簡介:第九章,物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)INTERRELATIONSHIPSANDREGULATIONOFMETABOLISM,生命區(qū)別于非生命的基本特征新陳代謝。,攝取的食物(新),分解,釋放能量,,,產(chǎn)生原料物質(zhì)(單糖,氨基酸,乙酰COA),廢物,代謝(METABOLISM),,排出體外,,供生命體進(jìn)行正常的生命活動,,合成,生命體結(jié)構(gòu)成分(多糖,蛋白質(zhì),脂肪)。,,消耗能量,生命體的結(jié)構(gòu)成分(陳),分解,釋放能量,,,產(chǎn)生原料物質(zhì)(單糖,氨基酸,乙酰COA),廢物,,排出體外,,供生命體進(jìn)行正常的生命活動,,合成,生命體新的結(jié)構(gòu)成分(多糖,蛋白質(zhì),脂肪)。,,消耗能量,新陳代謝物質(zhì)的合成與分解并與環(huán)境的相互聯(lián)系。,與環(huán)境的物質(zhì)交換(人60年60000KG水,10000KG糖類,600KG蛋白質(zhì),1000KG脂類)。,本章主要內(nèi)容,二、物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)1細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)(酶的調(diào)節(jié))2激素水平的調(diào)節(jié)(體液調(diào)節(jié))3整體水平的代謝調(diào)節(jié)(神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)),一、物質(zhì)代謝的特點(diǎn)與相互聯(lián)系,物質(zhì)代謝的特點(diǎn)CHARACTERISTICSOFMETABOLISM,,第一節(jié),1整體性,2調(diào)節(jié)性,物質(zhì)代謝的特點(diǎn),3特色性,4代謝池,5能量形式,6還原當(dāng)量,ATP,NADPH,各種代謝物均具有各自共同的代謝池,各組織、器官結(jié)構(gòu)不同,酶系的種類、含量不同,代謝途徑及功能各不相同。,體內(nèi)各種物質(zhì)代謝均受控于機(jī)體的精細(xì)調(diào)節(jié),代謝的強(qiáng)度、速度、方向不斷的適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。,1,一、體內(nèi)各種物質(zhì)代謝彼此互相聯(lián)系構(gòu)成統(tǒng)一的整體,體內(nèi)各種物質(zhì)包括糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無機(jī)鹽、維生素等的代謝不是彼此孤立各自為政,而是同時(shí)進(jìn)行的,而且彼此互相聯(lián)系,或相互轉(zhuǎn)變,或相互依存,構(gòu)成統(tǒng)一的整體。,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、機(jī)體存在精細(xì)的物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)機(jī)制,代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界,是生物的重要特征。,三、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,,一、肝是機(jī)體物質(zhì)代謝的樞紐,肝幾乎是體內(nèi)合成尿素、酮體的唯一器官,也是合成內(nèi)源性脂肪、膽固醇、蛋白質(zhì)等最多、最活躍的器官。肝在糖、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。,合成、儲存糖原分解糖原生成葡萄糖,釋放入血是糖異生的主要器官,肝在糖代謝中的作用,例,肝在維持血糖穩(wěn)定中起重要作用。,,二、心可利用多種能源物質(zhì),并以有氧氧化為主,正常優(yōu)先以脂酸為燃料產(chǎn)生ATP??梢来我韵淖杂芍?、葡萄糖、酮體等能源物質(zhì)提供能量。,,三、腦耗氧量大并以葡萄糖為供能物質(zhì),腦是機(jī)體耗能大的主要器官,耗O2量占全身耗O2的20?25。幾乎以葡萄糖為唯一供能物質(zhì)。每天耗用葡萄糖約100G。由于腦組織無糖原儲存,其耗用的葡萄糖主要由血糖供應(yīng)。