物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)2PPT學(xué)習教案

1、會計學(xué)1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)21.1 物質(zhì)代謝的基本目的物質(zhì)代謝的基本目的1.1.1 生成生成ATP ATP被稱之為被稱之為“通用能量貨幣通用能量貨幣” 1.1.2 生成還原輔酶生成還原輔酶 動物機體代謝過程中所產(chǎn)生還原力，其代表性物質(zhì)是輔酶動物機體代謝過程中所產(chǎn)生還原力，其代表性物質(zhì)是輔酶 （NADPH+H+） 1.1.3 產(chǎn)生生物合成的前體小分子產(chǎn)生生物合成的前體小分子 1 1 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第2頁/共26頁第1頁/共26頁1.2 1.2 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系1 物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第3頁/共26頁第2頁/共26頁第

2、4頁/共26頁第3頁/共26頁第5頁/共26頁第4頁/共26頁第6頁/共26頁第5頁/共26頁第7頁/共26頁第6頁/共26頁1.2.5 營養(yǎng)物質(zhì)之間的相互影響營養(yǎng)物質(zhì)之間的相互影響第8頁/共26頁第7頁/共26頁2 2 動物代謝調(diào)節(jié)的一般原理動物代謝調(diào)節(jié)的一般原理2.1 代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì)代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì) 動物的代謝過程表現(xiàn)為機體不斷從外界攝入營養(yǎng)物質(zhì)，然后在體內(nèi)經(jīng)由不同的代謝途徑進行轉(zhuǎn)變，又不斷地把代謝產(chǎn)物排出體外和釋放熱量。這種狀態(tài)稱為動物的代謝過程表現(xiàn)為機體不斷從外界攝入營養(yǎng)物質(zhì)，然后在體內(nèi)經(jīng)由不同的代謝途徑進行轉(zhuǎn)變，又不斷地把代謝產(chǎn)物排出體外和釋放熱量。這種狀態(tài)稱為恒態(tài)（恒態(tài)（stable

3、 state）。）。恒態(tài)是機體代謝的基本狀態(tài)。恒態(tài)的破壞意味著疾病或機體的死亡。機體通過代謝調(diào)節(jié)維持恒態(tài)。恒態(tài)是機體代謝的基本狀態(tài)。恒態(tài)的破壞意味著疾病或機體的死亡。機體通過代謝調(diào)節(jié)維持恒態(tài)。 代謝的調(diào)節(jié)主要是對代謝途徑中的酶進行調(diào)節(jié)，包括代謝的調(diào)節(jié)主要是對代謝途徑中的酶進行調(diào)節(jié)，包括酶的活性和酶量酶的活性和酶量。尤其是途徑中的關(guān)鍵酶（限速酶、調(diào)節(jié)酶），使他們的活性不致過高或過低，不會缺乏也不會不適時表達，以保持整個機體的代謝以恒態(tài)的方式進行。尤其是途徑中的關(guān)鍵酶（限速酶、調(diào)節(jié)酶），使他們的活性不致過高或過低，不會缺乏也不會不適時表達，以保持整個機體的代謝以恒態(tài)的方式進行。 代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì)，就

4、是把體內(nèi)的酶組織起來，在統(tǒng)一的指揮下，互相協(xié)作，以便使整個代謝過程適應(yīng)生理活動的需要。代謝調(diào)節(jié)的實質(zhì)，就是把體內(nèi)的酶組織起來，在統(tǒng)一的指揮下，互相協(xié)作，以便使整個代謝過程適應(yīng)生理活動的需要。 第9頁/共26頁第8頁/共26頁2.2 代謝調(diào)節(jié)的方式代謝調(diào)節(jié)的方式2.2.1 細胞水平的調(diào)節(jié)細胞水平的調(diào)節(jié) 酶的區(qū)室化（酶的區(qū)室化（compartmentalizing） 動物細胞的膜結(jié)構(gòu)把細胞分為許多區(qū)域，稱為酶的區(qū)室化。動物細胞的膜結(jié)構(gòu)把細胞分為許多區(qū)域，稱為酶的區(qū)室化。 酶的區(qū)室化作用保證了代謝途徑的定向和有序，也使合成途徑和分解途徑彼此獨立、分開進行。酶的區(qū)室化作用保證了代謝途徑的定向和有序，也

