物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)

物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些組織、器官的代謝特點(diǎn)第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點(diǎn)）（了解，自學(xué)）第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)

體內(nèi)各種物質(zhì)（糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無機(jī)鹽和維生素等）的代謝構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體。（一）整體性彼此相互聯(lián)系彼此相互轉(zhuǎn)化彼此相互依存第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）物質(zhì)代謝與能量代謝相偶聯(lián)新陳代謝同化作用異化作用物質(zhì)合成吸收能量物質(zhì)分解釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

直線途徑(如β-氧化)

分支途徑(如許多分支點(diǎn):丙酮酸等)

循環(huán)途徑(如TAC、鳥氨酸循環(huán)等)（三）代謝途徑的多樣性幻燈片7第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

機(jī)體存在精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，使各種物質(zhì)代謝能適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的強(qiáng)度調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的方向調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的速度（四）代謝調(diào)節(jié)第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）物質(zhì)代謝的組織特異性不同的組織、器官結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同代謝途徑不同、功能各異肝臟含糖、脂、蛋白質(zhì)代謝的各種酶系，是物質(zhì)代謝的總樞紐。第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

同一種代謝物共同參加到同一代謝池中代謝。如：血糖代謝池、氨基酸代謝池等（六）各種代謝物均具有共同的代謝池第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（七）ATP是機(jī)體能量?jī)?chǔ)存和利用的共同形式

生物合成、肌肉收縮、物質(zhì)的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)等均需要消耗ATP營(yíng)養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（八）NADPH為某些物質(zhì)合成提供還原當(dāng)量脂酸、膽固醇等乙酰CoA磷酸戊糖途徑NADPH+H+第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營(yíng)養(yǎng)素糖脂肪蛋白質(zhì)共同中間產(chǎn)物乙酰CoA2H氧化磷酸化ATPCO2共同最終代謝通路TAC三大營(yíng)養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月從能量供應(yīng)角度看，三大營(yíng)養(yǎng)素可以相互代替，并相互制約。一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。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。第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系攝糖過多變構(gòu)+乙酰輔酶A羧化酶↑合成+脂肪酸↑儲(chǔ)脂↑肥胖及血TG

↑檸檬酸↑

合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）乙酰輔酶A↑*糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜?5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月*脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵岵荒苻D(zhuǎn)變?yōu)樘侵局舅帷鼊?dòng)員甘油↑糖↑（少）α-磷酸甘油↑

（少）乙酰CoA↑↑（多）*糖代謝的正常進(jìn)行是脂肪分解代謝順利進(jìn)行的前提糖代謝草酰乙酸三羧酸循環(huán)糖異生高血酮癥DM第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀迹材転榱字铣商峁┰?。膽固醇不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵姿岣视土字械母视筒糠挚梢赞D(zhuǎn)變成糖。（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月除生酮aa（Leu和Lys）外，其余aa均可生成-酮酸，并循糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｉ嫔前被幔?/p>

異亮、酪、蘇、苯丙、色糖代謝中間產(chǎn)物可氨基化轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。食物中蛋白質(zhì)能代替糖、脂供能，但食物中糖、脂不能完全代替蛋白質(zhì)。（二）糖代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

所有aa均能分解生成乙酰CoA，用于脂肪、膽固醇合成。aa（如Ser）亦可作為磷脂合成原料。僅脂肪動(dòng)員的甘油可進(jìn)入糖酵解途徑并轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏伟被帷?/p>

（三）脂類代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月Gly、Asp、Gln及一碳單位是合成嘌呤的原料Asp、Gln及一碳單位是合成嘧啶的原料磷酸戊糖途徑為核苷酸合成提供5-磷酸核糖，為大多數(shù)脫氧核苷酸的合成提供NADPH+H+（四）核苷酸與氨基酸、糖代謝的相互關(guān)系第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月脂肪Leu、LysTyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro酮體、膽固醇AlaTrpSerGlyThrCys甘油脂酸葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸磷酸丙糖第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)組織器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點(diǎn)與難點(diǎn)）代謝調(diào)節(jié)作用的三個(gè)水平：細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)（酶活性和酶量，代謝物濃度，區(qū)室化）---本章重點(diǎn)

