磷酸果糖激酶生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室課件

概念部位代謝途徑關(guān)鍵酶及催化的反應(yīng)代謝調(diào)節(jié)代謝章節(jié):概念代謝章節(jié):糖代謝概況葡萄糖

乳酸、氨基酸、甘油

糖原淀粉

磷酸戊糖途徑糖原合成肝糖原分解消化與吸收糖異生ATP

丙酮酸H2O+CO2

有氧氧化乳酸糖酵解ATP核糖+NADPH+H+磷酸戊糖途徑糖代謝概況葡萄糖糖原淀粉磷酸戊糖途徑AT第九章房娜生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)MetabolicInterrelationshipsandRegulation第九章房娜物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)§1.物質(zhì)代謝的特點(diǎn)§2.物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系在能量代謝上的相互聯(lián)系糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系§3.組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系§4.代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)激素水平的代謝調(diào)節(jié)整體水平的代謝調(diào)節(jié)主要內(nèi)容§1.物質(zhì)代謝的特點(diǎn)主要內(nèi)容

代謝的基本要略

代謝的基本要略在于形成ATP、還原力和構(gòu)造單元以用于生物合成。由ATP、還原力和構(gòu)造單元可合成各類生物分子，并進(jìn)而裝配成生物不同層次的結(jié)構(gòu)。生物合成和生物形態(tài)建成是一個(gè)耗能和增加有序結(jié)構(gòu)的過程，需要由物質(zhì)流、能量流和信息流來支持。代謝的基本要略代謝的基本要略在于形成A第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)TheSpecialtyofMetabolism第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點(diǎn)整體性代謝調(diào)節(jié)具有組織器官特異性具有各自共有的代謝池（動(dòng)態(tài)平衡）ATP是機(jī)體能量利用的共同形式NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量整體性一、整體性

糖類

脂類蛋白質(zhì)水

無機(jī)鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間互有聯(lián)系，相互依存。

消化吸收中間代謝廢物排泄一、整體性糖類脂類蛋白質(zhì)水無機(jī)鹽維生素各種物質(zhì)代謝之間二、代謝調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度內(nèi)外環(huán)境不斷變化影響機(jī)體代謝適應(yīng)環(huán)境的變化二、代謝調(diào)節(jié)機(jī)體有精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制，調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向和速度三、具有組織器官特異性結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同的組織、器官代謝途徑不同、功能各異三、具有組織器官特異性結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同不同的組織血糖食物糖

消化，吸收

肝糖原

分解

非糖物質(zhì)

糖異生

氧化分解

CO2+H2O

糖原合成

肝（肌）糖原

磷酸戊糖途徑等其它糖

脂類、氨基酸合成代謝脂肪、氨基酸

例如四、具有各自共有的代謝池血糖食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物質(zhì)糖異生氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織蛋白質(zhì)分解體內(nèi)合成氨基酸(非必需氨基酸)氨基酸代謝概況脫氨基作用營養(yǎng)非必需AA糖、脂氧化供能胺類脫羧基作用α-酮酸氨尿素代謝轉(zhuǎn)變其它含氮化合物(嘌呤、嘧啶等)合成目錄氨基酸代謝庫食物蛋白質(zhì)消化吸收組織分解體內(nèi)合成氨基酸膽固醇體內(nèi)合成

