生物化學(xué)與分子生物學(xué)：物質(zhì)代謝的聯(lián)系調(diào)節(jié)

1、1,物質(zhì)代謝的聯(lián)系調(diào)節(jié) Metabolic Regulation,2,物質(zhì)代謝是生物體內(nèi)利用各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所發(fā)生的用于維持生命的一系列有序化學(xué)反應(yīng)的總稱。 1.分解代謝 2.合成代謝,物質(zhì)代謝的特點(diǎn),組織、器官的代謝特點(diǎn),3,物質(zhì)代謝的特點(diǎn),4,1.物質(zhì)代謝的整體性,體內(nèi)各種物質(zhì)（糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無(wú)機(jī)鹽和維生素等）的代謝構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體 彼此相互聯(lián)系 或相互轉(zhuǎn)化 或相互依存,消化吸收,中間代謝,廢物排泄,5,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,6,葡萄糖氧化分解途徑小結(jié),7,2.各種代謝物均具有各自共同的代謝池,例如,

2、氨基酸代謝庫(kù),8,3.ATP是機(jī)體能量利用的共同形式,9,4. NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量,來(lái)源,10,各組織、器官物質(zhì)代謝的特點(diǎn),11,各組織、器官物質(zhì)代謝各具特色,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,12,1. 肝臟物質(zhì)代謝的中樞（綜合性化工廠 ） 2. 大腦Glu為唯一能源，日耗100g。長(zhǎng)期饑餓者以酮體為主要能源（日耗50100g)。 3. 肌肉缺乏G6P酶，不能將肌糖原分解成葡萄糖補(bǔ)充血糖。 4. 心臟以酮體、乳酸、FFA和Glu為能源，有氧氧化供能為主。 5. RBC無(wú)線粒體，能量全部來(lái)自糖酵解（30g/日）。 6. 脂肪組織合成和儲(chǔ)存

3、TG。肝臟也能合成TG，但不能儲(chǔ)存TG，需VLDL運(yùn)至肝外。 7. 腎臟糖異生生成G的量與饑餓時(shí)間呈正比。,13,是機(jī)體物質(zhì)代謝的樞紐。 在糖、脂、蛋白質(zhì)、水、鹽及維生素代謝中均具有獨(dú)特而重要的作用。,肝,肝在維持血糖穩(wěn)定中起重要作用。,14,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,15,合成、儲(chǔ)存糖原； 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,16,以有氧氧化供能為主。,心臟,17,能量主要來(lái)自糖酵解。,紅細(xì)胞,18,合成及儲(chǔ)存脂肪的重要組織； 將脂肪分解成脂酸、甘油，供機(jī)體其他組織利用。,脂肪組織,HSL,脂肪,VL

4、DL,19,機(jī)體如何對(duì)體內(nèi)進(jìn)行的各種代謝進(jìn)行調(diào)節(jié)？,糖？脂肪、蛋白質(zhì),20,代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界，是生物的重要特征。 通過(guò)代謝調(diào)節(jié)，可以使各種物質(zhì)代謝和代謝途徑井然有序地進(jìn)行，以適應(yīng)外環(huán)境的變化和保持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定和動(dòng)態(tài)平衡。,21,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,22,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),23,主要內(nèi)容,物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系 細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié) 激素水平的代謝調(diào)節(jié) 整體調(diào)節(jié),24,物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系Metabolic Interrelationships,第一節(jié),25,（一）在能量代

5、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CoA,2H,氧化磷酸化,ATP,CO2,一、糖、脂類、蛋白質(zhì)代謝間的聯(lián)系,TAC,26,NADH+H+,NAD+,NAD+,NADH+H+,GTP,GDP+Pi,FAD,FADH2,NADH+H+,NAD+,檸檬酸合酶,順烏頭酸酶,異檸檬酸脫氫酶,-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酸脫氫酶,延胡索酸酶,蘋果酸脫氫酶,27,NADH 復(fù)合體Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2,琥珀酸 復(fù)合體 Q 復(fù)合體Cyt c 復(fù)合體O2,NADH氧化呼吸鏈,琥珀酸氧化呼吸鏈,28,ATP合酶 (復(fù)合物V）,兩部分構(gòu)