血糖供應(yīng)不足時(shí),主要利用由肝生成的酮體作為能源。,四、肌肉通常以氧化脂酸為主且在劇烈運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生乳酸,肌肉組織通常以氧化脂酸為主,在劇烈運(yùn)動時(shí)則以糖的無氧酵解產(chǎn)生乳酸為主。由于肌肉缺乏葡萄糖6磷酸酶,因此肌糖原不能直接分解成葡萄糖提供血糖。,五、紅細(xì)胞代謝以糖酵解為主,紅細(xì)胞能量主要來自葡萄糖的酵解途徑。由于紅細(xì)胞沒有線粒體,因此不能進(jìn)行糖的有氧氧化,也不能利用脂酸及其它非糖物質(zhì),,,,六、脂肪組織是合成及儲存脂肪的重要組織,脂肪組織是合成及儲存脂肪的重要組織。脂肪細(xì)胞還含有動員脂肪的激素敏感甘油三酯脂肪酶,能使儲存的脂肪分解成脂酸和甘油釋入血循環(huán)以供機(jī)體其它組織能源的需要。,七、腎也可進(jìn)行糖異生和生成酮體,腎可進(jìn)行糖異生、生成酮體,它是除肝外唯一可進(jìn)行此兩種代謝的器官。腎髓質(zhì)因無線粒體,主要由糖酵解供能,而腎皮質(zhì)則主要由脂酸及酮體的有氧氧化供能。,,,,,目錄,重要器官及組織氧化供能的特點(diǎn),,四、各種物質(zhì)代謝的代謝物均具有共同的代謝池,例如,五、ATP是機(jī)體儲存能量及消耗能量的共同形式,營養(yǎng)物分解,六、NADPH是合成代謝所需的還原當(dāng)量,例如,物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系INTERRELATIONSHIPSAMONGMETABOLICPATHWAYSOFCARBOHYDRATES,LIPIDS,ANDPROTEINS,第二節(jié),一、在能量代謝上的相互聯(lián)系,共同中間代謝物乙酰輔酶A共同最后分解途徑三羧酸循環(huán)共同能量形式ATP,乙酰COA,ATP,TAC,糖脂肪蛋白,,,呼吸鏈,,互相代替,互相制約。一種供能物質(zhì)代謝占優(yōu)勢,抑制或節(jié)約其他。,供能,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。,例如,饑餓時(shí),肝糖原分解?,肌糖原分解?,肝糖異生?,蛋白質(zhì)分解?,蛋白質(zhì)分解明顯降低以脂酸、酮體分解供能為主。,12天,,34周,,,正常情況下,供能以糖、脂為主,并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。,,二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝通過共同中間產(chǎn)物相互聯(lián)系,體內(nèi)糖、脂、蛋白質(zhì)和核酸等的代謝不是彼此獨(dú)立,而是相互關(guān)聯(lián)的。它們通過共同的中間代謝物,三羧酸循環(huán)和生物氧化等聯(lián)成整體。三者之間可以互相轉(zhuǎn)變,當(dāng)一種物質(zhì)代謝障礙時(shí)可引起其它物質(zhì)代謝的紊亂。,(一)糖在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)橹岵荒苻D(zhuǎn)變?yōu)樘?當(dāng)攝入的糖量超過體內(nèi)能量消耗時(shí),糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹尽?葡萄糖,,乙酰COA,合成脂肪(脂肪組織),,合成糖原儲存(肝、肌肉),,,,,,磷酸二羥丙酮,葡萄糖的氧化分解,葡萄糖,G6P,F6P,F1,62P,,,,ATP,,ADP,,,ATP,,ADP,1,3二磷酸甘油酸,3磷酸甘油酸,2磷酸甘油酸,,,磷酸二羥丙酮,3磷酸甘油醛,,,,,,NAD,NADHH,,ADP,,,ATP,,,磷酸烯醇式丙酮酸,E2,E1,NAD,乳酸,,,,丙酮酸,ADP,ATP,,,,E3,,NADHH,,乙酰COA,,NADHH,NAD,,三羧酸,,乙酰COA,甘油三酯脂肪,3磷酸甘油脂肪酸,,,,,葡萄糖,,磷酸二羥丙酮,丙酮酸,,,,P167,脂酸,,乙酰COA,葡萄糖,,脂肪,,葡萄糖,,,脂肪絕大部分不能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?