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1、一、在能量代谢上的相互联系一、在能量代谢上的相互联系1.1.糖、脂、蛋白质糖、脂、蛋白质均可氧化供能均可氧化供能 乙酰CoA 三羧酸循环 ATP2.2.在在能量供应能量供应方面，糖、脂、蛋白质可以方面，糖、脂、蛋白质可以互相替代，互相制约互相替代，互相制约。3.3.一般情况，机体一般情况，机体供能以糖、脂为主供能以糖、脂为主; ; 短期饥饿，蛋白质分解加强，短期饥饿，蛋白质分解加强， 长期饥饿，蛋白质分解明显降低长期饥饿，蛋白质分解明显降低 糖代谢与脂代谢的相互联系糖代谢与脂代谢的相互联系1.1.糖可能转变为脂肪糖可能转变为脂肪2.2.脂肪绝大部分不能转变为糖脂肪绝大部分不能转变为糖3.3.脂
2、肪分解代谢的强度及顺利进行，有赖于脂肪分解代谢的强度及顺利进行，有赖于糖代谢的正常进行。糖代谢的正常进行。 糖代谢与氨基酸代谢的相互联系糖代谢与氨基酸代谢的相互联系1.1.大多数氨基酸（生酮大多数氨基酸（生酮 AAAA除外）可以除外）可以转变为糖转变为糖2.2.糖代谢的中间产物仅能转变为糖代谢的中间产物仅能转变为1212种非种非必需氨基酸。必需氨基酸。食物中的蛋白质不能为糖、脂所替代食物中的蛋白质不能为糖、脂所替代 脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系脂类代谢与氨基酸代谢的相互联系1.1.蛋白质可以转变为脂类：蛋白质可以转变为脂类： 各种氨基酸分解后均可合成脂酸进而合成脂肪；也可合成胆固醇，氨基酸也
3、是合成磷脂的原料。2.2.脂类不能转变为氨基酸。脂类不能转变为氨基酸。（仅甘油可转变为某些非必需氨基酸） 核酸代谢与氨基酸代谢的相互联系核酸代谢与氨基酸代谢的相互联系一些氨基酸参与核苷酸的合成一些氨基酸参与核苷酸的合成磷酸戊糖也是合成核苷酸的原料磷酸戊糖也是合成核苷酸的原料第三节第三节 组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系肝肝 心脏心脏 脑脑 肌肉肌肉 红细胞红细胞 脂肪组织脂肪组织 肾肾组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系肝肝肝是肝是机体物质代谢的枢纽机体物质代谢的枢纽, 是人体的中心生化工厂是人体的中心生化工厂 肝耗氧量占全身的肝耗氧量占全身的20%；肝；肝
4、在在糖、脂、蛋糖、脂、蛋白质、水盐、维生素代谢中均具重要作用。白质、水盐、维生素代谢中均具重要作用。肝是肝是糖原合成及储存的主要部位糖原合成及储存的主要部位肝可通过糖异生作用补充血糖肝可通过糖异生作用补充血糖肝能进行糖原分解补充血糖肝能进行糖原分解补充血糖组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系心脏心脏 依次以酮体、乳酸、自由脂酸及葡萄糖依次以酮体、乳酸、自由脂酸及葡萄糖为耗用的能源物质，并以有氧氧化为主。为耗用的能源物质，并以有氧氧化为主。故能确保故能确保ATP的供应。的供应。组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系脑脑 脑耗氧量占全身的脑耗氧量占全身的20-25%
5、脑无糖原储存，平时依靠血糖供能：脑无糖原储存，平时依靠血糖供能：100g/日；日；长期饥饿时则主要利用酮体为能源：长期饥饿时则主要利用酮体为能源：50-100g/日日组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系肌肉肌肉 肌肉通常以氧化脂酸供能为主，剧烈运肌肉通常以氧化脂酸供能为主，剧烈运动时则以糖的无氧酵解为主。肌糖原不能直动时则以糖的无氧酵解为主。肌糖原不能直接补充血糖。接补充血糖。组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系红细胞红细胞 红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解。红细胞能量主要来自葡萄糖的酵解。30g/日日 成熟红细胞无线粒体，故不能进行糖的有氧成熟红细胞无线粒体，故
6、不能进行糖的有氧化氧化，也不能利用脂酸及其它非糖物质供能。化氧化，也不能利用脂酸及其它非糖物质供能。组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系脂肪组织脂肪组织 脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织。脂肪组织是合成及储存脂肪的重要组织。 脂肪组织通过脂肪动员将储存的脂肪分解脂肪组织通过脂肪动员将储存的脂肪分解为脂酸和甘油释放入血以供其它组织摄取利为脂酸和甘油释放入血以供其它组织摄取利用。用。组织、器官的代谢特点及联系组织、器官的代谢特点及联系肾肾 肾也可进行糖异生和生成酮体，它是除肾也可进行糖异生和生成酮体，它是除肝外唯一可进行这两种代谢的器官。肝外唯一可进行这两种代谢的器官。 表表10
