代谢及代谢调控总论

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1、第十三章第十三章代谢和代谢调控总论代谢和代谢调控总论新陈代谢新陈代谢的概念的概念 新陈代谢是指机体与外界环境不断进行新陈代谢是指机体与外界环境不断进行物质交换的过程，包括消化、吸收、中间代谢物质交换的过程，包括消化、吸收、中间代谢和排泄四个阶段。外界营养物质和体内原有的和排泄四个阶段。外界营养物质和体内原有的物质在这样的一个过程中进行多样的化学变化，物质在这样的一个过程中进行多样的化学变化，有形的物质的变化过程称为有形的物质的变化过程称为物质代谢物质代谢，伴随着，伴随着物质变化而产生的能量变化称为物质变化而产生的能量变化称为能量代谢能量代谢。中间代谢：（吸收的物质和体内原有的）物质在体内化中间

2、代谢：（吸收的物质和体内原有的）物质在体内化学变化的过程。学变化的过程。物质代谢：物质在体内的化学转变过程。物质代谢：物质在体内的化学转变过程。能量代谢：伴随物质代谢的能量转移过程。能量代谢：伴随物质代谢的能量转移过程。同化作用：外界营养物转变为自身物质的过程。同化作用：外界营养物转变为自身物质的过程。异化作用：自身物质转化为废物排出体外。异化作用：自身物质转化为废物排出体外。合成代谢：简单小分子合成为复杂大分子。合成代谢：简单小分子合成为复杂大分子。分解代谢：复杂大分子分解为分解代谢：复杂大分子分解为CO2, H2O和和NH3等。等。一、物质代谢的特点一、物质代谢的特点 整体性整体性 糖类糖

3、类 脂类脂类蛋白质蛋白质水水 无机盐无机盐维生素维生素各种物质代谢之间互有联系，相互依存。各种物质代谢之间互有联系，相互依存。 消化吸收消化吸收中间代谢中间代谢废物排泄废物排泄 代谢受到严格的调节代谢受到严格的调节机体有精细的调节机体有精细的调节机制，调节代谢的机制，调节代谢的强度、方向和速度强度、方向和速度内外环境内外环境不断变化不断变化影响机体代谢影响机体代谢适应环境适应环境的变化的变化结构不同结构不同酶系的种类、酶系的种类、含量不同含量不同不同的组不同的组织、器官织、器官代谢途径不同、代谢途径不同、功能各异功能各异 各组织、器官物质代谢各具特色各组织、器官物质代谢各具特色各各种种组组织织

4、 消化吸收的糖消化吸收的糖 肝糖原分解肝糖原分解糖异生糖异生血血糖糖 各种代谢物均具有各自共同的代谢池各种代谢物均具有各自共同的代谢池营养物分解营养物分解释放释放能量能量ADP+PiATP直直接接供供能能 ATP是机体能量利用的共同形式是机体能量利用的共同形式乙酰乙酰CoANADPH + H+脂酸、胆固醇脂酸、胆固醇磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 NADPH是合成代谢所需的还原当量是合成代谢所需的还原当量二、物质代谢的相互联系二、物质代谢的相互联系（一）在能量代谢上的相互联系：（一）在能量代谢上的相互联系：三大营养素可在三大营养素可在体内氧化供能体内氧化供能三大营养素三大营养素共同中共同中间产物间产

5、物共同最终共同最终代谢通路代谢通路糖糖脂肪脂肪蛋白质蛋白质乙酰乙酰CoATAC2H氧氧化化磷磷酸酸化化ATPCO2从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代从能量供应的角度看，三大营养素可以互相代替，并互相制约。替，并互相制约。一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约一般情况下，供能以糖、脂为主，并尽量节约蛋白质的消耗。蛋白质的消耗。脂肪分解脂肪分解增强增强ATP 增多增多ATP/ADP 比值增高比值增高任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约任一供能物质的代谢占优势，常能抑制和节约其他物质的降解。其他物质的降解。糖分解被抑制糖分解被抑制 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1被抑制被抑制（糖分解代谢

6、限速酶之一）（糖分解代谢限速酶之一）饱食、短期饥饿、长期饥饿状态下主要供能物质不同饱食、短期饥饿、长期饥饿状态下主要供能物质不同 肝糖原分解肝糖原分解 ，肌糖原分解肌糖原分解 肝糖异生肝糖异生 ，蛋白质分解蛋白质分解 以脂酸、酮体分解供能以脂酸、酮体分解供能为主为主蛋白质分解明显降低蛋白质分解明显降低饥饿：饥饿：1 2 天天饥饿：饥饿：3 4 周周 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. 摄入的糖量超过能量消耗时摄入的糖量超过能量消耗时 （二）糖、脂和蛋白质之间的相互联系（二）糖、脂和蛋白质之间的相互联系葡葡萄萄糖糖乙酰乙酰CoA合成脂肪合成脂肪（脂肪组织）（脂肪组织）合成糖原储