（乙酰CoA）食物雄激素孕酮、雌激素腎上腺皮質(zhì)激素排出體外膽汁酸膽鹽7-脫氫膽固醇VitD3肝睪丸卵巢腎上腺皮質(zhì)隨膽汁經(jīng)過腸道皮膚膽固醇體內(nèi)合成食物雄激素孕酮、雌激素腎上腺皮質(zhì)激素排出體外膽五、ATP是機(jī)體能量利用的共同形式營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能五、ATP是機(jī)體能量利用的共同形式營養(yǎng)物分解釋放能量AD生物系統(tǒng)中的能流生物系統(tǒng)中的能流六、NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量例如乙酰CoANADPH+H+脂酸、膽固醇磷酸戊糖途徑六、NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量例如乙酰CoANADP第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships在能量代謝上的相互聯(lián)系糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系在能量代謝上的相互聯(lián)系糖脂肪蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物乙酰CoA共同中間產(chǎn)物TAC2H+2e+呼吸鏈ATPCoA共同最終代謝通路一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能。糖脂肪蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物乙酰CoA共同中間產(chǎn)物TAC2H脂肪葡萄糖、其它單糖三羧酸循環(huán)電子傳遞（氧化）蛋白質(zhì)脂肪酸、甘油多糖氨基酸乙酰CoAe-磷酸化+Pi小分子化合物分解成共同的中間產(chǎn)物（如丙酮酸、乙酰CoA等）共同中間物進(jìn)入三羧酸循環(huán),氧化脫下的氫由電子傳遞鏈傳遞生成H2O，釋放出大量能量，其中一部分通過磷酸化儲(chǔ)存在ATP中。大分子降解成基本結(jié)構(gòu)單位生物氧化的三個(gè)階段NADPH脂肪葡萄糖、其它單糖三羧酸循環(huán)電子傳遞（氧化）蛋白質(zhì)脂肪酸、

脂肪分解↑ATP↑ATP/ADP

↑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。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。糖分解↓

6-磷酸果糖激酶-1（糖分解代謝限速酶之一）例如（一）（一）脂肪分解↑ATP↑從能量供應(yīng)的角度看，饑餓時(shí)肝糖原分解

，肌糖原分解

肝糖異生

，蛋白質(zhì)分解

以脂酸、酮體分解供能為主蛋白質(zhì)分解明顯降低1~2天3~4周一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。饑餓時(shí)肝糖原分解，肌糖原分解肝糖異（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1.攝入的糖量超過能量消耗時(shí)二、糖、脂和蛋白質(zhì)之間的相互聯(lián)系葡萄糖乙酰CoA合成脂肪（脂肪組織）合成糖原儲(chǔ)存（肝、肌肉）（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系1.攝入的糖量超過能量消耗時(shí)2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嵋阴oA葡萄糖脂肪甘油甘油激酶肝、腎、腸磷酸-甘油葡萄糖2.脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵嵋阴oA葡萄糖脂甘油3.脂肪的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí)高酮血癥草酰乙酸↓糖↓脂肪動(dòng)員↑↑酮體生成↑↑TCA↓3.脂肪的分解代謝受糖代謝的影響?zhàn)囸I、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸3-磷酸甘油三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)甘油乙酰CoA三酰甘油脂肪酸

氧化

糖原（或淀粉）1，6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮磷酸烯醇丙酮酸丙酮酸合成植物或微生物脂肪代謝和糖代謝的關(guān)系延胡索酸琥珀酸蘋果酸草酰乙酸3-磷酸甘（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異生葡萄糖1.大部分氨基酸（除leu,lys外）脫氨基后，生成相應(yīng)的α-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。（二）糖與氨基酸代謝的相互聯(lián)系例如丙氨酸丙酮酸脫氨基糖異2.糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸α-酮戊二酸丙氨酸天冬氨酸谷氨酸2.糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸糖丙酮酸氨基酸乙酰CoA脂肪1.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?.氨基酸可作為合成磷脂的原料絲氨酸磷脂酰絲氨酸膽胺腦磷脂膽堿卵磷脂（三）脂類與氨基酸代謝的相互聯(lián)系氨基酸乙酰CoA脂肪1.蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?.氨基酸可作為H2N－CH2－COOHN5,N10-四烯基四氫葉酸甘氨酸膽胺與膽堿的合成H2N－CH2－COOHN5,N10-四烯基四氫葉酸甘氨酸甘油二酯合成途徑甘油二酯合成途徑——但不能說，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪甘油磷酸甘油醛糖酵解途徑丙酮酸其他?酮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帷荒苷f，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?。脂肪甘油磷酸甘油醛糖（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（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

