某些氨基酸合成磷脂，是血液中磷脂的主要來源。液中磷脂的主要來源。 目錄目錄三、肝的蛋白質(zhì)合成及分解代謝均非?；钴S三、肝的蛋白質(zhì)合成及分解代謝均非?；钴S（一）肝合成多數(shù)血漿蛋白質(zhì)（一）肝合成多數(shù)血漿蛋白質(zhì)肝細(xì)胞的一個(gè)重要功能是合成與分泌血漿蛋肝細(xì)胞的一個(gè)重要功能是合成與分泌血漿蛋白質(zhì)；白質(zhì)；肝還是清除血漿蛋白質(zhì)（清蛋白除外）的重肝還是清除血漿蛋白質(zhì)（清蛋白除外）的重要器官。要器官。目錄目錄（二）肝內(nèi)氨基酸代謝十分活躍（二）肝內(nèi)

15、氨基酸代謝十分活躍v催化氨基酸轉(zhuǎn)氨基、脫氨基、轉(zhuǎn)甲基、脫羧基等反催化氨基酸轉(zhuǎn)氨基、脫氨基、轉(zhuǎn)甲基、脫羧基等反應(yīng)的酶類十分豐富應(yīng)的酶類十分豐富v分解氨基酸、合成非必需氨基酸分解氨基酸、合成非必需氨基酸v利用一些氨基酸合成各種含氮化合物，如嘌呤類衍利用一些氨基酸合成各種含氮化合物，如嘌呤類衍生物、嘧啶類衍生物、肌酸、乙醇胺、膽堿等。生物、嘧啶類衍生物、肌酸、乙醇胺、膽堿等。目錄目錄（三）肝是機(jī)體解（三）肝是機(jī)體解“氨毒氨毒”的主要器官的主要器官v合成尿素：氨基甲酰磷酸合成酶合成尿素：氨基甲酰磷酸合成酶及鳥氨酸氨基及鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶只存在于肝細(xì)胞線粒體。甲酰轉(zhuǎn)移酶只存在于肝細(xì)胞線粒體。v合成谷氨

16、酰胺合成谷氨酰胺目錄目錄四、肝參與多種維生素和輔酶的代謝四、肝參與多種維生素和輔酶的代謝（一）肝在脂溶性維生素吸收和血液運(yùn)輸（一）肝在脂溶性維生素吸收和血液運(yùn)輸中具有重要作用中具有重要作用 膽汁酸膽汁酸脂溶性維生素脂溶性維生素A A、D D、E E和和K K吸收吸收 視黃醇結(jié)合蛋白視黃醇結(jié)合蛋白結(jié)合運(yùn)輸視黃醇結(jié)合運(yùn)輸視黃醇 維生素維生素D D結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白結(jié)合運(yùn)輸維生素結(jié)合運(yùn)輸維生素D D （二）肝儲(chǔ)存多種維生素（二）肝儲(chǔ)存多種維生素 儲(chǔ)存維生素儲(chǔ)存維生素A A、E E、K K及及B12B12，富含維生素，富含維生素B1B1、B2B2、B6B6、泛酸和葉酸。、泛酸和葉酸。目錄目錄（三）肝參與

17、多數(shù)維生素的轉(zhuǎn)化（三）肝參與多數(shù)維生素的轉(zhuǎn)化v胡蘿卜素胡蘿卜素維生素維生素Av維生素維生素PPNAD+和和NADP+v泛酸泛酸輔酶輔酶Av維生素維生素B1焦磷酸硫胺素焦磷酸硫胺素v維生素維生素D325-羥維生素羥維生素D3目錄目錄五、肝參與多種激素的滅活五、肝參與多種激素的滅活激素的滅活激素的滅活 (inactivation): 激素主要在肝激素主要在肝中轉(zhuǎn)化、降解或失去活性的過程稱為激素的中轉(zhuǎn)化、降解或失去活性的過程稱為激素的滅活。滅活。n主要方式主要方式：生物轉(zhuǎn)化作用生物轉(zhuǎn)化作用目錄目錄肝外重要組織器官的物質(zhì)代謝特點(diǎn)及聯(lián)系肝外重要組織器官的物質(zhì)代謝特點(diǎn)及聯(lián)系Characteristic a