糖異生,,肝、腎、腸,甘油,,,葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰COA,,,脂肪,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,甘油,脂酸,,,6磷酸葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3磷酸甘油醛,,,,磷酸烯醇式丙酮酸,3磷酸甘油,,,,,,,饑餓、糖供應(yīng)不足或糖代謝障礙時(shí),脂肪分解代謝的強(qiáng)度及順利進(jìn)行,還有賴于糖代謝的正常進(jìn)行。,例如,丙氨酸,丙酮酸,,脫氨基,,糖異生,葡萄糖,(二)絕大多數(shù)氨基酸的碳鏈骨架在體內(nèi)可與糖相互轉(zhuǎn)變,20種氨基酸除亮氨酸及賴氨酸外均可轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?葡萄糖,丙酮酸,乙酰COA,,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,,,,6磷酸葡萄糖,3磷酸甘油醛,,,磷酸烯醇式丙酮酸,異亮氨酸亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰COA,酮體,,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,天冬氨酸,酪氨酸,異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸,谷氨酸,精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸,亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸,,,苯丙氨酸,,天冬酰胺,,,,糖,,丙酮酸,,草酰乙酸,乙酰COA,,,檸檬酸,,Α酮戊二酸,,糖代謝中間代謝物能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成非必需氨基酸。,例如,葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰COA,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,6磷酸葡萄糖,3磷酸甘油醛,磷酸烯醇式丙酮酸,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,天冬氨酸,谷氨酸,精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸,,天冬酰胺,,(三)蛋白質(zhì)/氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)橹径惒荒苻D(zhuǎn)變?yōu)榘被?蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)可轉(zhuǎn)變?yōu)橹尽?葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰COA,,,脂肪,,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,,,,,,甘油,脂酸,,,6磷酸葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3磷酸甘油醛,,,,磷酸烯醇式丙酮酸,3磷酸甘油,,,,,異亮氨酸亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰COA,酮體,,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,天冬氨酸,酪氨酸,異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸,谷氨酸,精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸,亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸,,,苯丙氨酸,,天冬酰胺,,,氨基酸也可作為合成磷脂的原料。,脂肪,,甘油,,磷酸二羥丙酮,,糖酵解途徑,丙酮酸,,其他Α酮酸,某些非必需氨基酸,,,脂肪只有甘油部分可轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被帷?,(四)氨基酸是合成核酸的重要原料,合成核苷酸所需的磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供。