核酸是細(xì)胞內(nèi)重要的遺傳物質(zhì)，控制著蛋白質(zhì)的合成，影響細(xì)胞的成分和代謝類型各類物質(zhì)代謝都離不開具備高能磷酸鍵的各種核苷酸。ATP是能量的“通貨”UTP參與多糖的合成CTP參與磷脂合成GTP參與蛋白質(zhì)合成3.核酸與蛋白質(zhì)、糖、脂的關(guān)系核酸是細(xì)胞內(nèi)重要的遺傳物質(zhì)，控制著蛋白質(zhì)的合成，影響細(xì)胞糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中間物磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoACO2乳酸CO2脂肪酸食物脂肪甘油儲(chǔ)存脂肪輔酶H2甘油氨基酸NH3CO2ATP尿素組織蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)三羧酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)磷酸戊糖途徑輔酶H2呼吸鏈磷酸戊糖ATPADPATP甲酸CO2NH3核酸H2Oα-酮戊二酸生糖甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺輔酶H2磷脂絲

甲硫氨基酸酶基因糖異生發(fā)酵糖原食物糖葡糖-6-磷酸酵解中間物磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙沒有孤立的代謝生化反應(yīng)，所有都是生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。沒有孤立的代謝生化反應(yīng)，所有都是生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系MetabolicSpecialtyandInterrelationshipsofTissuesandApparatus第三節(jié)組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系MetabolicSpec肝

糖類脂類蛋白質(zhì)水無機(jī)鹽維生素合成、儲(chǔ)存糖原糖原分解為葡萄糖提供血糖糖異生——對(duì)維持血糖恒定起重要作用

糖類肝糖類脂類蛋白質(zhì)水無機(jī)鹽維生素合成、儲(chǔ)存糖原——對(duì)維持血酮體乳酸自由脂酸葡萄糖——以有氧氧化途徑為主心酮體乳酸自由脂酸葡萄糖——以有氧氧化途徑為主心耗能大，耗氧多。葡萄糖為主要能源。不能利用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不足時(shí)，利用酮體。腦耗能大，耗氧多。葡萄糖為主要能源。不能利用脂酸，葡萄糖供應(yīng)不合成并儲(chǔ)存糖原；肌糖原分解不能提供葡萄糖；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。肌肉合成并儲(chǔ)存糖原；肌糖原分解不能提供葡萄糖；通常以脂酸氧化為主——能量主要來自糖酵解紅細(xì)胞——能量主要來自糖酵解紅細(xì)胞——合成、儲(chǔ)存脂肪脂肪分解成脂酸、甘油，供機(jī)體其他組織利用脂肪組織——合成、儲(chǔ)存脂肪脂肪分解成脂酸、甘油，供機(jī)體其他組腎也可進(jìn)行糖異生和生成酮體；腎髓質(zhì)主要由糖酵解供能；腎皮質(zhì)主要由脂酸、酮體有氧氧化供能。腎也可進(jìn)行糖異生和生成酮體；第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)TheRegulationofMetabolism第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)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)胞生物生物體內(nèi)的代謝不是孤立，各行其是進(jìn)行的，即相互聯(lián)系轉(zhuǎn)化，協(xié)調(diào)一致，又互相限制與制約。體內(nèi)代謝能保持這種動(dòng)態(tài)的平衡，應(yīng)歸功于它的精確的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。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)

---通過對(duì)細(xì)胞內(nèi)酶的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。激素水平代謝調(diào)節(jié)整體水平代謝調(diào)節(jié)---協(xié)調(diào)不同細(xì)胞、組織與器官之間的代謝。---在神經(jīng)系統(tǒng)參與下由酶和激素共同構(gòu)成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。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

一、細(xì)胞水平的代謝調(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。代謝途徑的速度、方向由其中的關(guān)鍵酶(keyenzyme)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)而實(shí)現(xiàn)的。一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布(Compartmentation)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。（一）細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布(Compartmentation)酶定位的區(qū)域化線粒體:丙酮酸氧化;三羧酸循環(huán);

-氧化;呼吸鏈電子傳遞;氧化磷酸化細(xì)胞質(zhì):酵解;磷戊糖途徑;糖原合成;脂肪酸合成;細(xì)胞核:核酸合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng):蛋白質(zhì)合成;磷脂合成酶定位的區(qū)域化線粒體:丙酮酸氧化;三羧酸循環(huán);-氧化;呼吸