7、存（肝、肌肉）合成糖原储存（肝、肌肉）2. 脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪的甘油部分能在体内转变为糖脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰CoA葡萄糖葡萄糖脂脂肪肪甘油甘油甘油激酶甘油激酶肝、肾、肠肝、肾、肠磷酸磷酸-甘油甘油葡葡萄萄糖糖3. 脂肪的分解代谢受糖代谢的影响脂肪的分解代谢受糖代谢的影响饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时饥饿、糖供应不足或糖代谢障碍时高酮血症高酮血症草酰乙酸草酰乙酸相对不足相对不足糖不足糖不足脂肪大量动员脂肪大量动员酮体生成增加酮体生成增加氧化受阻氧化受阻 糖与氨基酸代谢的相互联系糖与氨基酸代谢的相互联系丙氨酸丙氨酸丙酮酸丙酮酸脱氨基脱氨基糖异生糖异生葡萄糖葡萄糖1. 大部分氨基酸脱

8、氨基后，生成相应的大部分氨基酸脱氨基后，生成相应的-酮酸，可酮酸，可转变为糖。转变为糖。2. 2. 糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必糖代谢的中间产物可氨基化生成某些非必需氨基酸需氨基酸糖糖丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸乙酰乙酰CoACoA柠檬酸柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸氨基酸氨基酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪 1. 蛋白质可以转变为脂肪蛋白质可以转变为脂肪 2. 氨基酸可作为合成磷脂的原料氨基酸可作为合成磷脂的原料丝氨酸丝氨酸磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸胆胺胆胺脑磷脂脑磷脂胆碱胆碱卵磷脂卵磷脂 脂类与氨基酸代谢的相互联系脂类与氨基酸代谢的相互联系 但不能说，脂类可

9、转变为氨基酸。但不能说，脂类可转变为氨基酸。脂肪脂肪甘油甘油磷酸甘油醛磷酸甘油醛糖酵解途径糖酵解途径丙酮酸丙酮酸 其他其他-酮酸酮酸某些非必需氨基酸某些非必需氨基酸3. 3. 脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸脂肪的甘油部分可转变为非必需氨基酸 核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系核酸与糖、蛋白质代谢的相互联系 1. 1. 氨基酸是体内合成核酸的重要原料氨基酸是体内合成核酸的重要原料甘氨酸甘氨酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺一碳单位一碳单位合成嘌呤合成嘌呤合成嘧啶合成嘧啶2. 2. 磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供磷酸核糖由磷酸戊糖途径提供葡萄糖、糖原葡萄糖、糖原丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪Leu

10、、Lys草酰乙酸草酰乙酸- 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸TyrProVal, Ile,Met, ThrAspGluArgHisPro胆固醇、酮体胆固醇、酮体AlaTrpSerGlyThrCys甘油甘油脂酸脂酸三、代谢调节三、代谢调节代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。代谢调节普遍存在于生物界，是生物的重要特征。主要通过细胞内代谢物浓度的变化，主要通过细胞内代谢物浓度的变化，对酶的活性及含量进行调节，这种调节称对酶的活性及含量进行调节，这种调节称为为原始调节原始调节或或细胞水平代谢调节细胞水平代谢调节。单细胞生物单细胞生物高等生物高等生物 三级水平代谢调节三级水平代谢调节

11、细胞水平代谢调节：细胞水平代谢调节：是整个代谢调节的基础是整个代谢调节的基础 激素水平代谢调节激素水平代谢调节高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内高等生物在进化过程中，出现了专司调节功能的内分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发分泌细胞及内分泌器官，其分泌的激素可对其他细胞发挥代谢调节作用。挥代谢调节作用。整体水平代谢调节整体水平代谢调节在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经在中枢神经系统的控制下，或通过神经纤维及神经递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来递质对靶细胞直接发生影响，或通过某些激素的分泌来调节某些细胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调节某些细