7、-1 重要器官及组织氧化供能特点重要器官及组织氧化供能特点器官组织器官组织 特有的酶特有的酶 功能功能 主要代谢途径主要代谢途径 主要代谢物主要代谢物 主要代谢产物主要代谢产物 肝肝 葡萄糖激酶葡萄糖激酶 代代 糖异生糖异生 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸酶磷酸酶 谢谢 脂酸氧化脂酸氧化 脂酸脂酸 VLDL 甘油激酶甘油激酶 枢枢 糖有氧氧化糖有氧氧化 乳酸乳酸 HDL PEP羧激酶羧激酶 纽纽 甘油甘油 酮体酮体 氨基酸氨基酸 脑脑 神神 糖有氧氧化糖有氧氧化 葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸 经经 糖酵解糖酵解 氨基酸氨基酸 CO2 中中 氨基酸代谢氨基酸代谢 酮体酮体 H2O 枢枢
8、 脂酸脂酸 表表10-1 重要器官及组织氧化供能特点重要器官及组织氧化供能特点器官组织器官组织 特有的酶特有的酶 功能功能 主要代谢途径主要代谢途径 主要代谢物主要代谢物 主要代谢产物主要代谢产物 心心 脂蛋白脂酶脂蛋白脂酶 泵出泵出 有氧氧化有氧氧化 乳酸乳酸 CO2、 呼吸链丰富呼吸链丰富 血液血液 葡萄糖葡萄糖 H2O VLDL 脂肪脂肪 脂蛋白脂酶脂蛋白脂酶 储存储存 酯化脂酸酯化脂酸 VLDL 游离脂酸游离脂酸组织组织 激素敏感激素敏感 动员动员 脂解脂解 CM 甘油甘油 脂肪酶脂肪酶 脂肪脂肪 表表10-1 重要器官及组织氧化供能特点重要器官及组织氧化供能特点器官组织器官组织 特有
9、的酶特有的酶 功能功能 主要代谢途径主要代谢途径 主要代谢物主要代谢物 主要代谢产物主要代谢产物肌肉肌肉 脂蛋白脂酶脂蛋白脂酶 收收 糖酵解糖酵解 脂酸脂酸 乳酸乳酸 呼吸链丰富呼吸链丰富 缩缩 有氧氧化有氧氧化 葡萄糖葡萄糖 CO2 酮体酮体 H2O 肾肾 甘油激酶甘油激酶 排尿排尿 糖异生糖异生 脂酸脂酸 葡萄糖葡萄糖 PEP羧激酶羧激酶 糖异生糖异生 糖酵解糖酵解 葡萄糖葡萄糖 酮体生成酮体生成 乳酸乳酸 甘油甘油红细胞红细胞 无线粒体无线粒体 运氧运氧 糖酵解糖酵解 葡萄糖葡萄糖 乳酸乳酸 主要代谢途径（多酶体系）在细胞内的分布主要代谢途径（多酶体系）在细胞内的分布 多酶体系多酶体系
10、分布分布DNADNA及及RNARNA合成合成 细胞核细胞核蛋白质合成蛋白质合成 内质网，胞液内质网，胞液糖原合成糖原合成 胞液胞液脂酸合成脂酸合成 胞液胞液胆固醇合成胆固醇合成 内质网，胞液内质网，胞液磷脂合成磷脂合成 内质网内质网血红素合成血红素合成 胞液，线粒体胞液，线粒体尿素合成尿素合成 胞液，线粒体胞液，线粒体 主要代谢途径（多酶体系）在细胞内的分布主要代谢途径（多酶体系）在细胞内的分布 多酶体系多酶体系 分布分布糖酵解糖酵解 胞液胞液磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 胞液胞液糖异生糖异生 胞液胞液脂酸脂酸-氧化氧化 线粒体线粒体多种水解酶多种水解酶 溶酶体溶酶体三羧酸循环三羧酸循环 线粒体线
11、粒体氧化磷酸化氧化磷酸化 线粒体线粒体呼吸链呼吸链 线粒体线粒体 某些重要代谢途径的关键酶某些重要代谢途径的关键酶代谢途径 关键酶糖原合成 磷酸化酶 糖原分解 糖原合成酶糖酵解 已糖激酶、磷酸果糖激酶-1、 丙酮酸激酶糖有氧氧化 丙酮酸脱氢酶系、TAC 柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、 -酮戊二酸脱氢酶系 某些重要代谢途径的关键酶某些重要代谢途径的关键酶代谢途径 关键酶糖异生 丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激 酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶脂肪动员 甘油三酯脂肪酶脂酸合成 乙酰CoA羧化酶胆固醇合成 HMGCoA还原酶嘌呤合成 谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶 一些代谢途径中的变构酶及其效
12、应剂一些代谢途径中的变构酶及其效应剂代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂糖酵解 已糖激酶 AMP,ADP,FDP,Pi G-6-P 磷酸果糖激酶-1 FDP 柠檬酸 丙酮酸激酶 ATP,乙酰CoA三羧酸循环 柠檬酸合酶 AMP ATP,长链脂酰CoA 异柠檬酸脱氢酶 AMP,ADP ATP 糖异生 丙酮酸羧化酶 乙酰CoA,ATP AMP糖原分解 磷酸化酶b AMP,G1P,Pi ATP,G6P 关键酶的变构调节关键酶的变构调节 一些代谢途径中的变构酶及其效应剂一些代谢途径中的变构酶及其效应剂代谢途径 变构酶 变构激活剂 变构抑制剂脂酸合成 乙酰CoA羧化酶 柠檬酸， 长链脂酰CoA 异柠