,(二)絕大多數(shù)氨基酸可異生為糖而糖只能轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?(一)糖在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅岵荒苻D(zhuǎn)變?yōu)樘?(三)蛋白質(zhì)/氨基酸可轉(zhuǎn)變?yōu)橹径舅岵荒苻D(zhuǎn)變?yōu)榘被?蛋白質(zhì),(四)磷酸核糖由磷酸戊糖途徑提供堿基合成原料主要來自氨基酸,葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰COA,,,脂肪,,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,,,,,,,,,甘油,脂酸,,,6磷酸葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3磷酸甘油醛,,,,磷酸烯醇式丙酮酸,3磷酸甘油,,,,,異亮氨酸亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰COA,酮體,,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,天冬氨酸,酪氨酸,異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸,谷氨酸,精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸,亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸,,,苯丙氨酸,,,天冬酰胺,,,葡萄糖,,丙酮酸,,乙酰COA,,,脂肪,,,,草酰乙酸,Α酮戊二酸,琥珀酸,延胡索酸,,,,,,,甘油,脂酸,,,6磷酸葡萄糖,磷酸二羥丙酮,3磷酸甘油醛,,,,磷酸烯醇式丙酮酸,3磷酸甘油,,,,,異亮氨酸亮氨酸色氨酸,乙酰乙酰COA,酮體,,甘氨酸丙氨酸半胱氨酸絲氨酸蘇氨酸色氨酸,異亮氨酸蛋氨酸絲氨酸蘇氨酸纈氨酸,谷氨酸,精氨酸谷氨酰胺組氨酸脯氨酸,亮氨酸賴氨酸酪氨酸色氨酸苯丙氨酸,,,,,,,,天冬氨酸,酪氨酸,苯丙氨酸,,天冬酰胺,,,,,,,,代謝調(diào)節(jié)方式REGULATIONSOFMETABOLISM,第二節(jié),,主要通過細(xì)胞內(nèi)代謝物濃度的變化,對酶的活性及含量進(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,代謝調(diào)節(jié)分為三級水平調(diào)節(jié),代謝調(diào)節(jié)普遍存在于生物界,是生物體的重要特征。進(jìn)化程度愈高的生物其代謝調(diào)節(jié)方式亦愈復(fù)雜。,高等生物三級水平代謝調(diào)節(jié),細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié),細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)、激素水平代謝調(diào)節(jié)及整體水平代謝的調(diào)節(jié)統(tǒng)稱為三級水平代謝調(diào)節(jié)。在代謝調(diào)節(jié)的三級水平中,細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)是基礎(chǔ),激素及神經(jīng)對代謝的調(diào)節(jié)都是通過細(xì)胞水平的代謝調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。,(一)細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布,代謝途徑有關(guān)酶類常常組成多酶體系或多功能酶,分布于細(xì)胞的某一區(qū)域。,線粒體三羧酸循環(huán)脂肪酸?氧化氧化磷酸化,細(xì)胞質(zhì)糖酵解磷酸戊糖途徑糖原合成脂肪酸合成,細(xì)胞核DNA合成,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)合成磷脂合成,一、細(xì)胞水平的調(diào)節(jié)主要是對酶活性的調(diào)節(jié),,主要代謝途徑多酶體系在細(xì)胞內(nèi)的分布,細(xì)胞內(nèi)酶的隔離分布,可以避免各種代謝途徑間的相互干擾。