18、nd Interconnection of Metabolism in Extra-hepatic Tissue/Organ第四節(jié)第四節(jié)正常優(yōu)先以脂酸為燃料產(chǎn)生正常優(yōu)先以脂酸為燃料產(chǎn)生ATP。能量可依次以消耗自由脂。能量可依次以消耗自由脂酸、葡萄糖、酮體等能源物質(zhì)提酸、葡萄糖、酮體等能源物質(zhì)提供。供。 一、心肌優(yōu)先利用脂肪酸氧化分解供能一、心肌優(yōu)先利用脂肪酸氧化分解供能 （一）心肌可利用多種營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝中間產(chǎn)物（一）心肌可利用多種營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝中間產(chǎn)物為能源為能源（二）心肌細(xì)胞分解營養(yǎng)物質(zhì)供能方式以有氧氧化為主（二）心肌細(xì)胞分解營養(yǎng)物質(zhì)供能方式以有氧氧化為主脂肪酸脂肪酸葡萄糖葡萄糖乳酸乳

19、酸酮體酮體心肌細(xì)胞富含心肌細(xì)胞富含LDH1、肌紅蛋白、細(xì)胞色素及線粒體。肌紅蛋白、細(xì)胞色素及線粒體。 二、腦主要利用二、腦主要利用葡萄糖葡萄糖供能且耗氧量大供能且耗氧量大 （一）（一）葡萄糖葡萄糖和和酮體酮體是腦的主要能量物質(zhì)是腦的主要能量物質(zhì)（二）腦耗氧量高達(dá)全身耗氧總量的四分之一（二）腦耗氧量高達(dá)全身耗氧總量的四分之一（三）腦具有特異的氨基酸及其代謝調(diào)節(jié)機(jī)制（三）腦具有特異的氨基酸及其代謝調(diào)節(jié)機(jī)制葡萄糖為主要能源，葡萄糖為主要能源，每天消耗約每天消耗約100g100g。不能利。不能利用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不足用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不足時(shí)，利用酮體。時(shí)，利用酮體。合成、儲(chǔ)存肌糖原和磷酸肌酸；合成、儲(chǔ)

20、存肌糖原和磷酸肌酸；通常以脂酸氧化為主要供能方式；通常以脂酸氧化為主要供能方式； 劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，以糖酵解為主。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，以糖酵解為主。三、骨骼肌主要氧化脂肪酸，強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)三、骨骼肌主要氧化脂肪酸，強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量乳酸產(chǎn)生大量乳酸目錄目錄四、四、糖酵解糖酵解是成熟紅細(xì)胞的供能主要途徑是成熟紅細(xì)胞的供能主要途徑成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，不能進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的有氧氧化，不能進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的有氧氧化，不能利用脂肪酸和其他非糖物不能利用脂肪酸和其他非糖物質(zhì)作為能源。葡萄糖酵解是其質(zhì)作為能源。葡萄糖酵解是其主要能量來源。主要能量來源。目錄目錄 五、五、脂肪組織是儲(chǔ)存和釋放能量的重要脂肪組織是儲(chǔ)存

21、和釋放能量的重要場(chǎng)所場(chǎng)所（一）機(jī)體將從膳食中攝取的能量主要儲(chǔ)存于脂（一）機(jī)體將從膳食中攝取的能量主要儲(chǔ)存于脂肪組織肪組織膳食脂肪：以膳食脂肪：以CMCM形式運(yùn)輸至脂肪組織儲(chǔ)存。形式運(yùn)輸至脂肪組織儲(chǔ)存。膳食糖：主要運(yùn)輸至肝轉(zhuǎn)化成脂肪，以膳食糖：主要運(yùn)輸至肝轉(zhuǎn)化成脂肪，以VLDLVLDL形式形式運(yùn)輸至脂肪組織儲(chǔ)存。部分在脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為脂肪運(yùn)輸至脂肪組織儲(chǔ)存。部分在脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為脂肪儲(chǔ)存。儲(chǔ)存。目錄目錄（二）饑餓時(shí)主要靠分解儲(chǔ)存于脂肪組織的脂（二）饑餓時(shí)主要靠分解儲(chǔ)存于脂肪組織的脂肪供能肪供能饑餓饑餓脂解激素脂解激素HSL脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員脂肪酸脂肪酸甘油甘油酮體酮體肝肝氧化供能氧化供能目錄目錄腎髓質(zhì)

22、無線粒體，主要由糖酵腎髓質(zhì)無線粒體，主要由糖酵解供能；腎皮質(zhì)主要由脂酸、酮體解供能；腎皮質(zhì)主要由脂酸、酮體有氧氧化供能。有氧氧化供能。一般情況下，腎糖異生只有肝一般情況下，腎糖異生只有肝糖異生葡萄糖量的糖異生葡萄糖量的10%。長期饑餓。長期饑餓（56周），腎糖異生可達(dá)每天周），腎糖異生可達(dá)每天40g，與肝糖異生的量幾乎相等。，與肝糖異生的量幾乎相等。 六、腎能進(jìn)行糖異生和酮體生成六、腎能進(jìn)行糖異生和酮體生成目錄目錄物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)的主要方式物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)的主要方式The main way for Regulation of Metabolism第五節(jié)第五節(jié)目錄目錄代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重