激素水平的代謝調(diào)節(jié)（內(nèi)分泌細(xì)胞→激素→細(xì)胞內(nèi)代謝）

整體水平的代謝調(diào)節(jié)（中樞神經(jīng)→神經(jīng)遞質(zhì)→效應(yīng)器→激素分泌→細(xì)胞內(nèi)代謝）第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布（區(qū)室化）胞液：糖酵解、糖原合成與分解、糖異生、磷酸戊糖途徑、脂酸合成酶系一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)胞核：核酸合成酶系線粒體：三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化、呼吸鏈、脂酸氧化酶系第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念

一個(gè)代謝途徑的速度和方向，常由一個(gè)或幾個(gè)具有調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶的活性所決定。這些調(diào)節(jié)代謝的酶稱調(diào)節(jié)酶（regulatoryenzyme）或關(guān)鍵酶（keyenzyme）或限速酶（limtingvelocityenzyme）

第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.所催化的反應(yīng)速度最慢，故又稱限速酶；關(guān)鍵酶的特點(diǎn)2.催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，故能決定整個(gè)代謝途徑的方向；3.常處于代謝途徑的起始部位或分支處；

4.酶活性除受底物影響外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月糖酵解

HK，PFK-1，PK糖有氧氧化HK，PFK-1，PK

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體，檸檬酸合酶，

異檸檬酸脫氫酶，α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體糖異生葡萄糖-6-磷酸酶，果糖1,6-二磷酸酶-1丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸戊糖途徑G-6-PD糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月脂肪動(dòng)員HSL（甘油三酯脂肪酶）脂酸氧化肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶-I（CAT-I）酮體合成HMGCoA合酶脂酸合成

乙酰CoA羧化酶膽固醇合成HMGCoA還原酶尿素合成CPS-I，精氨酸代琥珀酸合成酶嘌呤核苷酸從頭合成PRPP合成酶，PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶嘧啶核苷酸從頭合成CPS-II，Asp氨基甲?；D(zhuǎn)移酶，PRPP合成酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)(化學(xué))修飾調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)主要通過對(duì)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)(數(shù)秒~數(shù)分)遲緩調(diào)節(jié)(數(shù)小時(shí)~數(shù)天)酶的代謝調(diào)節(jié)酶量的調(diào)節(jié)酶蛋白的合成酶蛋白的降解酶活性調(diào)節(jié)第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月(二)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念（allostericregulation）

小分子化合物與酶蛋白分子活性中心以外的部位非共價(jià)結(jié)合，使酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，從而增強(qiáng)或減弱酶的活性。第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月變構(gòu)部位(別構(gòu)部位)

allostericsite

與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合的部位變構(gòu)酶(別構(gòu)酶)allostericenzyme

被變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶變構(gòu)效應(yīng)劑allostericeffector

使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制變構(gòu)酶(寡聚酶)催化亞基調(diào)節(jié)亞基與底物結(jié)合起催化作用與變構(gòu)效應(yīng)劑非共價(jià)結(jié)合起調(diào)節(jié)作用變構(gòu)效應(yīng)劑的種類：底物、代謝終產(chǎn)物、代謝中間產(chǎn)物、其他小分子代謝物第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)(抑制)示意圖變構(gòu)劑酶底物活性中心變構(gòu)中心變構(gòu)效應(yīng)第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3.變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義①

代謝終產(chǎn)物反饋抑制

(feedbackinhibition)

反應(yīng)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰CoA

乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA長(zhǎng)鏈脂酰CoA第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效貯存

G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促進(jìn)糖原合成血糖升高促進(jìn)糖的儲(chǔ)存第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月③變構(gòu)調(diào)節(jié)維持代謝物的動(dòng)態(tài)平衡

ATP（–）6-磷酸果糖激酶-1（–）糖分解丙酮酸羧化酶果糖-1,6-二磷酸酶-1

（+）（+）糖異生

血糖濃度恒定

第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月④變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)檸檬酸↑–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化