12、胞的代谢及功能，并通过各种激素的互相协调而对机体代谢进行综合调节。调而对机体代谢进行综合调节。 整体水平整体水平 激激 素素 水水 平平 细细 胞胞 水水 平平 （一）细胞水平的代谢调节（一）细胞水平的代谢调节整个代谢调节的基础整个代谢调节的基础 细胞水平的代谢调节主要是细胞水平的代谢调节主要是酶水平的调节酶水平的调节。 细胞内酶呈区域化分布。细胞内酶呈区域化分布。 代谢途径的速度、方向由其中的代谢途径的速度、方向由其中的关键酶关键酶(key enzyme)的活性决定。的活性决定。 代谢调节主要是通过代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节对关键酶活性的调节而实而实现的。现的。细胞内酶的区域化分布

13、细胞内酶的区域化分布：由于每个代谢途径中相互有关联：由于每个代谢途径中相互有关联的酶构成一个多酶体系的酶构成一个多酶体系, 在细胞内呈区域化分布。各种物质在细胞内呈区域化分布。各种物质代谢往往定位在细胞内某一特定区域内进行代谢往往定位在细胞内某一特定区域内进行代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于代谢途径有关酶类常常组成多酶体系，分布于细胞的某一区域细胞的某一区域 。 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 多酶体系多酶体系 分布分布 糖酵解糖酵解 胞液胞液 胆固醇合成胆固醇合成 胞液和内质网胞液和内质网 磷酸戊糖途径磷酸戊糖

14、途径 胞液胞液 磷脂合成磷脂合成 内质网内质网 糖原合成糖原合成 胞液胞液 尿素合成尿素合成 线粒体和胞液线粒体和胞液 脂肪酸合成脂肪酸合成 胞液胞液 蛋白质合成蛋白质合成 核糖体核糖体 糖异生糖异生 胞液胞液 DNA及及RNA合成合成 细胞核细胞核 脂肪酸脂肪酸-氧化氧化 线粒体线粒体 多种水解酶多种水解酶 溶溶酶体酶体 三羧酸循环三羧酸循环 线粒体线粒体 呼吸链呼吸链 线粒体线粒体 酮体生成酮体生成 肝细胞线粒体肝细胞线粒体 酶的隔离分布的意义酶的隔离分布的意义 避免了各种代谢途径互相干扰。避免了各种代谢途径互相干扰。 速度最慢，速度最慢，它的速度决定整个代谢途径的总速度，它的速度决定整个

15、代谢途径的总速度，故又称其故又称其为为限速酶限速酶(limiting velocity enzymes)。 催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定催化单向反应不可逆或非平衡反应，它的活性决定整个代谢途径的方向。整个代谢途径的方向。 这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或这类酶活性除受底物控制外，还受多种代谢物或效应剂的调节。效应剂的调节。关键酶催化的反应具有以下特点：关键酶催化的反应具有以下特点：代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及代谢途径是一系列酶促反应组成的，其速度及方向由其中的方向由其中的关键酶关键酶决定决定 。 快速代谢快速代谢 迟缓代谢迟缓代谢数秒、数分钟数秒、数分钟通

16、过改变酶的活性通过改变酶的活性数小时、几天数小时、几天通过改变酶的含量通过改变酶的含量 变构调节变构调节(allosteric regulation)化学修饰调节化学修饰调节(chemical modification) 代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。代谢调节主要是通过对关键酶活性的调节而实现的。小分子化合物与酶分子活性中心以外小分子化合物与酶分子活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子构象变化，从而改变酶的活性，这种调节称象变化，从而改变酶的活性，这种调节称为酶的为酶的变构调节变构调节或或别构调节。别构调节。 关键酶的变构调节关键酶的

17、变构调节被调节的酶称为被调节的酶称为变构酶变构酶或或别构酶别构酶(allosteric enzyme)使酶发生变构效应的物质，称为使酶发生变构效应的物质，称为变构效应剂变构效应剂(allosteric effector) 变构激活剂变构激活剂 allosteric effector 引起酶活性增加的变构效应剂。引起酶活性增加的变构效应剂。 变构抑制剂变构抑制剂 allosteric effector 引起酶活性降低的变构效应剂。引起酶活性降低的变构效应剂。 变构调节的机制变构调节的机制变构酶变构酶催化亚基催化亚基调节亚基调节亚基变构效应剂：变构效应剂： 底物、终产物底物、终产物其他小分子代谢物

18、其他小分子代谢物变构效应剂变构效应剂 + 酶的调节亚基酶的调节亚基酶的构象改变酶的构象改变酶的活性改变酶的活性改变（激活或抑制（激活或抑制 ）疏松疏松亚基聚合亚基聚合紧密紧密亚基解聚亚基解聚酶分子多聚化酶分子多聚化 变构调节的生理意义变构调节的生理意义 代谢终产物反馈抑制代谢终产物反馈抑制 (feedback inhibition) 反应途径中的酶，使代谢物不致反应途径中的酶，使代谢物不致生成过多。生成过多。乙酰乙酰CoA 乙酰乙酰CoA羧化酶羧化酶丙二酰丙二酰CoA长链脂酰长链脂酰CoA 变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。变构调节使能量得以有效利用，不致浪费。G-6-P+糖原磷酸化酶糖原