23、要特征。代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對(duì)酶的活性及含量度的變化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為原始進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)。單細(xì)胞生物單細(xì)胞生物目錄目錄高等生物高等生物 三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié)三級(jí)水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)激素水平代謝調(diào)節(jié)高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)高等生物在進(jìn)化過程中，出現(xiàn)了專司調(diào)節(jié)功能的內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌器官，其分泌的激素可對(duì)其他細(xì)胞發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)作用。揮代謝調(diào)節(jié)

24、作用。整體水平代謝調(diào)節(jié)整體水平代謝調(diào)節(jié)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，或通過神經(jīng)纖維及神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來遞質(zhì)對(duì)靶細(xì)胞直接發(fā)生影響，或通過某些激素的分泌來調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。調(diào)而對(duì)機(jī)體代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)。目錄目錄 一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶活性關(guān)鍵酶活性 細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。 細(xì)胞內(nèi)酶呈隔離分布。細(xì)胞內(nèi)酶呈隔離分布。 代謝途徑的速度

25、、方向由其中的代謝途徑的速度、方向由其中的關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶(key enzyme)的活性決定。的活性決定。 代謝調(diào)節(jié)主要是通過對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而代謝調(diào)節(jié)主要是通過對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。（一）（一）各種代謝酶在細(xì)胞內(nèi)區(qū)隔分布是物質(zhì)代謝各種代謝酶在細(xì)胞內(nèi)區(qū)隔分布是物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及其調(diào)節(jié)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系，分布于代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系，分布于細(xì)胞的某一區(qū)域細(xì)胞的某一區(qū)域 。目錄目錄多酶體系多酶體系分布分布多酶體系多酶體系分布分布DNA及及RNA合成合成細(xì)胞核細(xì)胞核糖酵解糖酵解胞液胞液蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液 戊

26、糖磷酸途徑戊糖磷酸途徑胞液胞液糖原合成糖原合成胞液胞液糖異生糖異生胞液胞液脂肪酸合成脂肪酸合成胞液胞液脂肪酸脂肪酸氧化氧化線粒體線粒體膽固醇合成膽固醇合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，胞液多種水解酶多種水解酶溶酶體溶酶體磷脂合成磷脂合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)線粒體線粒體血紅素合成血紅素合成胞液，線粒體胞液，線粒體氧化磷酸化氧化磷酸化線粒體線粒體尿素合成尿素合成胞液，線粒體胞液，線粒體主要代謝途徑主要代謝途徑( (多酶體系多酶體系) )在細(xì)胞內(nèi)的分布在細(xì)胞內(nèi)的分布 目錄目錄n酶隔離分布的意義酶隔離分布的意義: :提高同一代謝途徑酶促反應(yīng)速率。使各種提高同一代謝途徑酶促反應(yīng)速率。使各種代謝途徑互不

27、干擾，彼此協(xié)調(diào)，有利于調(diào)節(jié)物代謝途徑互不干擾，彼此協(xié)調(diào)，有利于調(diào)節(jié)物對(duì)各途徑的特異調(diào)節(jié)。對(duì)各途徑的特異調(diào)節(jié)。目錄目錄（二）關(guān)鍵酶活性決定整個(gè)代謝途徑的速度（二）關(guān)鍵酶活性決定整個(gè)代謝途徑的速度 和方向和方向 關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)特點(diǎn)：關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)特點(diǎn)：常常催化一條代謝途徑的第一步反應(yīng)或分支點(diǎn)上的反應(yīng)，常常催化一條代謝途徑的第一步反應(yīng)或分支點(diǎn)上的反應(yīng)，速度最慢速度最慢，其活性能決定整個(gè)代謝途徑的總速度。，其活性能決定整個(gè)代謝途徑的總速度。常催化常催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，其活性能決定整個(gè)代謝途，其活性能決定整個(gè)代謝途徑的方向。徑的方向。酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效

28、應(yīng)劑酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)。 關(guān)鍵酶（關(guān)鍵酶（key enzymes） 代謝過程中具有調(diào)節(jié)作用的酶。代謝過程中具有調(diào)節(jié)作用的酶。代謝途徑代謝途徑關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶糖原降解糖原降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磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖有氧氧化糖有氧氧化丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶糖異生糖異生丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-1 -1脂肪酸合成脂肪酸合成乙酰輔酶乙酰輔酶A A羧化酶羧化酶膽固

