《生物化学物质代谢的联系与调节p讲课教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学物质代谢的联系与调节p讲课教案（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 物质代谢的联系与调节概 述（一）物质代谢调节的概念正常情况下，为适应内外环境的不断变化，机体能够及时调节物质代谢的强度、速率和方向，以维持机体内环境的稳定及代谢的顺利进行，在整体上保持动态平衡。机体 对物质代谢的精细调节过程称做代谢调节。（二）代谢途径代谢途径是指生物体内物质在代谢过程中，由许多酶促反应组成的、有秩序的、依次连接的、连续的化学反应。3-磷酸甘油（二）代谢调节精细性代谢调节的三个层次细胞水平调节（分子水平调节） 整体水平调节（神经调节） 激素水平调节二、一些组织器官的物质代谢特点肝脑骨骼肌红细胞肾糖代谢合成与储存糖原、肝糖原分解直接补充血糖、糖异生的主要器官主要利用葡萄糖
2、氧化供能合成与储存糖原、肌糖原分解不能直接补充血糖、成熟红细胞只进行糖酵解糖异生脂代谢合成脂肪但不能储存脂肪合成酮体但不能利用酮体合成胆固醇的主要器官成人脑不能合成胆固醇可利用酮体可利用酮体进行脂交换合成和利用酮体蛋白质代谢合成尿素的主要器官合成少量尿素不能合成合成少量尿素第二节 物质代谢的相互联系一、在能量上的相互联系二、糖、脂、蛋白质和核酸代谢之间的相互联系（一）酶的区域化分布与定位有利于各代谢途径有条不紊进行和有效调节第一节 物质代谢的调节一、细胞水平调节细胞水平的调节指通过其细胞内代谢物浓度的变化来影响酶活性和酶含量的调节方式。 细胞水平的调节是最原始、最基本的调节方式。真核细胞主要代
3、谢途径与酶在细胞内的隔离分布 代谢途径细胞内分布代谢途径细胞内分布糖酵解细胞液脂肪合成细胞液三羧酸循环线粒体胆固醇合成细胞液和内质网磷酸戊糖途径细胞液尿素合成细胞液和线粒体糖异生细胞液蛋白质合成细胞液和内质网糖原合成与分解细胞液DNA合成细胞核氧化磷酸化线粒体mRNA合成细胞核磷脂合成内质网tRNA合成核质脂肪酸合成细胞液rRNA合成核仁脂肪动员细胞液血红素合成细胞液和线粒体脂酸氧化线粒体胆红素生成细胞液和微粒体（二）物质代谢调节的基本方式关键酶（key enzyme）定义：关键酶是指代谢途径中某一个或几个酶的活性改变，可以改变整个途径的反应速度和方向，这样的酶称为关键酶或限速酶。代谢调节主要
4、是通过对关键酶活性的调节而实现的。一些重要代谢途径的限速酶一些重要代谢途径的限速酶代谢途径限速酶糖酵解己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶磷酸戊糖途径葡萄糖-6-磷酸脱氢酶糖异生丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、 果糖-1，6-二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶三羧酸循环柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶复合体糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶脂肪分解三酰甘油脂肪酶（激素敏感脂肪酶）脂酸合成乙酰辅酶A羧化酶酮体合成HMG辅酶A合酶胆固醇合成HMG辅酶A还原酶尿素合成精氨酸代琥珀酸合成酶血红素合成-氨基-酮戊酸合酶（ALA合酶）关键酶的特点它催化的反应速度最慢，它的活性决定整个代谢
5、途径的反应速度，故又称限速酶。它催化单向反应或非平衡反应。它受多种代谢物的变构调节调节,属于调节酶(三)细胞内酶活性的调节1.变构调节细胞内一些代谢物能与某些酶分子活性中心以外的某一部位以非共价键可逆结合，使酶构象发生改变并影响其催化活性，这种现象叫做变构调节RRcAMP2.什麽是变构酶？3.什麽是变构效应剂？4.什麽是变构部位？5.什麽是调节亚基？6.什麽是催化亚基？7.变构效应有协同效应吗？AMP变构效应剂常引起酶分子紧密构象与松弛构象之间的互变，亚基的聚合或解聚。无活性磷酸果糖激酶-1有活性磷酸果糖激酶-1无活性磷酸果糖激酶-1ATP变构效应剂常引起酶分子紧密构象与松弛构象之间的互变，亚
6、基的聚合或解聚。果糖果糖1 1，6 6二磷酸酶的变构效应二磷酸酶的变构效应变构酶的特点：变构酶是多亚基酶（多为偶数亚基）变构酶的变构效应剂可为其底物、产物或其他化合物变构酶的酶促动力学不符合米曼氏方程变构酶一般受多种物质的激活或抑制变构调节不需能量某些代谢途径的变构酶及其变构效应剂代谢途径变构酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解己糖激酶AMP、ADP、FDP、PiG-6-P磷酸果糖激酶-1FDP柠檬酸丙酮酸激酶FDPATP、乙酰CoA三羧酸循环柠檬酸合酶AMPATP、长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶AMP、 ADPATP糖异生丙酮酸羧化酶乙酰CoA、ATPAMP果糖-1,6-二磷酸酶 ATPAMP糖原分解