6、成： 親水部分 F1（33亞基 ） 疏水部分 F0（a1b2c912亞基）,ATP合酶結(jié)構(gòu)模式圖,每合成一分子ATP大約有4個(gè)H經(jīng)通道進(jìn)入基質(zhì)。,29,乙酰輔酶A是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝共同的中間代謝物； 三羧酸循環(huán)是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解代謝共同的最后代謝途徑； 分解代謝釋放的能量均以ATP的形式儲(chǔ)存； 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。,30,（二）物質(zhì)代謝的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系,糖與脂類之間的轉(zhuǎn)變,糖變脂,31,脂酸,乙酰CoA,葡萄糖,脂 肪,甘油,甘油激酶,肝、腎、腸,3-磷酸甘油,葡萄糖,-氧化,三羧酸循環(huán),酮體,脂變糖,32,體內(nèi)糖與脂肪間的關(guān)系以糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹緸橹?，即：體內(nèi)脂肪可

7、完全由糖轉(zhuǎn)變而來(lái)(除必需脂肪酸)，而脂肪只有甘油部分可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?脂肪酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘?奇數(shù)碳脂肪酸分解產(chǎn)物之一丙酰CoA可異生為葡萄糖,33,甘油異生為葡萄糖的過(guò)程,甘油,3-磷酸甘油,磷酸二羥丙酮,3-磷酸甘油醛,1，6-二磷酸果糖,NADH,果糖雙磷酸酶1,磷酸甘油脫氫酶,6-磷酸果糖,6-磷酸葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸酶,ATP,34,乳酸,糖酵解,已糖激酶,6-磷酸果糖 激酶-1,丙酮酸激酶,三個(gè)不可逆 反應(yīng),糖異生,35,脂肪的分解代謝受糖代謝的影響,饑餓、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí),36,糖與氨基酸之間的轉(zhuǎn)變,糖變氨基酸,糖代謝的中間產(chǎn)物只可以轉(zhuǎn)變成12種非必需氨基酸。,37

8、,氨基酸變糖,氨基酸是饑餓或攝入較多蛋白質(zhì)時(shí)糖異生的重要原料,大部分氨基酸脫氨基后，生成相應(yīng)的-酮酸，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘巧前被?38,氨基酸與脂類之間的轉(zhuǎn)變,氨基酸變脂,氨基酸可作為合成磷脂的原料,39,脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?脂變氨基酸,但不能說(shuō)，脂類可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被帷?40,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。,例如,41,不同的組織器官以不同的物質(zhì)為主要能量 來(lái)源。,糖供應(yīng)不足時(shí)，脂肪動(dòng)員加強(qiáng)，增加供能 比例。,一般來(lái)說(shuō)，供能以糖和脂肪為主，節(jié)省蛋 白質(zhì)的消耗。,42,1. 氨基酸是體內(nèi)合成核酸的重要原料,2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供,二、三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與核苷

9、酸代謝間的聯(lián)系,3. 核苷酸合成所需能量由糖、脂肪的氧化分解供應(yīng)。,4. 核苷酸的分解代謝與糖、氨基酸的分解代謝有密 切聯(lián)系。,絲組 甘色,43,葡萄糖、糖原,丙酮酸,乙酰CoA,脂肪,草酰乙酸,- 酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,異苯酪蘇色,44,糖類、脂類、氨基酸和核苷酸代謝的相互聯(lián)系,45,三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝途徑之間的關(guān)系聯(lián)絡(luò)圖,方振偉 等 生命的化學(xué)2006，26（2）：186188,46,高等動(dòng)物的三個(gè)層次的調(diào)節(jié)機(jī)制,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),最原始，最基本的調(diào)節(jié)機(jī)制,代謝調(diào)節(jié),47,第二節(jié),細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié),48,細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)的一些特點(diǎn),細(xì)胞內(nèi)酶

10、呈隔離分布。 細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)主要是酶水平的調(diào)節(jié)。 代謝途徑的速度、方向由其中的關(guān)鍵酶(key enzyme)的活性決定。代謝調(diào)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。,49,一、細(xì)胞內(nèi)的各種膜結(jié)構(gòu)及酶的隔離分布分布在代謝調(diào)節(jié)中的作用,各代謝途徑由相互關(guān)聯(lián)的一系列酶負(fù)責(zé)催化，稱之為多酶體系。它們分布在細(xì)胞內(nèi)不同的部位，因而各代謝都在固定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。,50,細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布,51,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,52,多酶體系在細(xì)胞內(nèi)的分布,多

