物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)

1、第八章 物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)代謝的特點(diǎn)與相互聯(lián)系一、物質(zhì)代謝的特點(diǎn)（見生化6版課件第09章代謝調(diào)節(jié)）1方向性2整體性3可調(diào)節(jié)性4組織器官代謝的特異性5各種物質(zhì)具有共同的代謝池6ATP為能量的共用體7NADPH是合成代謝的供氫體二、三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在能量代謝上的聯(lián)系1糖、脂肪、蛋白質(zhì)均可氧化供能2一般情況下以糖和脂肪為主3與食物種類、體內(nèi)儲(chǔ)存的量、代謝上的互相聯(lián)系和協(xié)調(diào)有關(guān)4一種供能物代謝增強(qiáng)能抑制和節(jié)約其它供能物質(zhì)的降解三、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝上的相互聯(lián)系w 存在共同的中間代謝物w 三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化是共同的代謝途徑w 可互相轉(zhuǎn)變，在代謝上互相影響。（一）糖代謝與脂代謝1糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

2、脂肪儲(chǔ)存2脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵视涂赊D(zhuǎn)變?yōu)樘?糖攝入多，脂肪合成增加4糖代謝障礙時(shí)脂肪動(dòng)員、-氧化、酮體生成­（二）糖代謝與氨基酸代謝的聯(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?2糖代謝的中間產(chǎn)物可氨基化生成某些非必需氨基酸（三）脂類代謝與氨基酸代謝的關(guān)系1氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)橹?絲氨酸等是合成磷脂的原料 絲氨酸膽（胺）堿3氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?氨基酸乙酰CoA 脂酸膽固醇 絲氨酸磷脂、腦磷脂、卵磷脂 絲氨酸鞘氨醇神經(jīng)鞘磷脂4 脂肪的甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被嶙ⅲ旱荒苷f，脂類可轉(zhuǎn)變成氨基酸(四) 核酸與其他物質(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

3、氨酸、谷氨酰胺是合成嘌呤核苷酸的原料天冬氨酸、谷氨酰胺是合成嘧啶核苷酸的原料絲、甘、組、色等氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)橐惶紗挝粎⑴c核苷酸合成2合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供第二節(jié) 物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)w 原始調(diào)節(jié)或細(xì)胞水平調(diào)節(jié)單細(xì)胞生物 w 激素水平的調(diào)節(jié)較為復(fù)雜的生物 w 整體水平的調(diào)節(jié)（酶、激素、神經(jīng)系統(tǒng)）人、高等生物 一、細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)（一）細(xì)胞內(nèi)酶的區(qū)域性分布w 細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布，有關(guān)代謝途徑分別在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行而不互相干擾。（二）酶活性的調(diào)節(jié)（快速調(diào)節(jié)）述：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。關(guān)鍵酶的概念：在某一代謝途徑中，能決定反應(yīng)速度和方向并具有調(diào)節(jié)作用的其中一個(gè)或幾

4、個(gè)酶代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑 關(guān)鍵酶糖原分解 磷酸化酶脂肪酸分解 肉毒堿?；D(zhuǎn)移酶糖原合成 糖原合酶脂肪酸合成 乙酰CoA羧化酶糖酵解 磷酸果糖激酶、己糖激酶、丙酮酸激酶 酮體生成 HMGCoA 裂解酶膽固醇合成 HMGCoA 還原酶 糖有氧氧化 丙酮酸脫氫酶系、檸檬酸合酶、異檸檬酸脫氫酶嘌呤核苷酸合成 PRPP合成酶、酰胺轉(zhuǎn)移酶 糖異生 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶嘧啶核苷酸合成 天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨基甲酰酶、氨基甲酰磷酸合成酶II、PRPP合成酶 關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)方式： 變構(gòu)調(diào)節(jié) 快速調(diào)節(jié)（數(shù)秒、數(shù)分鐘，酶活性的調(diào)節(jié)） 化學(xué)修飾 誘導(dǎo) 酶合成 遲緩調(diào)節(jié)（數(shù)小時(shí)，幾天，酶含量的調(diào)