,,,,,,乙酰COA,脂肪酸合成酶系,脂肪酸,,無意義循環(huán),,例,ATP,脂酰COA,ΒO,乙酰COA,線粒體,胞液,,有氧氧化,糖不足,糖充足,,代謝途徑是一系列酶催化的化學(xué)反應(yīng),它的反應(yīng)速度和方向由這條途徑中其中一個(gè)或幾個(gè)具有調(diào)節(jié)作用的酶的活性所決定的。這些酶稱為關(guān)鍵酶限速酶調(diào)節(jié)某些關(guān)鍵酶活性是細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)的一種重要方式。,(二)關(guān)鍵酶的活性調(diào)節(jié),①它催化的反應(yīng)速度最慢,因此稱為限速酶LIMITINGVELOCITYENZYMES,它的活性決定整個(gè)代謝途徑的速度;②這類酶催化單向反應(yīng),或非平衡反應(yīng),因此它的活性決定整個(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)鍵酶所催化的反應(yīng)具有下述特點(diǎn),某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶,,快速調(diào)節(jié),遲緩調(diào)節(jié),代謝調(diào)節(jié)主要是通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。,1變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念,2變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制,3變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義,7,1關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié),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)。,酶的變構(gòu)調(diào)節(jié),1變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念,被調(diào)節(jié)的酶稱為變構(gòu)酶或別構(gòu)酶ALLOSTERICENZYME。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。,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。,變構(gòu)效應(yīng)劑可以是酶的底物,也可是代謝的終產(chǎn)物,或其它小分子代謝物。它們在細(xì)胞內(nèi)濃度的改變能靈敏地反映代謝途徑的強(qiáng)度和能量供求情況,使關(guān)鍵酶構(gòu)象改變影響酶活性,從而調(diào)節(jié)代謝的強(qiáng)度、方向以及細(xì)胞能量的供求平衡。,一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)效應(yīng)劑,,,,,,,變構(gòu)效應(yīng)劑酶的調(diào)節(jié)亞基,2變構(gòu)調(diào)節(jié)的機(jī)制,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)途徑中起始反應(yīng)的酶,使代謝物不致生成過多。,②變構(gòu)調(diào)節(jié)還可使能量得以有效利用,不致浪費(fèi)。,③變構(gòu)調(diào)節(jié)還可使不同代謝途徑相互協(xié)調(diào)。,變構(gòu)調(diào)節(jié)的特點(diǎn),⑴酶活性的改變通過酶分子構(gòu)象的改變而實(shí)現(xiàn);⑵酶的構(gòu)象變化僅涉及非共價(jià)鍵的變化;⑶變構(gòu)效應(yīng)劑是酶的底物,產(chǎn)物或小分子中間代謝物;⑷不消耗能量;,(2)關(guān)鍵酶的活性可由酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié),1.酶的化學(xué)修飾的概念,酶蛋白肽鏈上某些殘基在其它酶的催化下發(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)修飾調(diào)節(jié)。,磷酸化去磷酸,乙?;撘阴?