29、醇合成膽固醇合成HMGHMG輔酶輔酶A A還原酶還原酶某某些些重重要要代代謝謝途途徑徑的的關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 目錄目錄快速調(diào)節(jié)（改變酶分子結(jié)構(gòu)）快速調(diào)節(jié)（改變酶分子結(jié)構(gòu)） 遲緩調(diào)節(jié)（改變酶含量）遲緩調(diào)節(jié)（改變酶含量）數(shù)秒、數(shù)分鐘數(shù)秒、數(shù)分鐘改變單個(gè)酶分子的催化能力改變單個(gè)酶分子的催化能力數(shù)小時(shí)、幾天數(shù)小時(shí)、幾天調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)酶的合成與降解酶的合成與降解速度速度 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) (allosteric regulation)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)化學(xué)修飾調(diào)節(jié) (chemical modification) 調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶活性（酶分子結(jié)構(gòu)改變或酶含量改變）調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶活性（酶分子結(jié)構(gòu)改變或酶含量改變）是細(xì)是細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)

30、的基本方式，也是激素水平代謝調(diào)節(jié)和整體代胞水平代謝調(diào)節(jié)的基本方式，也是激素水平代謝調(diào)節(jié)和整體代謝調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)。謝調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)。目錄目錄（三）別構(gòu)調(diào)節(jié)通過別構(gòu)效應(yīng)改變關(guān)鍵酶活性（三）別構(gòu)調(diào)節(jié)通過別構(gòu)效應(yīng)改變關(guān)鍵酶活性1.1. 別構(gòu)調(diào)節(jié)是生物界普遍存在的代謝調(diào)節(jié)方式別構(gòu)調(diào)節(jié)是生物界普遍存在的代謝調(diào)節(jié)方式 一些小分子化合物能與酶蛋白分子一些小分子化合物能與酶蛋白分子活性中心外活性中心外的特定部位特異結(jié)合，改變酶蛋白的特定部位特異結(jié)合，改變酶蛋白分子構(gòu)象分子構(gòu)象、從、從而改變酶活性，這種調(diào)節(jié)稱為酶的而改變酶活性，這種調(diào)節(jié)稱為酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation) 。 目

31、錄目錄代謝途徑代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑變構(gòu)抑制劑糖酵解糖酵解己糖激酶己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1FDP檸檬酸檸檬酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP，乙酰，乙酰CoA三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)檸檬酸合酶檸檬酸合酶AMPATP，長鏈脂酰，長鏈脂酰CoA異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶AMP，ADPATP糖異生糖異生丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶乙酰乙酰CoA，ATPAMP糖原分解糖原分解磷酸化酶磷酸化酶bAMP，G-1-P，PiATP，G-6-P脂酸合成脂酸合成乙酰輔酶乙酰輔酶A羧化酶羧化酶檸檬酸，異檸檬酸檸檬酸，異檸檬酸長鏈脂酰長鏈脂酰CoA氨基

32、酸代謝氨基酸代謝谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶ADP，亮氨酸，蛋氨酸，亮氨酸，蛋氨酸GTP，ATP，NADH嘌呤合成嘌呤合成谷氨酰胺谷氨酰胺PRPP酰胺酰胺轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶AMP，GMP嘧啶合成嘧啶合成天冬氨酸轉(zhuǎn)甲酰酶天冬氨酸轉(zhuǎn)甲酰酶CTP，UTP核酸合成核酸合成脫氧胸苷激酶脫氧胸苷激酶dCTP，dATPdTTP一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)效應(yīng)劑一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)效應(yīng)劑 目錄目錄 2. 2. 別構(gòu)效應(yīng)劑通過改變酶分子構(gòu)象改變酶活性別構(gòu)效應(yīng)劑通過改變酶分子構(gòu)象改變酶活性 別構(gòu)酶別構(gòu)酶催化亞基催化亞基調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基別構(gòu)效應(yīng)劑：別構(gòu)效應(yīng)劑：底物、終產(chǎn)物底物、終產(chǎn)物其他小分子代謝物其他小分子代謝

33、物目錄目錄別構(gòu)效應(yīng)劑別構(gòu)效應(yīng)劑 + + 酶的調(diào)節(jié)亞基酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的構(gòu)象改變酶的活性改變酶的活性改變（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亞基聚合亞基聚合緊密緊密亞基解聚亞基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化目錄目錄 別構(gòu)效應(yīng)的機(jī)制有兩種：別構(gòu)效應(yīng)的機(jī)制有兩種：（1）調(diào)節(jié)亞基含有一個(gè)）調(diào)節(jié)亞基含有一個(gè)“假底物假底物”（pseudosubstrate）序列）序列 “假底物假底物”序列能阻止催化亞基結(jié)合底物，抑制酶活性；序列能阻止催化亞基結(jié)合底物，抑制酶活性；效應(yīng)劑結(jié)合調(diào)節(jié)亞基導(dǎo)致效應(yīng)劑結(jié)合調(diào)節(jié)亞基導(dǎo)致“假底物假底物”序列構(gòu)象變化，釋放催序列構(gòu)象變化，釋放催化亞基，使其發(fā)揮催化作用。如化亞基，