酶的隔離分布的意義可避免代謝途徑之間相互干擾。有利于不同調(diào)節(jié)因素對(duì)不同代謝途徑的特異調(diào)節(jié)。區(qū)域分布使代謝物濃度對(duì)代謝速度產(chǎn)生重要影響。酶的隔離分布的意義可避免代謝途徑之間相互干擾。①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(limitingvelocityenzymes)。②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。③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)：①速度最慢，它的速度決定整個(gè)代謝途徑的總速度，故又稱其為限代謝途徑關(guān)鍵酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶糖有氧氧化丙酮酸脫氫酶系檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶糖異生丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖雙磷酸酶-1脂酸合成乙酰輔酶A羧化酶膽固醇合成HMG輔酶A還原酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖原降解磷酸化酶糖原合成糖原合酶糖酵解己糖激酶快速代謝遲緩代謝數(shù)秒、數(shù)分鐘通過改變酶的活性數(shù)小時(shí)、幾天通過改變酶的含量變構(gòu)調(diào)節(jié)(allostericregulation)化學(xué)修飾調(diào)節(jié)(chemicalmodification)?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。酶蛋白合成酶蛋白降解快速代謝遲緩代謝數(shù)秒、數(shù)分鐘通過改變酶的活性數(shù)小時(shí)、幾1.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)使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑(allostericeffector)

被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶(allostericenzyme)變構(gòu)激活劑

allostericeffector

——引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。變構(gòu)抑制劑

allostericeffector

——引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。1.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代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP檸檬酸丙酮酸激酶ATP，乙酰CoA三羧酸循環(huán)檸檬酸合酶AMPATP，長鏈脂酰CoA異檸檬酸脫氫酶AMP，ADPATP糖異生丙酮酸羧化酶乙酰CoA，ATPAMP糖原分解磷酸化酶bAMP，G-1-P，PiATP，G-6-P脂酸合成乙酰輔酶A羧化酶檸檬酸，異檸檬酸長鏈脂酰CoA氨基酸代謝谷氨酸脫氫酶ADP，亮氨酸，蛋氨酸GTP，ATP，NADH嘌呤合成谷氨酰胺PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP，GMP嘧啶合成天冬氨酸轉(zhuǎn)甲酰酶CTP，UTP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP，dATPdTTP一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)效應(yīng)劑代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶AMP、AD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）亞基聚合←→亞基解聚疏松←→緊密酶分子多聚化非共價(jià)鍵結(jié)合2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制變構(gòu)酶：包括催化亞基、調(diào)節(jié)亞基變構(gòu)效應(yīng)劑：底物、終產(chǎn)物和其他小分子代謝物變構(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亞基聚合蛋白激酶A的變構(gòu)調(diào)節(jié)蛋白激酶A的變構(gòu)調(diào)節(jié)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長鏈脂酰CoA3.變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義①代謝終產(chǎn)物反饋抑制(feedba

②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖的氧化糖原合酶促進(jìn)糖的儲(chǔ)存②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效利用，不致浪費(fèi)。G-6-P–+糖原③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③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（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(covalentmodification)，從而引起酶活性改變，這種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾。2.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---去甲基腺苷化---脫腺苷SH與–S—S–互變（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-磷酸化的酶蛋白酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶3.化學(xué)修飾的特點(diǎn)酶蛋白有兩種狀態(tài),發(fā)生共價(jià)鍵改變,在不同酶的作用下,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)?！纠纭考∪庵辛姿峄竍經(jīng)AMP變構(gòu)激活后，易接受蛋白激酶催化，生成磷酸化酶a-P；不易受磷酸酶作用脫去P，使磷酸化酶a-P穩(wěn)定性↑↑。3.化學(xué)修飾的特點(diǎn)酶蛋白有兩種狀態(tài),發(fā)生共價(jià)鍵改變,在不同酶PDH

(active)