乙酰輔酶A

羧化酶

促進(jìn)脂酸的合成血糖升高第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月糖酵解

己糖激酶AMP,ADP,FDP,PiG-6-P,ATPPFK-12,6-二磷酸果糖檸檬酸丙酮酸激酶ATP,乙酰CoA

TAC

檸檬酸合酶

AMPATP,長(zhǎng)鏈脂酰CoA

異檸檬酸脫氫酶

AMP,ADP

ATP

糖異生

丙酮酸羧化酶乙酰CoA,ATP

AMP糖原分解

磷酸化酶b

AMP,G-1-P,Pi

ATP,G-6-P脂酸合成

乙酰CoA羧化酶

檸檬酸,異,ATP

長(zhǎng)鏈脂酰CoA

氨基酸代謝

谷氨酸脫氫酶ADP,亮氨酸,蛋氨酸GTP,ATP,NADH嘌呤合成

Gln-PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP,GMP嘧啶合成

Asp轉(zhuǎn)甲酰酶CTP,UMP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP,dATP

dTTP

一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)劑(11-4)代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念

酶蛋白分子上的某些氨基酸殘基上的功能基團(tuán)在不同酶催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾，從而引起酶活性變化的一種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)

（chemicalmodificationregulation

）或共價(jià)修飾調(diào)節(jié)（covalentmodificationregulation）第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月屬快速調(diào)節(jié)，包括:磷酸化/脫（去）磷酸化(最常見)乙酰化/脫乙?；谆?去甲基化腺苷化與脫腺苷SH/-S-S-第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月酶的磷酸化與脫磷酸化酶蛋白磷蛋白磷酸酶PiH2O蛋白激酶ATPADPMg2+酶蛋白ThrSerTyr—OHThrSerTyr—O-PO32-第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1992"fortheirdiscoveriesconcerningreversibleproteinphosphorylationasabiologicalregulatorymechanism"EdmondH.FischerEdwinG.KrebsUniversityofWashington，Seattle,WA,USA第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月糖原磷酸化酶

糖原合酶磷酸化酶b激酶

磷酸果糖激酶-2

果糖雙磷酸酶-2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體HMGCoA還原酶激酶HMGCoA還原酶激素敏感性脂肪酶乙酰CoA羧化酶激活（磷酸化）/抑制（脫磷酸）抑制（磷酸化）/激活（脫磷酸）

表11-5磷酸化/脫磷酸對(duì)酶活性的調(diào)節(jié)第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月2.酶促化學(xué)修飾的特點(diǎn)(1)化學(xué)修飾酶一般都具有無活性（低活性）和有活性（高活性）兩種形式，它們之間在兩種不同的酶催化下可相互轉(zhuǎn)變。酶受激素調(diào)節(jié)。(可控)(2)化學(xué)修飾由酶催化引起共價(jià)鍵的變化，酶促反應(yīng)具有級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)。（效率高）(3)

磷酸化與脫磷酸是最常見的。(經(jīng)濟(jì)有效)(4)細(xì)胞內(nèi)同一關(guān)鍵酶同受化學(xué)修飾與變構(gòu)調(diào)節(jié)的雙重調(diào)節(jié)，兩種調(diào)節(jié)方式相輔相成。（完善）第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）酶量的調(diào)節(jié)概念：在不同環(huán)境因素和生理狀況下，某些酶的合成或降解速率發(fā)生適應(yīng)性變化，引起細(xì)胞內(nèi)酶量發(fā)生相應(yīng)增減，藉此調(diào)節(jié)體內(nèi)的物質(zhì)代謝。特點(diǎn)：所需時(shí)間較長(zhǎng)，消耗ATP較多，屬遲緩調(diào)節(jié)。第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏

酶的底物、激素或藥物可作為酶的誘導(dǎo)劑，代謝產(chǎn)物可作為酶的阻遏劑。誘導(dǎo)劑(inducer)

加速酶蛋白合成的化合物阻遏劑(repressor)

減少酶蛋白合成的化合物第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏（1）底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)例：酪蛋白（飼料）+精氨酸酶量（鼠肝）+尿素的生成（2）產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏例：膽固醇—HMG-CoA還原酶量（肝）第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)糖皮質(zhì)激素糖異生4種限速酶量+（4）藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)苯巴比妥葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶（肝微粒體）+1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏2.酶蛋白的降解血游離膽紅素新生兒黃疸的治療第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月二、激素水平的調(diào)節(jié)

通過內(nèi)分泌細(xì)胞或內(nèi)分泌器官分泌的激素來影響細(xì)胞水平調(diào)節(jié)的方式。第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）饑餓代謝變化的基本規(guī)律：

基本表現(xiàn)為各個(gè)組織細(xì)胞從依賴食物提供葡萄糖，逐步轉(zhuǎn)變并適應(yīng)以自身儲(chǔ)脂為主要能量來源的過程；