34、使其發(fā)揮催化作用。如cAMP激活激活PKA。（2）別構(gòu)效應(yīng)劑與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，能引起酶分子三級(jí)和）別構(gòu)效應(yīng)劑與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，能引起酶分子三級(jí)和/或或四級(jí)結(jié)構(gòu)在四級(jí)結(jié)構(gòu)在“T”構(gòu)象構(gòu)象（緊密態(tài)、無活性低活性）與（緊密態(tài)、無活性低活性）與“R”構(gòu)構(gòu)象象（松弛態(tài)、有活性高活性）之間互變，從而影響酶活性。（松弛態(tài)、有活性高活性）之間互變，從而影響酶活性。如氧調(diào)節(jié)如氧調(diào)節(jié)Hb。 目錄目錄3. 3. 別構(gòu)調(diào)節(jié)使一種物質(zhì)的代謝與相應(yīng)的代謝需求別構(gòu)調(diào)節(jié)使一種物質(zhì)的代謝與相應(yīng)的代謝需求 和相關(guān)物質(zhì)的代謝協(xié)調(diào)和相關(guān)物質(zhì)的代謝協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)相應(yīng)代謝的強(qiáng)度、方向，以協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)相應(yīng)代謝的強(qiáng)度、方向，以協(xié)調(diào)相關(guān)代謝、滿足相應(yīng)代謝需

35、求相關(guān)代謝、滿足相應(yīng)代謝需求 別構(gòu)效應(yīng)劑（別構(gòu)效應(yīng)劑（底物、終產(chǎn)物、其他小分子代謝物）底物、終產(chǎn)物、其他小分子代謝物）細(xì)胞內(nèi)濃度的改變（反映相關(guān)代謝途徑細(xì)胞內(nèi)濃度的改變（反映相關(guān)代謝途徑的強(qiáng)度和相應(yīng)的代謝需求）的強(qiáng)度和相應(yīng)的代謝需求）關(guān)鍵酶構(gòu)象改變，影響酶活性關(guān)鍵酶構(gòu)象改變，影響酶活性目錄目錄 代謝終產(chǎn)物代謝終產(chǎn)物反饋抑制反饋抑制 (feedback inhibition) 反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA長鏈脂酰長鏈脂酰CoA目錄目錄 變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得

36、以有效利用，不致浪費(fèi)。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進(jìn)糖的儲(chǔ)存促進(jìn)糖的儲(chǔ)存目錄目錄變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。檸檬酸檸檬酸+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 乙酰輔酶乙酰輔酶A 羧化酶羧化酶 促進(jìn)脂酸的合成促進(jìn)脂酸的合成目錄目錄（四）化學(xué)修飾調(diào)節(jié)通過酶促共價(jià)修飾調(diào)（四）化學(xué)修飾調(diào)節(jié)通過酶促共價(jià)修飾調(diào) 節(jié)酶活性節(jié)酶活性1. 酶促共價(jià)修飾有多種形式酶促共價(jià)修飾有多種形式 酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的生可逆的共價(jià)修飾共價(jià)修飾(covalent

37、 modification)，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為酶的化酶的化學(xué)修飾學(xué)修飾。目錄目錄n化學(xué)修飾的主要方式：化學(xué)修飾的主要方式：磷酸化磷酸化 - - - 去磷酸去磷酸乙?；阴；?- - - 脫乙酰脫乙酰甲基化甲基化 - - - 去甲基去甲基腺苷化腺苷化 - - - 脫腺苷脫腺苷 SH 與與 S S 互變互變目錄目錄酶酶化學(xué)修飾類型化學(xué)修飾類型酶活性改變酶活性改變糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸激活激活/抑制抑制磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸激活激活/抑制抑制糖原合酶糖原合酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激

38、活激活丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激活激活磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激活激活丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激活激活HMG-CoA還原酶還原酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激活激活HMG-CoA還原酶激酶還原酶激酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸激活激活/抑制抑制乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸抑制抑制/激活激活脂肪細(xì)胞甘油三酯脂肪酶脂肪細(xì)胞甘油三酯脂肪酶磷酸化磷酸化/脫磷酸脫磷酸激活激活/抑制抑制黃嘌呤氧化脫氫酶黃嘌呤氧化脫氫酶SH/-S-S-脫氫酶脫氫酶/氧化酶氧化酶酶促化學(xué)修