5、使合成途徑和分解途徑彼此獨立、分開進行。 酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié) 變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價修飾調(diào)節(jié)是對關(guān)鍵酶活性調(diào)節(jié)的兩種主要方式。變構(gòu)調(diào)節(jié)和共價修飾調(diào)節(jié)是對關(guān)鍵酶活性調(diào)節(jié)的兩種主要方式。 酶含量的調(diào)節(jié)酶含量的調(diào)節(jié) 即調(diào)節(jié)酶的合成，因為細胞內(nèi)酶的含量一般與其活性呈正相關(guān)即調(diào)節(jié)酶的合成，因為細胞內(nèi)酶的含量一般與其活性呈正相關(guān)。 第10頁/共26頁第9頁/共26頁2.2.2 激素水平的調(diào)節(jié)激素水平的調(diào)節(jié) 激素（激素（hormone）通過血液到達其專一作用的組織和細胞，稱為靶組織（）通過血液到達其專一作用的組織和細胞，稱為靶組織（target tissue）、靶細胞（）、靶細胞（target cell），與

6、其特異的受體結(jié)合，引起細胞內(nèi)代謝的改變，于是引起生理效應(yīng)。），與其特異的受體結(jié)合，引起細胞內(nèi)代謝的改變，于是引起生理效應(yīng)。 2.2.3 整體水平的調(diào)節(jié)整體水平的調(diào)節(jié) 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，通過神經(jīng)遞質(zhì)（在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下，通過神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）或激素對靶組織、靶細胞直接發(fā)生影響來調(diào)節(jié)其代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對機體代謝進行綜合調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為整體水平的代謝調(diào)節(jié)。因為神經(jīng)和激素對于內(nèi)外環(huán)境的改變有十分敏銳的反應(yīng)，根據(jù)這些改變來調(diào)節(jié)代謝過程，使機體成為一個整體，各個組織器官的代謝互相協(xié)調(diào)配合，以適應(yīng)環(huán)境的變化。）或激素對靶組織、靶細胞直接發(fā)生影響來調(diào)

7、節(jié)其代謝及功能，并通過各種激素的互相協(xié)調(diào)而對機體代謝進行綜合調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)稱為整體水平的代謝調(diào)節(jié)。因為神經(jīng)和激素對于內(nèi)外環(huán)境的改變有十分敏銳的反應(yīng)，根據(jù)這些改變來調(diào)節(jié)代謝過程，使機體成為一個整體，各個組織器官的代謝互相協(xié)調(diào)配合，以適應(yīng)環(huán)境的變化。 第11頁/共26頁第10頁/共26頁3. 細胞信號傳導(dǎo)細胞信號傳導(dǎo) 信號傳導(dǎo)實現(xiàn)細胞之間的通訊聯(lián)絡(luò)，使多細胞生物對外界環(huán)境的信號傳導(dǎo)實現(xiàn)細胞之間的通訊聯(lián)絡(luò)，使多細胞生物對外界環(huán)境的變化可以作出協(xié)同一致的反應(yīng)。變化可以作出協(xié)同一致的反應(yīng)。細胞信號的傳導(dǎo)系統(tǒng)包括信號分子、細胞信號的傳導(dǎo)系統(tǒng)包括信號分子、受體、第二信使分子、胞內(nèi)的靶蛋白或靶酶等。受體、第二

8、信使分子、胞內(nèi)的靶蛋白或靶酶等。3.1 信號分子（信號分子（signal molecules） 激激 素素 （胰島素、腎上腺素等）（胰島素、腎上腺素等） 生長因子（生長激素、上皮生長因子等）生長因子（生長激素、上皮生長因子等） 細胞因子（白細胞介素、腫瘤壞死因子等）細胞因子（白細胞介素、腫瘤壞死因子等） 神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿、神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿、5-羥色胺等）羥色胺等） 氣體分子（氣體分子（NO、CO等）等）第12頁/共26頁第11頁/共26頁3.2 受體（受體（receptor） 是指細胞膜上或細胞內(nèi)能識別生物活性分子（激素、神經(jīng)遞質(zhì)、毒素、藥物等）并與之結(jié)合的生物大分子，主要是蛋白質(zhì)。大多數(shù)