5、節(jié)） 阻遏 酶降解1變構(gòu)調(diào)節(jié)：概念：w 變構(gòu)調(diào)節(jié)：小分子化合物與酶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，從而改變酶活性。w 變構(gòu)酶：能進(jìn)行變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶。w 變構(gòu)效應(yīng)劑：使酶發(fā)生變構(gòu)調(diào)節(jié)的小分子物質(zhì)?？梢允敲傅牡孜铩⒋x途徑的終產(chǎn)物或其它小分子代謝物。w 變構(gòu)激活與變構(gòu)抑制。機(jī)制：w 變構(gòu)酶的結(jié)構(gòu)：寡聚酶；催化亞基和調(diào)節(jié)亞基；同一亞基有催化部位和調(diào)節(jié)部位 。w 變構(gòu)效應(yīng)劑與調(diào)節(jié)亞基（或調(diào)節(jié)部位）非共價(jià)鍵結(jié)合酶的構(gòu)象改變 影響酶與底物的結(jié)合 激活或抑制w 變構(gòu)調(diào)節(jié)可表現(xiàn)為亞基的聚合或解聚。生理意義：調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向、能量的供需平衡w 反饋抑制多為變構(gòu)調(diào)節(jié)，使代謝物生成不至過多

6、w 使能量得以有效利用不至浪費(fèi)。w 變構(gòu)調(diào)節(jié)可使不同代謝途徑相互協(xié)調(diào)。2化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念：酶蛋白肽鏈上某些氨基酸殘基在另一酶催化下發(fā)生可逆的共價(jià)修飾，從而引起酶活性改變，稱化學(xué)修飾主要修飾方式：磷酸化與脫磷酸；乙?；c脫乙酰；甲基化與去甲基；腺苷化與脫腺苷；-SH與-S-S-等。w 磷酸化和脫磷酸是最常見的化學(xué)修飾。酶蛋白中絲、蘇、酪氨酸的羥基是磷酸化的位點(diǎn)。特點(diǎn)w 黃嘌呤氧化酶外此類酶有兩種形式，可以互變w 受激素和體內(nèi)調(diào)節(jié)因素控制w 需另外的酶催化，被調(diào)節(jié)的酶有共價(jià)鍵的變化。有放大效應(yīng)，催化效率比變構(gòu)酶高w 耗ATP較少，一種快速、有放大效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)有效的調(diào)節(jié)方（三）酶含量的調(diào)節(jié)（遲緩調(diào)節(jié)）

7、1酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏w 在酶蛋白合成的轉(zhuǎn)錄水平或翻譯水平發(fā)揮作用誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)（+）；輔阻遏劑+阻遏蛋白阻遏（-）w 底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)：生物界普遍存在，微生物尤其重要w 產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏w 激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)w 藥物對(duì)藥物代謝酶合成的誘導(dǎo)。耐藥現(xiàn)象2酶蛋白降解的調(diào)控：改變酶蛋白的降解速度調(diào)節(jié)酶含量二、激素水平的調(diào)節(jié)（一）激素調(diào)節(jié)：w 激素通過受體發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。w 根據(jù)受體在細(xì)胞的部位不同，激素分為：膜受體激素胞內(nèi)受體激素。w 膜受體激素結(jié)合受體第二信使代謝效應(yīng)。w 胞內(nèi)受體激素進(jìn)入細(xì)胞結(jié)合細(xì)胞核或胞漿受體激素-受體復(fù)合物作用于DNA的激素反應(yīng)元件（HRE）調(diào)節(jié)相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)或酶合成或。

8、三、整體水平調(diào)節(jié)：w 內(nèi)、外環(huán)境變化（刺激） 神經(jīng)系統(tǒng) 神經(jīng)遞質(zhì) 內(nèi)分泌腺（細(xì)胞） 激素 器官組織 靶器官 酶 生理功能 物質(zhì)代謝 適應(yīng)（一）饑餓1短期饑餓w 肌肉蛋白分解加強(qiáng)；w 糖異生增強(qiáng)；w 脂肪動(dòng)員增強(qiáng)，酮體生成增加；w 組織對(duì)葡萄糖利用減少。2長(zhǎng)期饑餓w 酮體生成大量增多，腦利用酮體增加（占毫氧量60%）w 肌肉以脂酸為主要能源，以使酮體優(yōu)先供應(yīng)腦w 肌肉蛋白大量減少，糖異生以乳酸和丙酮酸為主要原料w 腎臟糖異生明顯增加，幾乎與肝相等w 因肌肉蛋白分解減少，負(fù)氮平衡有所改善（二）應(yīng)激w 應(yīng)激是人體受到一些異乎尋常的刺激，如創(chuàng)傷、劇痛、缺氧、中毒、嚴(yán)重感染和劇烈情緒激動(dòng)等時(shí)所作出一系列反應(yīng)的“緊張狀態(tài)”。w 應(yīng)激時(shí)交感神經(jīng)興奮