39、飾對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)酶促化學(xué)修飾對(duì)酶活性的調(diào)節(jié) 目錄目錄酶的磷酸化與脫磷酸化酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi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目錄目錄2. 2. 酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)具有級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)具有級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)酶促化學(xué)修飾的特點(diǎn)酶促化學(xué)修飾的特點(diǎn) ：受化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的關(guān)鍵酶具受化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的關(guān)鍵酶具無（或低）活性和有（或高）無（或低）活性和有（或高）活活性兩種形式，由兩種酶催化發(fā)生共價(jià)修飾，互相轉(zhuǎn)變。性兩種形式，由兩種酶催化發(fā)生共價(jià)修飾，互相轉(zhuǎn)變。酶的化學(xué)修飾是酶的化學(xué)

40、修飾是酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)，特異性強(qiáng)，有，特異性強(qiáng)，有放大效應(yīng)放大效應(yīng)。磷酸化與去磷酸化磷酸化與去磷酸化是最常見的化學(xué)修飾反應(yīng)，是調(diào)節(jié)酶活性是最常見的化學(xué)修飾反應(yīng)，是調(diào)節(jié)酶活性經(jīng)濟(jì)有效的方式，作用迅速，有放大效應(yīng)，。經(jīng)濟(jì)有效的方式，作用迅速，有放大效應(yīng)，。催化共價(jià)修飾的酶自身常受別構(gòu)調(diào)節(jié)、化學(xué)修飾調(diào)節(jié)，并與催化共價(jià)修飾的酶自身常受別構(gòu)調(diào)節(jié)、化學(xué)修飾調(diào)節(jié)，并與激素調(diào)節(jié)偶聯(lián)，形成由信號(hào)分子、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子和效應(yīng)分子激素調(diào)節(jié)偶聯(lián)，形成由信號(hào)分子、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子和效應(yīng)分子組成的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使細(xì)胞內(nèi)酶活性調(diào)節(jié)更精細(xì)協(xié)調(diào)。組成的級(jí)聯(lián)反應(yīng)，使細(xì)胞內(nèi)酶活性調(diào)節(jié)更精細(xì)協(xié)調(diào)。同一個(gè)酶可以同時(shí)受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。同一個(gè)

41、酶可以同時(shí)受變構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。目錄目錄（五）通過改變細(xì)胞內(nèi)（五）通過改變細(xì)胞內(nèi)酶含量酶含量調(diào)節(jié)酶活性調(diào)節(jié)酶活性1誘導(dǎo)或阻遏誘導(dǎo)或阻遏酶蛋白基因表達(dá)酶蛋白基因表達(dá)調(diào)節(jié)酶含量調(diào)節(jié)酶含量 加速酶合成的化合物稱為加速酶合成的化合物稱為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑(inducer)減少酶合成的化合物稱為阻遏劑減少酶合成的化合物稱為阻遏劑(repressor) 誘導(dǎo)劑或阻遏劑在酶蛋白生物合成的轉(zhuǎn)錄或翻誘導(dǎo)劑或阻遏劑在酶蛋白生物合成的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程中發(fā)揮作用，影響轉(zhuǎn)錄較常見。譯過程中發(fā)揮作用，影響轉(zhuǎn)錄較常見。 目錄目錄n常見的誘導(dǎo)或阻遏方式常見的誘導(dǎo)或阻遏方式: :底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏產(chǎn)物

42、對(duì)酶合成的阻遏產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)目錄目錄 2調(diào)節(jié)細(xì)胞酶含量也可通過改變酶蛋白降解速度調(diào)節(jié)細(xì)胞酶含量也可通過改變酶蛋白降解速度溶酶體溶酶體蛋白酶體蛋白酶體 釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì)釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì) 泛素識(shí)別泛素識(shí)別、結(jié)合蛋白質(zhì)；、結(jié)合蛋白質(zhì)； 蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)通過改變酶蛋白分子的降解速度，也通過改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)節(jié)酶的含量。能調(diào)節(jié)酶的含量。目錄目錄內(nèi)、外環(huán)境改變內(nèi)、外環(huán)境改變機(jī)體相關(guān)組機(jī)體相關(guān)組織分泌激素織分泌激素激素與靶細(xì)胞激素與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合上的受體結(jié)合靶細(xì)胞產(chǎn)生生物

