第11章 物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)

第九章

物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)MetabolicInterrelationshipsandRegulation第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些組織、器官的代謝特點第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點）（了解，自學(xué)）第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點

體內(nèi)各種物質(zhì)（糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無機鹽和維生素等）的代謝構(gòu)成一個統(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（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

直線途徑(如β-氧化)

分支途徑(如許多分支點: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丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸

機體存在精細(xì)的調(diào)節(jié)機制，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)（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。

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（七）ATP是機體能量儲存和利用的共同形式

生物合成、肌肉收縮、物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運等均需要消耗ATP營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能（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+第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(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三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能從能量供應(yīng)角度看，三大營養(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，常能抑制和節(jié)約其他物質(zhì)的降解。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↑儲脂↑肥胖及血TG

↑檸檬酸↑

合成糖原儲存（肝、肌肉）乙酰輔酶A↑*糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹?脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，但脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵局舅帷鼊訂T甘油↑糖↑（少）α-磷酸甘油↑

（少）乙酰CoA↑↑（多）

*糖代謝的正常進行是脂肪分解代謝順利進行的前提糖代謝

草酰乙酸

三羧酸循環(huán)

糖異生高血酮癥DM糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?，也能為磷脂合成提供原料。膽固醇不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，磷酸甘油磷脂中的甘油部分可以轉(zhuǎn)變成糖。（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系除生酮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?。生酮兼生糖氨基酸?/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

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。僅脂肪動員的甘油可進入糖酵解途徑并轉(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三節(jié)組織器官的代謝特點及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點與難點）代謝調(diào)節(jié)作用的三個水平：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

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）（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、脂酸氧化酶系關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念

一個代謝途徑的速度和方向，常由一個或幾個具有調(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）

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2.催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，故能決定整個代謝途徑的方向；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)。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)鍵酶脂肪動員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氨基甲酰基轉(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)鍵酶變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(化學(xué))修飾調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)主要通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)(數(shù)秒~數(shù)分)遲緩調(diào)節(jié)(數(shù)小時~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)(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結(jié)合，使酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，從而增強或減弱酶的活性。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)2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(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)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CoA②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