chapter 12 metabolic relation中藥11

1、第 十二 章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)1物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第 一 節(jié)一、各種能源物質(zhì)的代謝相互聯(lián)系相互制約二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過(guò)中間代謝物相互聯(lián)系 （一）體內(nèi)糖可轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，但脂肪酸不能轉(zhuǎn)變成糖（二）體內(nèi)糖與大部分氨基酸碳架部分可以相互轉(zhuǎn)變 （三）脂類不能轉(zhuǎn)變?yōu)榘被幔被崮軌蜣D(zhuǎn)變?yōu)橹荆ㄋ模┠承┌被崾呛塑账?核酸合成的前體2代謝調(diào)節(jié)方式第 二 節(jié)一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的活性 （一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布 （二）關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié) （三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié) （四）酶量的調(diào)節(jié) 二、激素通過(guò)作用特異受體調(diào)節(jié)代謝過(guò)程三、機(jī)體通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)體液途徑整體調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝 （一）饑餓 （二）應(yīng)激四、代

2、謝組學(xué)概念簡(jiǎn)介3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(guò)細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化，對(duì)酶的活性及含量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為原始調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)。單細(xì)胞生物4高等生物 三級(jí)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)高等生物在進(jìn)化過(guò)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)揮代謝調(diào)節(jié)作用。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(guò)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(guò)某些激素的分泌來(lái)調(diào)節(jié)某些細(xì)胞的代謝及功能，并通過(guò)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)。返回5（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系，分布于細(xì)胞的某一

3、區(qū)域 。酶的隔離分布的意義 避免了各種代謝途徑互相干擾。返回6 速度最慢，它的速度決定整個(gè)代謝途徑的總速度，故又稱其為限速酶(limiting velocity enzymes)。 催化單向反應(yīng)不可逆或非平衡反應(yīng)，它的活性決定整個(gè)代謝途徑的方向。 這類酶活性除受底物控制外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。關(guān)鍵酶催化的反應(yīng)具有以下特點(diǎn)：代謝途徑是一系列酶促反應(yīng)組成的，其速度及方向由其中的關(guān)鍵酶決定 。7 快速調(diào)節(jié) 遲緩調(diào)節(jié)數(shù)秒、數(shù)分鐘通過(guò)改變酶的活性數(shù)小時(shí)、幾天通過(guò)改變酶的含量 變構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(chemical modification) 代謝調(diào)

4、節(jié)主要是通過(guò)對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。81. 變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念小分子化合物與酶分子活性中心以外的某一部位特異結(jié)合，引起酶蛋白分子構(gòu)象變化，從而改變酶的活性，這種調(diào)節(jié)稱為酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)或別構(gòu)調(diào)節(jié)。（二）關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)9被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶(allosteric enzyme)使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑(allosteric effector) 變構(gòu)激活劑allosteric effector引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。 變構(gòu)抑制劑allosteric effector 引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。102. 變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制變構(gòu)酶催化亞基調(diào)節(jié)亞基變構(gòu)效應(yīng)劑：底物、終產(chǎn)物其他小分子

5、代謝物11變構(gòu)效應(yīng)劑 + 酶的調(diào)節(jié)亞基酶的構(gòu)象改變酶的活性改變（激活或抑制 ）疏松亞基聚合緊密亞基解聚酶分子多聚化123. 變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義 代謝終產(chǎn)物反饋抑制 (feedback inhibition) 反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過(guò)多。 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)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)。返回13（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)1. 化學(xué)修飾的概念酶蛋白肽鏈上某些殘基在酶的催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾(covalent modification)，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾。142. 化學(xué)修飾的主要方式磷酸化 - - - 去磷酸乙酰化 - - - 脫乙酰甲基化

6、 - - - 去甲基腺苷化 - - - 脫腺苷 SH 與 S S 互變15酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白163. 化學(xué)修飾的特點(diǎn)酶蛋白的共價(jià)修飾是可逆的酶促反應(yīng)，在不同酶的作用下，酶蛋白的活性狀態(tài)可互相轉(zhuǎn)變。催化互變反應(yīng)的酶在體內(nèi)可受調(diào)節(jié)因素如激素的調(diào)控。具有放大效應(yīng)，效率較變構(gòu)調(diào)節(jié)高。磷酸化與脫磷酸是最常見(jiàn)的方式。 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)。轉(zhuǎn)至17（四）酶量的調(diào)節(jié)1. 酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏加速酶合成的化合物稱為誘導(dǎo)劑(inducer)減少酶合成的化合物稱為(輔)