43、學(xué)靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)效應(yīng)，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境改變境改變n激素作用機(jī)制：激素作用機(jī)制：二、激素通過特異受體調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝二、激素通過特異受體調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝目錄目錄n激素分類：激素分類： 膜受體激素膜受體激素 胞內(nèi)受體激素胞內(nèi)受體激素按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：目錄目錄（一）膜受體激素通過跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)物質(zhì)（一）膜受體激素通過跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)物質(zhì) 代謝代謝目錄目錄腺苷環(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

44、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） 目錄目錄（二）胞內(nèi)受體激素通過激素（二）胞內(nèi)受體激素通過激素- -胞內(nèi)受體復(fù)合物胞內(nèi)受體復(fù)合物 改變基因表達(dá)、調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝改變基因表達(dá)、調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝 目錄目錄三、機(jī)體通過神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)三、機(jī)體通過神經(jīng)系統(tǒng)及神

45、經(jīng)-體液途體液途徑整體調(diào)節(jié)體內(nèi)物質(zhì)代謝徑整體調(diào)節(jié)體內(nèi)物質(zhì)代謝整體水平調(diào)節(jié)：整體水平調(diào)節(jié)：在神經(jīng)系統(tǒng)主導(dǎo)下，調(diào)節(jié)在神經(jīng)系統(tǒng)主導(dǎo)下，調(diào)節(jié)激素釋放，并通過激素整合不同組織器官激素釋放，并通過激素整合不同組織器官的各種代謝，實(shí)現(xiàn)整體調(diào)節(jié)，以適應(yīng)飽食、的各種代謝，實(shí)現(xiàn)整體調(diào)節(jié)，以適應(yīng)飽食、空腹、饑餓、營養(yǎng)過剩、應(yīng)激等狀態(tài)，維空腹、饑餓、營養(yǎng)過剩、應(yīng)激等狀態(tài)，維持整體代謝平衡。持整體代謝平衡。目錄目錄（一）飽食狀態(tài)下機(jī)體三大物質(zhì)代謝與膳食組（一）飽食狀態(tài)下機(jī)體三大物質(zhì)代謝與膳食組成有關(guān)成有關(guān) 混合膳食混合膳食胰島素水平中度升高：胰島素水平中度升高：（1 1）機(jī)體主要分解葡萄糖供能）機(jī)體主要分解葡萄糖供能（

46、2 2）未被分解的葡萄糖，部分合成肝糖原和肌糖原貯）未被分解的葡萄糖，部分合成肝糖原和肌糖原貯存；部分在肝內(nèi)合成甘油三酯，以存；部分在肝內(nèi)合成甘油三酯，以VLDLVLDL形式輸送至脂肪形式輸送至脂肪等組織。等組織。（3 3）吸收的甘油三酯，部分經(jīng)肝轉(zhuǎn)換成內(nèi)源性甘油三）吸收的甘油三酯，部分經(jīng)肝轉(zhuǎn)換成內(nèi)源性甘油三酯，大部分輸送到脂肪組織、骨骼肌等轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存或利用。酯，大部分輸送到脂肪組織、骨骼肌等轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存或利用。目錄目錄 高糖膳食高糖膳食胰島素水平明顯升高，胰高血胰島素水平明顯升高，胰高血 糖素降低：糖素降低：（1 1）部分葡萄糖合成肌糖原和肝糖原和）部分葡萄糖合成肌糖原和肝糖原和VLDLVLD

47、L（2 2）大部分葡萄糖直接被輸送到脂肪組織、骨骼肌、）大部分葡萄糖直接被輸送到脂肪組織、骨骼肌、腦等組織轉(zhuǎn)換成甘油三酯等非糖物質(zhì)儲(chǔ)存或利用。腦等組織轉(zhuǎn)換成甘油三酯等非糖物質(zhì)儲(chǔ)存或利用。目錄目錄 高蛋白膳食高蛋白膳食胰島素水平中度升高，胰高血胰島素水平中度升高，胰高血 糖素水平升高：糖素水平升高：（1 1）肝糖原分解補(bǔ)充血糖）肝糖原分解補(bǔ)充血糖（2 2）肝利用氨基酸異生為葡萄糖補(bǔ)充血糖）肝利用氨基酸異生為葡萄糖補(bǔ)充血糖（3 3）部分氨基酸轉(zhuǎn)化成甘油三酯）部分氨基酸轉(zhuǎn)化成甘油三酯（4 4）還有部分氨基酸直接輸送到骨骼肌。）還有部分氨基酸直接輸送到骨骼肌。目錄目錄 高脂膳食高脂膳食胰島素水平降低，