甲基化去甲基,腺苷化脫腺苷,SH與–SS–互變,酶的化學(xué)修飾主要有,酶的磷酸化與脫磷酸化,磷酸化修飾對一些酶活性的影響,酶磷酸化脫磷酸化,糖原磷酸化酶激活抑制磷酸化酶B激酶激活抑制檸檬酸裂解酶激活抑制HMGCOA還原酶激酶激活抑制甘油三脂脂肪酶激活抑制乙酰COA羧化酶抑制激活糖原合成酶A抑制激活丙酮酸脫氫酶抑制激活HMGCOA還原酶抑制激活磷酸果糖激酶抑制激活,,,,,,①絕大多數(shù)屬于這類調(diào)節(jié)方式的酶都具無活性(或低活性)和有活性(或高活性)兩種形式。它們之間在兩種不同酶的催化下發(fā)生共價(jià)修飾,可以互相轉(zhuǎn)變。②與變構(gòu)調(diào)節(jié)不同,化學(xué)修飾是由酶催化的反應(yīng),且參與修飾的酶又常常受其他酶或激素的影響,故化學(xué)修飾有級聯(lián)放大效應(yīng)。,2酶的化學(xué)修飾的特點(diǎn),級聯(lián)放大效應(yīng),,,,,③磷酸化與脫磷酸是最常見的酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。④化學(xué)修飾調(diào)節(jié)往往由一組級聯(lián)反應(yīng)組成,作用迅速,又有放大效應(yīng)。另外,化學(xué)修飾調(diào)節(jié)消耗的能量比合成酶蛋白少得多。因此,化學(xué)修飾調(diào)節(jié)是經(jīng)濟(jì)快速高效的酶活性調(diào)節(jié)方式。,3.變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)協(xié)同,別構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)是調(diào)節(jié)酶活性的兩種不同方式,而對某一具體酶而言,它可同時(shí)受這兩種方式的調(diào)節(jié),兩者相輔相成,對細(xì)胞水平代謝調(diào)節(jié)的順利進(jìn)行具有重要意義。,1.誘導(dǎo)或阻遏酶蛋白的合成可改變酶含量,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,(三)酶含量的調(diào)節(jié),酶的底物、產(chǎn)物、激素或藥物均可影響酶的合成。,常見的誘導(dǎo)或阻遏方式,底物對酶合成的誘導(dǎo)和阻遏作用普遍存在于生物界;代謝反應(yīng)的產(chǎn)物不僅可變構(gòu)抑制關(guān)鍵酶,而且有時(shí)還可阻遏這些酶的合成;激素對酶表達(dá)的誘導(dǎo)很常見;很多藥物和毒物對酶的誘導(dǎo)合成;,蛋白質(zhì)尿素循環(huán)的酶,,胰島素糖酵解的關(guān)鍵酶,,苯巴比妥苯巴比妥代謝相關(guān)的酶,,2.改變酶蛋白分子降解速度也能調(diào)節(jié)細(xì)胞酶含量,細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條主要途徑,存在于溶酶體(LYSOSOME)的ATP非依賴途徑;存在于蛋白酶體(PROTEOSOME)的依賴ATP的泛素途徑,凡能改變或影響這兩種蛋白質(zhì)降解機(jī)制的因素,都可間接影響酶蛋白的降解速度,進(jìn)而影響代謝途徑。,,底物,產(chǎn)物多,,,激素,藥物,,,蛋白酶體,蛋白水解酶,酶量的調(diào)節(jié),酶,降解,識別待降解蛋白,降解,PR,泛素化),,泛素,,,9,內(nèi)、外環(huán)境改變,二、激素水平的調(diào)節(jié)代謝,激素作用機(jī)制,激素受體在細(xì)胞的部位不同,RECEPTOR,(一)膜受體激素,(二)胞內(nèi)受體激素,膜受體,蛋白質(zhì)類、肽類、兒茶酚胺類,親水,難以越過脂質(zhì)雙層膜與膜受體結(jié)合,通過第二信使發(fā)揮作用,類固醇類、甲狀腺素、視黃酸等,疏水,可越過脂質(zhì)雙層的膜與胞內(nèi)受體結(jié)合,激素受體復(fù)合物DNA激素反應(yīng)元件,,,,,化學(xué)修飾調(diào)節(jié),,,,膜受體激素,胞內(nèi)受體激素,第二信使,E,,,,酶合成調(diào)節(jié),激素受體示意圖,,細(xì)胞膜,細(xì)胞核,,,,,,,,膜受體,,HRE,(一)膜受體激素,(二)胞內(nèi)受體激素,調(diào)節(jié)的機(jī)制,三、機(jī)體通過神經(jīng)系統(tǒng)及神經(jīng)體液途徑對物質(zhì)代謝進(jìn)行整體調(diào)節(jié),內(nèi)外環(huán)境變化,神經(jīng)體液,適應(yīng)環(huán)境,維持內(nèi)環(huán)境相對恒定,神經(jīng)系統(tǒng),,物質(zhì)代謝,,,(激素),神經(jīng)遞質(zhì),1.