7、阻遏劑(repressor)18 2. 酶蛋白降解溶酶體蛋白酶體 釋放蛋白水解酶，降解蛋白質(zhì) 泛素識(shí)別、結(jié)合蛋白質(zhì)；蛋白水解酶降解蛋白質(zhì)通過(guò)改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)節(jié)酶的含量。返回19內(nèi)、外環(huán)境改變機(jī)體相關(guān)組織分泌激素激素與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境改變激素作用機(jī)制二、激素水平的代謝調(diào)節(jié)不同的激素作用于不同組織產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)，表現(xiàn)較高的組織特異性和效應(yīng)特異性。20激素分類 膜受體激素 胞內(nèi)受體激素 按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：返回21三、整體水平的代謝調(diào)節(jié) 機(jī)體可通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)體液途徑對(duì)機(jī)體的生理功能及物質(zhì)代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)環(huán)境的變化，從而維持

8、內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定。 22（一）饑餓糖原消耗血糖趨于降低胰島素分泌減少胰高血糖素分泌增加 引起一系列的代謝變化1. 短期饑餓（13天）23 （1）蛋白質(zhì)代謝變化分解加強(qiáng)，氨基酸異生成糖（2）糖代謝變化 糖異生加強(qiáng)，組織對(duì)葡萄糖利用降低（3）脂代謝變化 脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，酮體生成增多24一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營(yíng)養(yǎng)素共同中間產(chǎn)物共同最終代謝通路糖脂肪蛋白質(zhì)乙酰CoATAC2H氧化磷酸化ATPCO2三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。返回25（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系二、糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹兄挥懈视筒糠挚赊D(zhuǎn)變?yōu)樘?，脂酸部分很少能轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵ㄔ谥参锖臀⑸镏锌梢赞D(zhuǎn)化）26目 錄乙

9、醛酸循環(huán)返回27（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系1. 大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?. 糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些 非必需氨基酸28琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸 蛋氨酸絲氨酸 蘇氨酸 纈氨酸酮體亮氨酸 賴氨酸酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸精氨酸 谷氨酰胺組氨酸 纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系T A C目 錄返回29 1. 蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆ㄈ┲惻c氨基酸

10、代謝的相互聯(lián)系2. 脂肪難以轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?0琥珀酰CoA 延胡索酸草酰乙酸-酮戊二酸檸檬酸乙酰CoA丙酮酸PEP磷酸丙糖葡萄糖或糖原糖-磷酸甘油脂肪酸脂肪甘油三酯乙酰乙酰CoA丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸天冬氨酸天冬酰胺苯丙氨酸酪氨酸異亮氨酸 蛋氨酸絲氨酸 蘇氨酸 纈氨酸酮體亮氨酸 賴氨酸酪氨酸 色氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸精氨酸 谷氨酰胺組氨酸 纈氨酸CO2CO2氨基酸、糖及脂肪代謝的聯(lián)系T A C目 錄返回31（四）核酸與糖、蛋白質(zhì)代謝的相互聯(lián)系 1. 氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料甘氨酸天冬氨酸谷氨酰胺一碳單位合成嘌呤合成嘧啶2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供返回

11、32內(nèi)、外環(huán)境改變機(jī)體相關(guān)組織分泌激素激素與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境改變激素作用機(jī)制二、激素水平的代謝調(diào)節(jié)不同的激素作用于不同組織產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)，表現(xiàn)較高的組織特異性和效應(yīng)特異性。33激素分類 膜受體激素 胞內(nèi)受體激素 按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：返回34三、整體水平的代謝調(diào)節(jié) 機(jī)體可通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)體液途徑對(duì)對(duì)機(jī)體的生理功能及物質(zhì)代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)環(huán)境的變化，從而維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定。 35（一）饑餓糖原消耗血糖趨于降低胰島素分泌減少胰高血糖素分泌增加 引起一系列的代謝變化1. 短期饑餓（13天） 肌蛋白質(zhì)分解加強(qiáng);糖異生加強(qiáng);脂肪動(dòng)員加強(qiáng)、酮體合成增多;組織對(duì)葡萄糖的利用降低362. 長(zhǎng)期饑餓（1）蛋白質(zhì)代謝變化 蛋白質(zhì)分解減少（2）糖代謝變化肝腎糖異生增強(qiáng)肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸（3）脂代謝變化脂肪動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng)腦組織利用酮體增加37（二）應(yīng) 激1. 概念應(yīng)激(stress)指人體受到一些異乎尋常的刺激，如創(chuàng)傷、劇痛、凍傷、缺氧、中毒、感染及劇烈情緒波動(dòng)等所作出一系列反應(yīng)的“ 緊張狀態(tài) ”。382. 機(jī)體整體反應(yīng)交感神經(jīng)興奮腎上腺髓質(zhì)（腎上腺素）及皮