11、酶體系,分,布,糖酵解,胞液,磷酸戊糖途徑,糖異生,糖原合成,三羧酸循環(huán),線粒體,氧化磷酸化,線粒體,胞液,線粒體、胞液,胞液,53,多酶體系,分布,線粒體,脂酸,氧化,脂酸,合成,胞液,胞液、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),膽固醇,合成,磷脂,合成,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),DNA,RNA,合成,細(xì)胞核,與某一代謝有關(guān)的多個(gè)酶往往分布在細(xì)胞內(nèi)特定的部位，組成了一個(gè)多酶體系，共同參與同一個(gè)代謝途徑。,54,酶的隔離分布的意義 避免了各種代謝途徑互相干擾。,多酶體系,分,布,蛋白質(zhì)合成,多種水解酶,溶酶體,線粒體、胞液,尿素合成,酮體代謝,胞液、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),線粒體,55,二、酶活性調(diào)節(jié),通過(guò)改變酶活性而改變代謝速度和方向是代謝調(diào)節(jié)的重要方式

12、。,酶活性調(diào)節(jié),細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶的活性,56,關(guān)鍵酶的特點(diǎn),通常是一個(gè)代謝途徑中前幾個(gè)步驟中的某一個(gè)反應(yīng)或是代謝分支后的第一步反應(yīng)。 催化的反應(yīng)速度在該代謝途徑中最慢。因此關(guān)鍵酶又稱限速酶。 催化的反應(yīng)常是不可逆反應(yīng)，因此關(guān)鍵酶的活性除可決定代謝速度外還可決定代謝的方向。 關(guān)鍵酶的活性可受多種因素調(diào)節(jié)。,57,例：糖代謝的關(guān)鍵酶,58,重要代謝途徑的限速酶,代 謝 途 徑 限 速 酶,糖原合成 糖原分解 糖酵解 三羧酸循環(huán) 糖異生 脂肪酸合成 脂肪酸分解 脂肪分解 酮體合成 膽固醇合成 尿素合成 膽汁酸合成 血紅素合成,糖原合酶 糖原磷酸化酶 己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶

13、 檸檬酸合酶 異檸酸脫氫酶 -KG脫氫酶系 丙酮酸羧化酶 PEP羧激酶 果糖-1，6-二磷酸酶 G-6-P酶 乙酰CoA羧化酶 肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶 TG 脂肪酶（HSL） HMG-CoA合成酶 HMG-CoA還原酶 精氨酸代琥珀酸合成酶 CPS- (氨基甲酰磷酸合成酶-) 7- 羥化酶 -氨基-酮基戊酸合酶（ALA合酶）,59,細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié),變構(gòu)調(diào)節(jié),共價(jià)(化學(xué)) 修飾調(diào)節(jié),酶蛋白的合成,酶蛋白的降解, 代謝調(diào)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。,60,（一）酶的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）,1.酶的變構(gòu)調(diào)節(jié),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(非共價(jià)鍵，可逆) ，引起酶蛋白

14、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)）。,61,被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶 使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應(yīng)劑，簡(jiǎn)稱變構(gòu)劑。, 變構(gòu)激活劑 引起酶活性增加的變構(gòu)效應(yīng)劑。 變構(gòu)抑制劑 引起酶活性降低的變構(gòu)效應(yīng)劑。,62,變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制,變構(gòu)效應(yīng)劑的種類：,底物，代謝終產(chǎn)物，中間產(chǎn)物，其他小分子代謝物,變構(gòu)酶,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,催化亞基,調(diào)節(jié)亞基,63,變構(gòu)效應(yīng)劑 + 酶的調(diào)節(jié)亞基,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,64,酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)示意圖,變構(gòu)劑,酶,底物,活性中心,變構(gòu)中心,變構(gòu)