短期饑餓糖利用減少而脂動員加強(qiáng),(一)饑餓,整體調(diào)節(jié)的例子,(3)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,肝糖異生加強(qiáng)2天后組織對葡萄糖利用降低(除腦外),(1)脂代謝變化,脂肪動員加強(qiáng),脂肪酸和酮體生成增多。(肌肉主要利用脂肪酸和酮體,腦可以利用一部分酮體),短期饑餓,2長期饑餓各組織發(fā)生與短期饑餓不同的代謝改變,(1)蛋白質(zhì)代謝變化,蛋白質(zhì)分解減少,(2)糖代謝變化,肝腎糖異生增強(qiáng)肝糖異生的主要原料為乳酸、丙酮酸,(3)脂代謝變化,脂肪動員進(jìn)一步加強(qiáng)腦組織主要利用酮體肌肉主要利用脂肪酸,,饑餓時(shí)在整體調(diào)節(jié)下機(jī)體物質(zhì)代謝的變化,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等所作出一系列反應(yīng)的“緊張狀態(tài)”。,整體調(diào)節(jié)的例子,(二)應(yīng)激,強(qiáng)刺激緊張狀態(tài)交感神經(jīng)興奮,腎上腺素,糖皮質(zhì)激素,胰高血糖素,生長激素胰島素,1血糖↑,肝糖原分解↑,保證大腦,紅細(xì)胞供能,糖異生↑,組織糖利用↓,2脂肪動員↑,3蛋白分解↑,應(yīng)激,1.血糖升高,腎上腺素及胰高血糖素分泌增加均可激活磷酸化酶促進(jìn)肝糖原分解;腎上腺皮質(zhì)激素及胰高血糖素使糖異生加強(qiáng),不斷補(bǔ)充血糖;腎上腺皮質(zhì)激素及生長激素使周圍組織對糖的利用降低。,2.脂肪動員增強(qiáng),血漿游離脂酸升高,成為心肌,骨骼肌及腎臟等組織主要能量來源。,3.蛋白質(zhì)分解增強(qiáng),肌肉釋出丙氨酸等氨基酸增加,同時(shí)尿素生成及尿氮排出增加,呈負(fù)氮平衡。,應(yīng)激時(shí)機(jī)體的代謝改變,意義在于為機(jī)體應(yīng)付“應(yīng)激狀態(tài)”提供足夠的能量支持。,(四)代謝紊亂疾病糖尿病,糖尿病DIABETESMELLITUS是由多種病因引起以慢性高血糖為特征的代謝紊亂。其確切病因尚不清楚,目前公認(rèn)與遺傳、自身免疫和環(huán)境因素等有關(guān)。臨床醫(yī)學(xué)將其分為I型糖尿?。ㄒ葝u素絕對不足)和II型糖尿?。ㄒ葝u素相對不足)。胰島素絕對或相對不足可引起機(jī)體多種酶活性的變化或誘導(dǎo)、阻遏某些酶蛋白的生物合成,導(dǎo)致糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等代謝異常。,(一)糖代謝紊亂,,,,,,,,,,,,血糖升高,,,形成糖尿,,滲透性利尿,尿量增加,,機(jī)體缺水,,飲水量增加,,,機(jī)體對葡萄糖利用減少,,能量供應(yīng)障礙,,饑餓感,食量增加,,,,,,,糖尿病患者,三多,(二)脂肪代謝紊亂由于磷酸戊糖途徑減弱,還原型輔酶II(NADPH)減少,脂肪合成常減少,患者多消瘦;但早期輕癥II型糖尿病患者則由于多食而肥胖。由于肝糖原合成及儲存減少,在垂體及腎上腺素等激素調(diào)節(jié)下,脂肪入肝沉積、肝細(xì)胞變性、肝腫大為脂肪肝。重癥時(shí),脂肪動員增加,大量脂肪酸入肝生成乙酰COA,又因糖酵解減弱草酰乙酸減少,乙酰COA不能完全被氧化而轉(zhuǎn)化生成大量酮體。酮體不斷積累最終發(fā)展為酮血癥(KETONEMIA)和酮尿KETONURIA。,,,,(三)蛋白質(zhì)代謝紊亂未控制的糖尿病患者,肌肉和肝中蛋白質(zhì)合成減少而分解增多,呈負(fù)氮平衡。胰島素不足時(shí)糖異生旺盛,血漿中生糖氨基酸被肝細(xì)胞攝取后經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)化為葡萄糖,使血糖進(jìn)一步升高;生酮氨基酸增多,在肝細(xì)胞中被轉(zhuǎn)化為酮體,使血酮高形成酮血癥。,,,,由于蛋白質(zhì)呈負(fù)氮平衡,脂肪消耗?;颊呦?、體重減輕、抵抗力差、易感染、傷口不宜愈合。,,糖尿病患者,尿量增加,,三多一少,飲水量增加,,食量增加,,
下載積分: 4 賞幣
上傳時(shí)間:2024-01-06
頁數(shù): 101
大?。?1.89(MB)
子文件數(shù):