ATP

ADP

Pi蛋白磷酸化酶Proteinphosphatase(inactive)PPDH胰島素Insulin蛋白激酶Proteinkinase++丙酮酸Pyruvate_乙酰CoANADH+H+ATPNAD+ADP_乙酰CoAAcetylCoA

NAD+HSCoANADH+H+CO2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（PDH）PDH(active)ATPADPPi蛋化學(xué)修飾與別構(gòu)調(diào)節(jié)的異同點(diǎn):

酶催化共價(jià)鍵改變能量別構(gòu)調(diào)節(jié)不需要無不一定需要化學(xué)修飾需要有需要共同點(diǎn)：均通過影響酶的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而影響酶的活性。

不同點(diǎn)：化學(xué)修飾與別構(gòu)調(diào)節(jié)的異同點(diǎn):

酶催化共價(jià)鍵改變能（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阻遏劑(repressor)常見的誘導(dǎo)或阻遏方式：Ⅰ底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏Ⅱ產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏Ⅲ激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)Ⅳ藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)（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底物的誘導(dǎo)作用：受酶催化的作用物，可以誘導(dǎo)該酶的合成。產(chǎn)物的阻遏作用：終產(chǎn)物反饋?zhàn)瓒舸x中的關(guān)鍵酶的合成。藥物的誘導(dǎo)作用：乳糖-半乳糖苷酶合成

無分解乳糖的酶【例1】大腸桿菌無乳糖【例2】肝臟：2乙酰CoA乙酰乙酰CoAHMGCoA還原酶膽固醇（-）【例3】藥物作用微粒體誘導(dǎo)加單氧酶合成加速藥物氧化失活激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)底物的誘導(dǎo)作用：受酶催化的作用物，可以誘導(dǎo)該酶的合成。產(chǎn)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)通過改變酶蛋白分子的降解速度，也能調(diào)節(jié)酶的含量。2.酶蛋白降解溶酶體蛋白酶體——釋放蛋白水解酶，降解蛋白內(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)組織特異性、效應(yīng)特異性內(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)合靶激素分類Ι膜受體激素Ⅱ胞內(nèi)受體激素按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：激素作用方式1.膜受體激素的作用方式2.胞內(nèi)受體激素的作用方式激素分類Ι膜受體激素按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：激膜受體激素的作用方式膜受體激素的作用方式胞內(nèi)受體激素的作用方式類固醇激素與甲狀腺素通過胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)生理過程胞內(nèi)受體激素的作用方式類固醇激素與甲狀腺素通過胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)激素反應(yīng)元件

(hormoneresponseelement,HRE)

激素DNA序列（雙股）糖皮質(zhì)激素5′AGAACA×××TGTTCT3′3′TCTTGT×××ACAAGA5′雌激素5′AGGTCA×××TGACCT3′3′TCCAGT×××ACTGGA5′甲狀腺素5′AGGTCATGACCT3′3′TCCAGTACTGGA5′

*X代表任一核苷酸不同的激素－受體復(fù)合物結(jié)合于不同的激素反應(yīng)元件激素反應(yīng)元件(hormoneresponseeleme中樞神經(jīng)神經(jīng)遞質(zhì)激素受體酶激活or誘導(dǎo)抑制or阻遏SP三、整體水平的代謝調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)神經(jīng)遞質(zhì)激素受體酶激活or誘導(dǎo)抑制or阻遏（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（1～3天）（一）饑餓糖原消耗血糖趨于降低胰島素分泌減少引起一系列的代謝（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（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2.長期饑餓（1）蛋白質(zhì)代謝變化蛋白質(zhì)分解減少，氮負(fù)平衡有所改善（2）糖代謝變化腎糖異生作用明顯增強(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

2.長期饑餓（1）蛋白質(zhì)代謝變化蛋白質(zhì)分解減少，氮負(fù)平衡有（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)”。2.機(jī)體整體反應(yīng)交感神經(jīng)興奮腎上腺髓質(zhì)及皮質(zhì)激素分泌增多胰高血糖素、生長激素增加，胰島素分泌減少引起一系列的代謝變化（二）應(yīng)激1.概念應(yīng)激(stress)指人體受到一些異乎尋3.代謝改變（1）血糖升高（2）脂肪動(dòng)員增強(qiáng)（3）蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)應(yīng)激是機(jī)體對(duì)強(qiáng)烈刺激所產(chǎn)生的非特異性的防御反應(yīng)，應(yīng)激時(shí)糖、脂、蛋白質(zhì)代謝的特點(diǎn)：分解代謝增強(qiáng)，合成代謝受抑制。