15、抑制,65,變構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)及活性調(diào)節(jié)有以下特點(diǎn)：,變構(gòu)酶的酶蛋白由多亞基構(gòu)成。所謂構(gòu)象互變，常 體現(xiàn)在亞基的解聚和聚合。,底物與變構(gòu)效應(yīng)劑有的分別與酶的催化亞基和調(diào)節(jié)亞基結(jié)合；有的均與酶的同一個(gè)亞基結(jié)合，只是結(jié)合部位不同，可分別稱為催化部位和調(diào)節(jié)部位。,變構(gòu)劑與調(diào)節(jié)亞基(部位)間是通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合 的。因此兩者是否結(jié)合決定于變構(gòu)劑濃度。酶的活 性隨著變構(gòu)劑濃度的變化而不斷調(diào)節(jié)。,66,防止代謝終產(chǎn)物積累。,變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義,67,ABCDEZ,FG Z,ABC,DE Y,68,代謝物得到合理調(diào)配和有效利用。,+,糖原磷酸化酶,糖原合酶,一種變構(gòu)劑可以抑制一種變構(gòu)酶，同時(shí)激活另一種變構(gòu)酶，使代謝

16、物根據(jù)需要進(jìn)入不同代謝途徑。,69,2.酶促化學(xué)修飾調(diào)節(jié),概念,通過(guò)酶促反應(yīng)使酶蛋白以共價(jià)鍵結(jié)合或脫去某種特定基團(tuán)，導(dǎo)致酶蛋白構(gòu)象改變，酶活性也隨之改變，這種調(diào)節(jié)方式稱為化學(xué)修飾調(diào)節(jié)，也稱共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。,70,化學(xué)修飾的主要方式,磷酸化 - - - 去磷酸,乙?；?- - - 脫乙酰,甲基化 - - - 去甲基,腺苷化 - - - 脫腺苷,SH 與 S S 互變,71,酶的磷酸化與脫磷酸化,72,化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的特點(diǎn)及生理意義,酶的激活和抑制兩種狀態(tài)互變是通過(guò)共價(jià)鍵變化 實(shí)現(xiàn)的，需另外有關(guān)酶的催化才能完成。 整個(gè)化學(xué)修飾過(guò)程是一個(gè)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，有放大效應(yīng)。 效率高但耗能卻很少。 與變構(gòu)調(diào)節(jié)相輔相成共

17、同維持代謝順利進(jìn)行。,糖原磷酸化酶b: 變構(gòu)調(diào)節(jié)（AMP/ATP+G）； 化學(xué)修飾（磷酸化/去磷酸化）,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),73,級(jí)聯(lián)系統(tǒng)(cascade system),定義：在一個(gè)連鎖反應(yīng)中，當(dāng)起始的激酶受到激活后，其他的酶被依次激活，能引起原始信號(hào)放大的酶鏈反應(yīng)體系。,74,級(jí)聯(lián)系統(tǒng)調(diào)控示意圖,意義：由于酶的共價(jià)修飾反應(yīng)是酶促反應(yīng)，只要有少量信號(hào)分子（如激素）存在，即可通過(guò)加速這種酶促反應(yīng)，而使大量的另一種酶發(fā)生化學(xué)修飾，從而獲得放大效應(yīng)。這種調(diào)節(jié)方式快速、效率極高。,腎上腺素或胰高血糖素,1、腺苷酸環(huán)化酶（無(wú)活性）,腺苷酸環(huán)化酶（活性）,2、ATP,cAMP,3、

18、蛋白激酶（無(wú)活性）,蛋白激酶（活性）,4、磷酸化酶激酶（無(wú)活性）,磷酸化酶激酶（活性）,5、磷酸化酶 b（無(wú)活性）,磷酸化酶 a（活性）,6、糖原,6-磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,葡萄糖,血液,腎上腺素或胰高血糖素,1,4,5,6,75,酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)的異同,76,1. 酶蛋白合成的調(diào)節(jié),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),（二）酶的數(shù)量調(diào)節(jié)（遲緩調(diào)節(jié)）,誘導(dǎo)劑和阻遏劑可在轉(zhuǎn)錄水平或翻譯水平影響酶蛋白的合成； 調(diào)節(jié)效應(yīng)出現(xiàn)緩慢，但作用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。,77,常見(jiàn)的誘導(dǎo)或阻遏方式, 底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏, 產(chǎn)物對(duì)酶合成