7、磷酸化酶bAMP、G-1-P、PiATP、G-6-P糖原合成糖原合酶G-6-P脂酸合成乙酰CoA羧化酶柠檬酸、异柠檬酸长链脂酰CoA胆固醇合成HMG-CoA还原酶胆固醇氨基酸代谢谷氨酸脱氢酶ADP、亮氨酸、蛋氨酸ATP、GTP、NADH嘌呤核苷酸合成PRPP酰胺转移酶PRPPAMP、ADP、GMP、GDP嘧啶核苷酸合成天冬氨酸氨基甲酰转移酶CTP2.化学修饰调节1.化学修饰概念：酶蛋白肽链上的某些基团可在另一种酶的催化下，与某些化学基团发生可逆的共价结合，引起酶分子结构改变而影响酶的活性称为共价修饰图图11113 3肌肉磷酸化酶的酶促化学修饰作用肌肉磷酸化酶的酶促化学修饰作用 化学修饰形式：磷
8、酸化和去磷酸化（最常见）甲基化和去甲基化腺苷化和去腺苷化)；尿苷化和去尿苷化ADP-核糖化和去ADP-核糖化化学修饰特点：酶有高（有）或低（无）活性两种形式酶分子出现共价键的变化共价修饰是酶促反应有些酶具有别构与化学修饰双重调节多受激素调节 某些酶的化学修饰调节酶酶 反应类型反应类型效效 应应磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸激活激活/ /抑制抑制磷酸化酶磷酸化酶b b激酶
9、激酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸激活激活/ /抑制抑制磷酸化酶磷酸酶磷酸化酶磷酸酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活糖原合酶糖原合酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活三酰甘油脂肪酶（脂肪细胞）三酰甘油脂肪酶（脂肪细胞）磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸激活激活/ /抑制抑制HMG-CoAHMG-CoA还原酶还原酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活HMG-CoAHMG-CoA还原酶激酶还原酶激酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸激活激活/ /抑制抑制乙酰乙酰CoACoA羧化酶羧化酶磷酸化脱磷酸磷酸化脱磷酸抑制抑制/ /激活激活谷氨酰胺合成酶（大肠杆菌）谷氨酰胺合成酶（大肠杆菌）腺苷化
10、脱腺苷腺苷化脱腺苷抑制抑制/ /激活激活黄嘌呤氧化黄嘌呤氧化( (脱氢脱氢) )酶酶SH/-S-S-SH/-S-S-脱氢脱氢/ /氧化氧化（三）细胞内酶含量的调节细胞内酶含量的调节是指通过影响酶蛋白的合成或降解来改变酶的含量，从而改变酶促反应速度。1.酶蛋白合成的诱导与阻遏(1)底物对酶合成的诱导食物酪蛋白(2)产物对酶合成的阻遏抑制合成(3)激素对酶合成的诱导抑制合成胰岛素诱导合成(4)药物对酶合成的诱导2。酶蛋白降解的调节（1）主要是细胞溶酶体中的蛋白水解酶的作用。（2）细胞中的由多种蛋白水解酶组成的蛋白酶体的作用。二、激素水平的代谢调节激素：是由内分泌细胞及内分泌腺合成与分泌的化学物质。
11、激素通过与其受体的特异识别与结合调节物质代谢或基因表达。激素水平的调节是指多细胞生物通过产生的各种激素来影响细胞中酶活性和酶含量的调节方式。 部分内分泌细胞或内分泌腺合成与分泌的激素分泌细胞或内分泌腺激素甲状腺腺泡上皮细胞甲状腺素甲状腺C细胞降钙素甲状旁腺主细胞甲状旁腺素肾上腺皮质醛固酮、皮质醇、雌二醇肾上腺髓质肾上腺素、去甲肾上腺素胰岛A细胞胰高血糖素胰岛B细胞胰岛素前列腺松果体细胞褪黑素 神经垂体催产素、抗利尿激素腺垂体促甲状腺激素、促肾上腺皮质激素、促卵泡激素、黄体生成素、生长素、催乳素、促黑激素脂解激素：肾上腺素去甲肾上腺素胰高血糖素促肾上腺皮质激素促甲状腺素抗脂解激素：胰岛素前列腺素E2三、整体水平的代谢调节整体水平的调节指通过神经系统或其分泌的神经递质，或通过影响激素分泌及影响各种激素的协调作用而对代谢进行的调节。一、应激状态下的代谢调节（一）应激的概念 指人体对受到一些对身体、精神、情绪上的所有的有害刺激（包括内部的和外部的刺激）所作出的一系列的“紧张状态”（二）代谢变化（二）饥饿时的代谢调节糖尿病患者体内代谢紊乱问题：你能简要说明饥饿和应激时，体内糖、脂肪和蛋白质代谢的变化吗？