48、胰高血糖胰島素水平降低，胰高血糖 素水平升高：素水平升高：（1 1）肝糖原分解補(bǔ)充血糖）肝糖原分解補(bǔ)充血糖（2 2）肌組織氨基酸分解，轉(zhuǎn)化為丙酮酸，輸送至）肌組織氨基酸分解，轉(zhuǎn)化為丙酮酸，輸送至肝異生為葡萄糖，補(bǔ)充血糖。肝異生為葡萄糖，補(bǔ)充血糖。（3 3）吸收的甘油三酯主要輸送到脂肪、肌組織等。）吸收的甘油三酯主要輸送到脂肪、肌組織等。（4 4）脂肪組織在接受吸收的甘油三酯同時(shí)，也部）脂肪組織在接受吸收的甘油三酯同時(shí)，也部分分解脂肪成脂肪酸，輸送到其他組織。分分解脂肪成脂肪酸，輸送到其他組織。（5 5）肝氧化脂肪酸，產(chǎn)生酮體。）肝氧化脂肪酸，產(chǎn)生酮體。目錄目錄（1 1）餐后）餐后6 68 8小

49、時(shí)小時(shí) 肝糖原即開始分解補(bǔ)充血糖。肝糖原即開始分解補(bǔ)充血糖。（2 2）餐后）餐后16162424小時(shí)小時(shí) 肝糖原即將耗盡，糖異生補(bǔ)充血糖。肝糖原即將耗盡，糖異生補(bǔ)充血糖。 脂肪動(dòng)員中度增加，釋放脂肪酸。脂肪動(dòng)員中度增加，釋放脂肪酸。 肝氧化脂肪酸，產(chǎn)生酮體，主要供應(yīng)肌組織。肝氧化脂肪酸，產(chǎn)生酮體，主要供應(yīng)肌組織。 骨骼肌部分氨基酸分解，補(bǔ)充肝糖異生的原料。骨骼肌部分氨基酸分解，補(bǔ)充肝糖異生的原料。（二）空腹機(jī)體物質(zhì)代謝以糖原分解、糖異（二）空腹機(jī)體物質(zhì)代謝以糖原分解、糖異 生和中度脂肪動(dòng)員為特征生和中度脂肪動(dòng)員為特征空腹：空腹：通常指餐后通常指餐后1212小時(shí)以后，體內(nèi)胰島素水平降低，小時(shí)以后

50、，體內(nèi)胰島素水平降低，胰高血糖素升高。胰高血糖素升高。目錄目錄（三）饑餓時(shí)機(jī)體主要氧化分解脂肪供能（三）饑餓時(shí)機(jī)體主要氧化分解脂肪供能 糖原消耗糖原消耗血糖趨于降低血糖趨于降低胰島素分泌減少胰島素分泌減少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代謝變化引起一系列的代謝變化1. 1. 短期饑餓后糖氧化供能減少而脂肪動(dòng)員加強(qiáng)短期饑餓后糖氧化供能減少而脂肪動(dòng)員加強(qiáng) 短期饑餓：短期饑餓：通常指通常指1 13 3天未進(jìn)食。天未進(jìn)食。 目錄目錄（1）機(jī)體轉(zhuǎn)變?yōu)橹狙趸┠転橹鳎C(jī)體轉(zhuǎn)變?yōu)橹狙趸┠転橹鳌＃?）脂肪動(dòng)員脂肪動(dòng)員加強(qiáng)且肝酮體生成增多加強(qiáng)且肝酮體生成增多。（3）肝糖異生作用明顯增強(qiáng)）

51、肝糖異生作用明顯增強(qiáng)（4）骨骼肌蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)）骨骼肌蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)目錄目錄2. 長期饑餓可造成器官損害甚至危及生命長期饑餓可造成器官損害甚至危及生命 。長期饑餓：長期饑餓：指未進(jìn)食指未進(jìn)食3 3天以上。天以上。（1 1）脂肪動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng)：）脂肪動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng)：生成大量酮體，腦生成大量酮體，腦利用酮體超過葡萄糖。肌組織利用脂肪酸。利用酮體超過葡萄糖。肌組織利用脂肪酸。（2 2）蛋白質(zhì)分解減少：）蛋白質(zhì)分解減少：釋出氨基酸減少。釋出氨基酸減少。（3 3）糖異生明顯減少（與短期饑餓相比）：）糖異生明顯減少（與短期饑餓相比）：乳乳酸和丙酮酸成為肝糖異生的主要原料。腎糖異生作酸和丙酮酸成為肝糖異生的主要原料。腎糖異生作用明顯增強(qiáng)，幾乎與肝相等。用明顯增強(qiáng)，幾乎與