19、的阻遏, 激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo), 藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo),78,常見(jiàn)的誘導(dǎo)或阻遏方式, 底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)和阻遏, 產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏,HMG CoA還原酶是膽固醇生物合成的關(guān)鍵酶，它的合成受膽固醇的反饋?zhàn)瓒簟?當(dāng)鼠飼料中酪蛋白含量從8%增至70%，則鼠肝中的精氨酸酶的活性可增加20倍,79,常見(jiàn)的誘導(dǎo)或阻遏方式, 激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo), 藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo),激素是高等動(dòng)物體內(nèi)影響酶合成的最重要的調(diào)節(jié)因素 如：糖皮質(zhì)激素能誘導(dǎo)糖異生途徑關(guān)鍵酶的合成,氨甲喋呤治療腫瘤時(shí)，也可因誘導(dǎo)葉酸還原酶的合成而使原來(lái)劑量的氨甲喋呤不足而出現(xiàn)藥物失效現(xiàn)象。,80,2. 酶蛋白降解的調(diào)節(jié),通過(guò)改變酶蛋白分子的降解速度，

20、也能調(diào)節(jié)酶的含量。,81,第三節(jié),激素水平的代謝調(diào)節(jié),82,激素,一、激素是一種信息物質(zhì),激素：是由內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)分泌腺合成與分泌的化學(xué)物質(zhì)。 激素通過(guò)與其受體的特異識(shí)別與結(jié)合調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝或基因表達(dá)。,激素水平的調(diào)節(jié)是指多細(xì)胞生物通過(guò)產(chǎn)生的各種激素來(lái)影響細(xì)胞中酶活性和酶含量的調(diào)節(jié)方式,83,激素作用機(jī)制,內(nèi)、外環(huán)境改變,84,受體作用方式 能識(shí)別相應(yīng)的激素并特異地與之結(jié)合，從而將激素信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)一系列的化學(xué)反應(yīng)，最后表現(xiàn)出激素的生物學(xué)效應(yīng)。,受體概念(receptors),分布于靶細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的特異蛋白質(zhì)(糖蛋白或脂蛋白).,85,細(xì)胞外信號(hào)分子： 由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生理活動(dòng)的一大類

21、化學(xué)物質(zhì)，又稱為配體，或 第一信使。 （first messenger）,配體概念（Ligands）,86,激素分類, 膜受體激素：蛋白質(zhì)激素、肽類激素和兒茶酚胺等 胞內(nèi)受體激素：類固醇激素和甲狀腺激素等,按激素受體在細(xì)胞的部位不同，分為：,87,1. 膜受體激素的作用方式,激素作用方式,88,胞內(nèi)受體激素的作用方式,89,90,配體與受體結(jié)合 交換GTP/GDP（G蛋白活化） 結(jié)合并激活A(yù)C（腺苷酸環(huán)化酶） 生成cAMP（第二信使） 激活PKA 發(fā)揮作用,蛋白激酶A(PKA)途徑（cAMP-PKA途徑）,91,由蛋白激酶A激活酶的級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)分解肌糖原,92,第四節(jié),整體調(diào)節(jié),93,下丘腦-

22、腺垂體-靶內(nèi)分泌腺軸,神經(jīng)-體液調(diào)節(jié),中樞神經(jīng)細(xì)胞 （神經(jīng)遞質(zhì)）,下丘腦 （促甲狀腺釋放素等）,腺垂體 （促甲狀腺素等）,靶內(nèi)分泌腺 （甲狀腺素等）,94,（一）饑餓狀態(tài)下的代謝調(diào)節(jié),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）,整體水平的代謝調(diào)節(jié),95,（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,96,2. 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,腎糖異生增強(qiáng),（3）脂代謝變化,脂肪動(dòng)員進(jìn)一步加強(qiáng) 腦組

23、織利用酮體增加,97,（二）應(yīng)激狀態(tài)下的代謝調(diào)節(jié),應(yīng)激：指人體對(duì)受到一些對(duì)身體、精神、情緒上的所有的有害刺激（包括內(nèi)部的和外部的刺激）所作出的一系列的“緊張狀態(tài)”,應(yīng)激時(shí)，體內(nèi)各個(gè)組織器官代謝均加強(qiáng)；三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝變化均趨向分解代謝加強(qiáng)、合成代謝受到抑制，以幫助機(jī)體渡過(guò)“緊急狀態(tài)”；若應(yīng)激狀態(tài)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體因消耗過(guò)多而出現(xiàn)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的紊亂。,98,99,應(yīng)激時(shí)的代謝改變,100,代謝紊亂與代謝綜合征,肥胖、型糖尿病、糖耐量異常、高血壓、高甘油三脂血癥等臨床疾病的聚集。由于代謝綜合征中的每一種成分都是心血管病的危險(xiǎn)因素，它們的聯(lián)合作用更強(qiáng)，,代謝綜合征是指人體的蛋白質(zhì)、脂肪