3.代謝改變（1）血糖升高（2）脂肪動(dòng)員增強(qiáng)（3）蛋白質(zhì)分解代謝綜合征(MetabolicSyndrome,MS)：以肥胖、高血壓、糖代謝及血脂異常等為主要臨床表現(xiàn)的癥候群。表現(xiàn)為心腦血管病的多種代謝危險(xiǎn)因素在同一個(gè)體內(nèi)集結(jié)的狀態(tài)。而超重和肥胖在MS發(fā)生、發(fā)展中起著決定性的作用。

（三）肥胖是多種因素引起的進(jìn)食行為和能量代謝調(diào)節(jié)的紊亂代謝綜合征(MetabolicSyndrome,MS)高脂血癥冠心病糖尿病脂肪肝膽石癥痛風(fēng)阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥肥胖高脂血癥冠心病糖尿病脂肪肝膽石癥痛風(fēng)阻塞性睡眠呼吸暫停減肥茶、含片、餅干、纖維膳藥健美腹帶健瘦鞋、緊身衣瀉藥、膏藥、康麗亭聞香味筆手術(shù)抽吸吃二十一世紀(jì)??穿減肥茶、含片、餅干、纖維膳藥健美腹帶瀉藥、膏藥、康麗亭聞“享瘦”健康“輕松”生化“享瘦”健康“輕松”生化體質(zhì)性肥胖：青少年期多見的肥胖，主要由于脂肪細(xì)胞數(shù)量增加所致。獲得性肥胖：成人因營養(yǎng)過剩引起的肥胖，主要由于脂肪細(xì)胞體積增加，也有數(shù)量增加。1．肥胖者增加脂肪儲(chǔ)存有不同類型單純性肥胖繼發(fā)性肥胖癥某些神經(jīng)、內(nèi)分泌疾病引起。體質(zhì)性肥胖：青少年期多見的肥胖，主要由于脂肪細(xì)胞數(shù)量增加所肥胖診斷常用標(biāo)準(zhǔn)是體重指數(shù)（bodymassindex,BMI,BMI=體重(kg)/身高2(m2)。如體重超過標(biāo)準(zhǔn)體重的20%，或體重指數(shù)＞30即為肥胖。肥胖診斷常用標(biāo)準(zhǔn)是體重指數(shù)（bodymassindex,2．正常食欲、進(jìn)食和能量消耗的平衡受到神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)復(fù)雜調(diào)節(jié)短期進(jìn)食調(diào)節(jié)激素主要包括生長激素釋放肽(ghrelin)和膽囊收縮素(cholecystokinin,CCK)。參與食欲、進(jìn)食長期調(diào)節(jié)的激素包括胰島素和瘦蛋白（leptin）。2．正常食欲、進(jìn)食和能量消耗的平衡受到神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)復(fù)雜調(diào)高胰島素血癥是肥胖的重要特征，也是促進(jìn)肥胖形成的重要因素。肥胖者常可表現(xiàn)胰島素抵抗和高胰島素血癥。肥胖者糖代謝表現(xiàn)異常。肥胖者也存在脂代謝異常。3．肥胖者常表現(xiàn)胰島素分泌、功能異常和糖脂代謝的紊亂高胰島素血癥是肥胖的重要特征，也是促進(jìn)肥胖形成的重要因素。3代謝組學(xué)(metabonomics)是對(duì)某一生物或細(xì)胞所有低相對(duì)分子質(zhì)量代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析，檢測(cè)活細(xì)胞中代謝變化的研究領(lǐng)域。四、代謝組學(xué)是對(duì)小分子代謝物集合的整體水平研究（一）代謝組學(xué)檢測(cè)某一生物或細(xì)胞所有低相對(duì)分子質(zhì)量代謝產(chǎn)物代謝組學(xué)(metabonomics)是對(duì)某一生物或細(xì)胞所有低代謝物組學(xué)研究有樣品預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析解釋三個(gè)階段，以高通量的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和大規(guī)模的計(jì)算為特征。－核磁共振技術(shù)有極大優(yōu)勢(shì)，1H-核磁共振(1H-NMR)最為常用－可得到代謝物成分指紋圖譜。