9、的受體位于細胞膜上，少部分在胞內(nèi)或核內(nèi)。是指細胞膜上或細胞內(nèi)能識別生物活性分子（激素、神經(jīng)遞質(zhì)、毒素、藥物等）并與之結(jié)合的生物大分子，主要是蛋白質(zhì)。大多數(shù)的受體位于細胞膜上，少部分在胞內(nèi)或核內(nèi)。3.2.1 受體的特點受體的特點 親和性親和性與配體（與配體（ligand）有極高的親和力；）有極高的親和力； 專一性專一性 存在于特定組織細胞的膜上或胞內(nèi)。這些細胞或組織稱為靶組織、靶細胞；存在于特定組織細胞的膜上或胞內(nèi)。這些細胞或組織稱為靶組織、靶細胞； 效應(yīng)性效應(yīng)性受體一旦與配體結(jié)合（可逆地）即引起細胞的生理效應(yīng)受體一旦與配體結(jié)合（可逆地）即引起細胞的生理效應(yīng)第13頁/共26頁第12頁/共26頁受

10、體類型受體類型3.2.2 受體的類型受體的類型第14頁/共26頁第13頁/共26頁膜上受體的三種類型膜上受體的三種類型門控通道型門控通道型G G蛋白偶聯(lián)型蛋白偶聯(lián)型酪氨酸激酶型酪氨酸激酶型第15頁/共26頁第14頁/共26頁G蛋白蛋白分布極廣，參與細胞物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)和基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控分布極廣，參與細胞物質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)和基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控3.3 G蛋白偶聯(lián)型受體系統(tǒng)蛋白偶聯(lián)型受體系統(tǒng)3.3.1 G蛋白蛋白 3個亞基組成的三聚體，個亞基組成的三聚體， 結(jié)合結(jié)合GTP時，時， 與與 分離，成為活性形式，而結(jié)合分離，成為活性形式，而結(jié)合GDP時，又與時，又與第16頁/共26頁第15頁/共26頁與與G蛋白偶聯(lián)的

11、受體結(jié)構(gòu)特點蛋白偶聯(lián)的受體結(jié)構(gòu)特點胞外胞外結(jié)合配體部分結(jié)合配體部分 胞內(nèi)胞內(nèi)與與G蛋白作用部分蛋白作用部分 過膜過膜七段螺旋七段螺旋 第17頁/共26頁第16頁/共26頁3.3.2 由由G蛋白介導(dǎo)可激活一些信號傳導(dǎo)途徑蛋白介導(dǎo)可激活一些信號傳導(dǎo)途徑第18頁/共26頁第17頁/共26頁配體與受體結(jié)合配體與受體結(jié)合G蛋白活化（交換蛋白活化（交換GTP/GDP）結(jié)合并激活結(jié)合并激活A(yù)C（腺苷酸環(huán)化酶）（腺苷酸環(huán)化酶）生成生成cAMP（第二信使）（第二信使） 激活蛋白激酶激活蛋白激酶A（PKA） 發(fā)揮生理調(diào)節(jié)作用發(fā)揮生理調(diào)節(jié)作用蛋白激酶蛋白激酶A(PKA)途徑途徑（cAMP-PKA途徑）途徑）第19頁/共26頁第18頁/共26頁第二信使第二信使cAMP激活蛋白激酶激活蛋白激酶A的機制的機制 PKA的變構(gòu)激活的變構(gòu)激活 R表示調(diào)節(jié)亞基，表示調(diào)節(jié)亞基，C表示催化亞基表示催化亞基第20頁/共26頁第19頁/共26頁由激活的蛋白激酶由激活的蛋白激酶A引發(fā)的一系列引發(fā)的一系列酶的級聯(lián)放大效應(yīng)酶的級聯(lián)放大效應(yīng)促進糖原快速分解促進糖原快速分解 注意：注意： 一系列酶通過磷酸化被化學(xué)修飾從而改變了活性一系列酶通過磷酸化被化學(xué)修飾從而改變了活性第21頁/共26頁第20頁/共26頁 IP3-鈣離子鈣離子/鈣調(diào)蛋白激酶途徑鈣調(diào)蛋白激酶途徑 蛋白激酶蛋白激