13、檬酸氨基酸代谢 谷氨酸脱氢酶 ADP,亮，蛋 GTP,ATP,NADH嘌呤合成 谷氨酰胺PRPP酰胺转移酶 AMP,GMP嘧啶合成 天冬氨酸转甲酰酶 CTP,UTP核酸合成 脱氧胸苷激酶 dCTP,dARP dTTP 关键酶的变构调节关键酶的变构调节 酶促化学修饰对酶活性的调节酶促化学修饰对酶活性的调节 酶 化学修饰类型 酶活性改变 糖原磷酸化酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 磷酸化酶b激酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 糖原合成酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活丙酮酸脱羧酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活磷酸果糖激酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活丙酮酸脱氢酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活HMGC
14、oA还原酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活HMGCoA还原酶激酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 乙酰CoA羧化酶 磷酸化/脱磷酸化 抑制/激活脂肪细胞甘油三酯脂肪酶 磷酸化/脱磷酸化 激活/抑制 黄嘌呤氧化脱氢酶 SH/-S-S- 脱氢酶/氧化酶第第 一一 节节肝在物质代谢中的作用肝在物质代谢中的作用Function of Liver in Material Metabolism Function of Liver in Material Metabolism 一、肝在糖代谢中的作用一、肝在糖代谢中的作用作用：作用：作用：作用：维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，
15、维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑尤其是大脑尤其是大脑尤其是大脑和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。和红细胞的能量供应。糖异生、糖异生、糖异生、糖异生、 肝糖原的合成与分解、肝糖原的合成与分解、肝糖原的合成与分解、肝糖原的合成与分解、糖酵解途径糖酵解途径糖酵解途径糖酵解途径 回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那些糖代谢途径？回顾：肝内进行那些糖代谢途径？糖酵解途径是体内葡萄糖代谢最主要的途径之一，也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。由糖酵解途径的中间产物可转变成甘油，以合成脂肪，反之由
16、脂肪分解而来的甘油也可进入糖酵解途径氧化。丙酮酸可与丙氨酸相互转变。1基本途径糖酵解在胞液中进行，其途径可分为两个阶段。第一阶段从葡萄糖生成2个磷酸丙糖。第二阶段由磷酸丙糖转变成丙酮酸，是生成ATP的阶段。第一阶段包括4个反应：（1）葡萄糖被磷酸化成为6-磷酸葡萄糖。此反应由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，消耗1分子ATP；（2）6-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸果糖；（3）6-磷酸果糖转变为1，6-二磷酸果糖。此反应由6-磷酸果糖激酶-1催化，消耗1分子ATP；（4）1，6-二磷酸果糖分裂成二个磷酸丙糖。第二阶段由磷酸丙糖通过多步反应生成丙酮酸。在此阶段每分子磷酸丙糖可生成1分子NADH+H+和2分子A
17、TP，ATP由底物水平磷酸化产生。1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸时产生一分子ATP。磷酸烯醇型丙酮酸转变成丙酮酸时又产生1分子ATP，此反应由丙酮酸激酶催化。丙酮酸接收酵解过程产生的1对氢而被还原成乳酸。乳酸是糖酵解的最终产物。3生理意义糖酵解最重要的生理意义在于迅速提供能量尤其对肌肉收缩更为重要。此外，红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供应能量。神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常有糖酵解提供部分能量。不同营养状态下肝内如何进行糖代谢不同营养状态下肝内如何进行糖代谢？饱食状态饱食状态饱食状态饱食状态肝糖原合成肝糖原合成肝糖原合成肝糖原合成过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化
18、为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以过多糖则转化为脂肪，以VLDLVLDLVLDLVLDL形式输出形式输出形式输出形式输出空腹状态空腹状态空腹状态空腹状态肝糖原分解肝糖原分解肝糖原分解肝糖原分解饥饿状态饥饿状态饥饿状态饥饿状态以糖异生为主以糖异生为主以糖异生为主以糖异生为主脂肪动员脂肪动员脂肪动员脂肪动员酮体合成酮体合成酮体合成酮体合成 节省葡萄糖节省葡萄糖节省葡萄糖节省葡萄糖二、肝在脂类代谢中的作用二、肝在脂类代谢中的作用 回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？回顾：肝内进行的脂类代谢主要有哪些？脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯
19、化、酮体脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体脂肪酸的氧化、脂肪酸的合成及酯化、酮体的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载的生成、胆固醇的合成与转变、脂蛋白与载脂蛋白的合成脂蛋白的合成脂蛋白的合成脂蛋白的合成 (VLDL(VLDL(VLDL(VLDL、HDLHDLHDLHDL、apoapoapoapo C) C) C) C)、脂脂脂脂蛋白的降解蛋白的降解蛋白的降解蛋白的降解 (LDL(LDL(LDL(LDL) ) ) ) 作作作作用用用用：在在在在脂脂脂脂类类类类的的的的消消消消化
20、化化化、吸吸吸吸收收收收、合合合合成成成成、分分分分解解解解与与与与运运运运输均具有重要作用。输均具有重要作用。输均具有重要作用。输均具有重要作用。肝在脂类代谢各过程中的作用肝在脂类代谢各过程中的作用消化吸收消化吸收消化吸收消化吸收分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需分泌胆汁，其中胆汁酸为脂类消化吸收所必需合成合成合成合成脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、脂肪酸、甘油三酯、酮体、 胆固醇胆固醇胆固醇胆固醇 、磷脂、磷脂、磷脂、磷脂 分解分解分解分解脂肪酸的脂肪酸的脂肪酸的脂
21、肪酸的氧化、氧化、氧化、氧化、 胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、胆固醇的降解与排泄、LDL LDL LDL LDL 的降解的降解的降解的降解运输运输运输运输合成与分泌合成与分泌合成与分泌合成与分泌 VLDL; HDL; VLDL; HDL; VLDL; HDL; VLDL; HDL; apoapoapoapo C; LCAT C; LCAT C; LCAT C; LCAT三、肝在蛋白质代谢中的代谢三、肝在蛋白质代谢中的代谢在在在在血浆蛋白质血浆蛋白质血浆蛋白质血浆蛋白质代谢中的作用代谢中的作用代谢中的作用代谢中的作用合成与分泌血浆蛋白质（合成与分泌血浆蛋白质（合成与
22、分泌血浆蛋白质（合成与分泌血浆蛋白质（球蛋白除外）球蛋白除外）球蛋白除外）球蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）清除血浆蛋白质（清蛋白除外）在在氨基酸代谢氨基酸代谢中的作用中的作用氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基氨基酸的脱氨基、脱羧基、脱硫、转甲基等（支链氨基酸除外）。等（支链氨基酸除外）。等（支链氨基酸除外）。等（支链氨基酸除外）。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。清除血氨及胺类，合成尿素。四、肝在维生素代谢中的作用
23、四、肝在维生素代谢中的作用脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收脂溶性维生素的吸收维生素的储存维生素的储存维生素的储存维生素的储存是是是是VitVitVitVit A A A A、E E E E、K K K K和和和和B B B B12121212的主要储存场所的主要储存场所的主要储存场所的主要储存场所维生素的运输维生素的运输维生素的运输维生素的运输视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，视黄醇结合蛋白的合成，VitVitVitVit D D D D结合蛋白的合成结合蛋白的合成结合蛋白的合成结合蛋白的合成维生素的转化维生素的转化维生素的转化维生素的转化
24、VitVitVitVit D D D D3 3 3 3 25-(OH)-Vit D 25-(OH)-Vit D 25-(OH)-Vit D 25-(OH)-Vit D3 3 3 3水溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素水溶性维生素辅酶的组成成分辅酶的组成成分辅酶的组成成分辅酶的组成成分五、肝在激素代谢中的作用五、肝在激素代谢中的作用激素的灭活激素的灭活激素的灭活激素的灭活 (inactivation of hormone)(inactivation of hormone)(inactivation of hormone)(inactivation of hormone)激素主要在肝中激素主要在肝中激素主要在肝中激素主要在肝中转化，降解或失去转化，降解或失去转化，降解或失去转化，降解或失去活性活性活性活性的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。的过程称为激素的灭活。* * * * 主要方式：生物转化主要方式：生物转化主要方式：生物转化主要方式：生物转化