－在模式識(shí)別方法中，主成分分析法(principalcomponentanalysis，PCA)最為常用、有效。

（二）代謝物組學(xué)研究需要高通量定量檢測(cè)技術(shù)和大規(guī)模的計(jì)算代謝物組學(xué)研究有樣品預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析解釋三個(gè)階段，用于藥物的作用機(jī)制的研究廣泛用于候選藥物的毒性評(píng)價(jià)，大大提高了安全性評(píng)價(jià)的技術(shù)分析水平。發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)的有價(jià)值的代謝物特征模式和生物標(biāo)志物，用于疾病的診斷。（三）代謝物組學(xué)在新藥發(fā)現(xiàn)開發(fā)和疾病診斷方面有巨大應(yīng)用潛力用于藥物的作用機(jī)制的研究（三）代謝物組學(xué)在新藥發(fā)現(xiàn)開發(fā)和疾2.糖在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成各種氨基酸。（）4.細(xì)胞內(nèi)酶的含量只與酶的合成速度有關(guān)。（）5.人體代謝的細(xì)胞水平調(diào)節(jié)主要是通過關(guān)鍵酶活性改變來實(shí)現(xiàn)的。

（

）

6.人很緊張時(shí)，糖原迅速合成，血糖降低。（

）1.通過酶分子結(jié)構(gòu)的改變影響酶活性實(shí)現(xiàn)對(duì)酶促反應(yīng)的調(diào)節(jié)，是一種快速短暫的調(diào)節(jié)。（

）1.（

）是各類物質(zhì)代謝的共同途徑，也是各類物質(zhì)轉(zhuǎn)化的中心樞紐。2.生物體內(nèi)，各類物質(zhì)的代謝在三種不同水平上進(jìn)行即（

）、（

）和（

）。一、判斷題二、填空題√ⅹ

ⅹ

ⅹ

√2.糖在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變成各種氨基酸。（）1.通過酶分子1.關(guān)于酶的化學(xué)修飾敘述錯(cuò)誤的是：（

）

A.酶以有活性（高活性）和無活性（低活性）兩種形式存在。B.變構(gòu)調(diào)節(jié)是快速調(diào)節(jié)，化學(xué)修飾不是快速調(diào)節(jié)。C.兩種形式的轉(zhuǎn)變由酶催化。D.兩種形式的轉(zhuǎn)變有共價(jià)變化。E.有放大效應(yīng)。三、選擇題2、關(guān)于酶的化學(xué)修飾敘述錯(cuò)誤的是：（

）A、酶以有活性（高活性）和無活性（低活性）兩種形式存在B、變構(gòu)調(diào)節(jié)是快速調(diào)節(jié)，化學(xué)修飾不是快速調(diào)節(jié)C、兩種形式的轉(zhuǎn)變由酶催化D、兩種形式的轉(zhuǎn)變有共價(jià)變化E、有放大效應(yīng)BB1.關(guān)于酶的化學(xué)修飾敘述錯(cuò)誤的是：（

）三、選擇題3、酶化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的主要方式為：（

）A、甲基化與去甲基

B、乙酰化與去乙?；鵆、磷酸化與去磷酸

D、聚合與解聚E、酶蛋白的合成與降解5、下面哪一項(xiàng)代謝是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的：（

）

A、脂肪酸的β-氧化

B、氧化磷酸化

C、脂肪酸的合成

D、TCA循環(huán)

4.下列與能量代謝有關(guān)的途徑不在線粒體內(nèi)進(jìn)行的是：（

）

A.三羧酸循環(huán)

B.脂肪酸β氧化

C.氧化磷酸化