24、、碳水化合物等物質(zhì)發(fā)生代謝紊亂的病理狀態(tài)，是一組復(fù)雜的代謝紊亂癥候群。,101,代謝綜合征的核心是胰島素抵抗。 產(chǎn)生胰島素抵抗的原因有遺傳性(基因缺陷)和獲得性(環(huán)境因素)兩個(gè)方面。 從普通意義上來(lái)說(shuō)，胰島素抵抗即胰島素促進(jìn)葡萄糖利用能力的下降。由于葡萄糖利用減少引起血糖水平升高，繼而胰島素代償性增多，表現(xiàn)為高胰島素血癥，這是胰島素抵抗的直接表現(xiàn)。,102,肥胖是一種多種因素引起的食欲和能量調(diào)節(jié)紊亂性代謝綜合征。,103,肥胖,1.胰島素分泌異常,2.糖脂代謝異常,1.減輕體重 （1）飲食調(diào)節(jié)：合理飲食，控制總熱卡量，減低脂肪攝入。 （2）運(yùn)動(dòng)鍛煉：適當(dāng)體力活動(dòng)和體育運(yùn)動(dòng)，提倡每日進(jìn)行輕至中等

25、強(qiáng)度體力活動(dòng)30分鐘 2.減輕胰島素抵抗 在減肥和運(yùn)動(dòng)外，二甲雙胍和胰島素增敏藥噻唑烷二酮類物都是臨床常用的增加胰島素敏感性的藥物，但兩者治療代謝綜合征的作有機(jī)制存在很大差異。,遺傳 性別 年齡 職業(yè) 飲食 疾病 運(yùn)動(dòng) 生活方式,104,掌握內(nèi)容：物質(zhì)代謝的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系、細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)的概念、方式，關(guān)鍵酶的特點(diǎn)，酶的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)分類，變構(gòu)調(diào)節(jié)，化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念、特點(diǎn)及生理意義。 熟悉內(nèi)容：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及酶分布對(duì)代謝調(diào)節(jié)的作用，激素水平代謝調(diào)節(jié)的基本原理。 了解內(nèi)容：酶數(shù)量調(diào)節(jié)，整體水平調(diào)節(jié),小 結(jié),105,組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系,106,組織、器官的代謝特點(diǎn)及聯(lián)系,107,G-6-P的代謝去路

26、,G（補(bǔ)充血糖）,G-6-P,F-6-P （進(jìn)入酵解途徑）,G-1-P,Gn（合成糖原）,UDPG,6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 （進(jìn)入磷酸戊糖途徑）,葡萄糖醛酸 （進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑）,108,Glucose,丙酮酸的來(lái)源和去路,Ch、FA,丙 酮 酸,乳酸,丙氨酸,草酰乙酸,蘋果酸,CO2,TCAC,乙酸,乙酰磷酸,檸檬酸,乙酰CoA,乙醛,乙酸,乙醇,（甜酒自制）,（酸奶自制）,109,乙酰CoA 的來(lái)源和去路,乙酰CoA,氨基酸,糖有氧氧化,膽固醇,TCAC,生物轉(zhuǎn)化 （乙?；前匪帲?酮體,脂酰CoA,FA,TG,PL,檸檬酸、甘油、乳酸等分解,110,草酰乙酸的來(lái)源與去路,草酰乙酸,111,膽 固 醇,食物吸收,體內(nèi)合成,維生素D,膽汁酸鹽,激素（糖、鹽、性）,生物膜,膽道排出（糞固醇）,膽固醇的來(lái)源與去路,112,血糖,血糖來(lái)源和去路,113,嚴(yán)重肝病患者下列情況可能發(fā)生的什么變化及解釋,114,Metabolism is a set of chemical processes whose primary functions areA. growth and movementB. transferring