19、磷酸化酶抑制糖的氧化抑制糖的氧化糖原合酶糖原合酶促进糖的储存促进糖的储存变构调节使不同的代谢途径相互协调。变构调节使不同的代谢途径相互协调。柠檬酸柠檬酸+6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化抑制糖的氧化 乙酰辅酶乙酰辅酶A 羧化酶羧化酶 促进脂酸的合成促进脂酸的合成一些代谢途径中的别构酶及其效应剂一些代谢途径中的别构酶及其效应剂 酶的化学修饰调节酶的化学修饰调节酶酶蛋蛋白白肽肽链链上上某某些些残残基基在在酶酶的的催催化化下下发发生生可可逆逆的的共共价价修修饰饰(covalent modification)，从从而而引引起起酶酶活活性性改改变变，这这种种调调节节称称为为酶酶的的化学修饰。

20、化学修饰。 化学修饰的主要方式化学修饰的主要方式磷酸化磷酸化 - - - 去磷酸去磷酸乙酰化乙酰化 - - - 脱乙酰脱乙酰甲基化甲基化 - - - 去甲基去甲基腺苷化腺苷化 - - - 脱腺苷脱腺苷 SH 与与 S S 互变互变酶的磷酸化与脱磷酸化酶的磷酸化与脱磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白酶促化学反应对酶活性的调节酶促化学反应对酶活性的调节 化学修饰的特点化学修饰的特点1.酶酶蛋蛋白白的的共共价价修修饰饰是是可可逆逆的的酶酶促促反反应应，在在不不同同酶酶

21、的的作作用用下下，酶酶蛋蛋白白的的活活性性状状态态可可互互相相转转变变。催催化化互互变变反反应应的的酶酶在在体体内内可可受受调调节因素如激素的调控。节因素如激素的调控。2.具有放大效应，效率较变构调节高。具有放大效应，效率较变构调节高。3.磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。两种调节同一个酶可以同时受变构调节和化学修饰调节。两种调节方式相互协同方式相互协同 酶量的调节酶量的调节1.酶蛋白合成的诱导与阻遏酶蛋白合成的诱导与阻遏加速酶合成的化合物称为加速酶合成的化合物称为诱导剂诱导剂(inducer)减少酶合成的化合物称为减少酶合

22、成的化合物称为阻遏剂阻遏剂(repressor)酶蛋白的合成是酶蛋白的合成是以基因水平为基础以基因水平为基础的调节。酶蛋白合的调节。酶蛋白合成的诱导或阻遏是在基因表达的转录或翻译水平发挥成的诱导或阻遏是在基因表达的转录或翻译水平发挥作用，以作用，以转录水平转录水平较常见。较常见。 常见的诱导或阻遏方式常见的诱导或阻遏方式 底物对酶合成的诱导和阻遏底物对酶合成的诱导和阻遏 产物对酶合成的阻遏产物对酶合成的阻遏 激素对酶合成的诱导激素对酶合成的诱导 药物对酶合成的诱导药物对酶合成的诱导 2. 2. 酶蛋白降解：酶蛋白降解：通过改变酶蛋白分子的降解速度，也通过改变酶蛋白分子的降解速度，也能调节酶的含

23、量。能调节酶的含量。溶酶体溶酶体蛋白酶体蛋白酶体 释放蛋白水解酶，降解蛋白质释放蛋白水解酶，降解蛋白质 泛素泛素识别、结合蛋白质；识别、结合蛋白质；蛋白水解酶降解蛋白质蛋白水解酶降解蛋白质胞浆蛋白的降解方式有多种，其中认识最为深刻胞浆蛋白的降解方式有多种，其中认识最为深刻的就是泛素化降解途径。的就是泛素化降解途径。泛素泛素是仅由是仅由76个氨基酸残基组成的蛋白质，广泛个氨基酸残基组成的蛋白质，广泛存在于真核生物细胞中。其氨基酸序列高度保守。存在于真核生物细胞中。其氨基酸序列高度保守。泛素化降解系统泛素化降解系统UbiquitinHuman Ub: MQIFVKTLTGKTITLEVEPNDTI

24、ENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLADYNIQKESTLHLVLRLRGGYeast Ub: MQIFVKTLTGKTITLEVESSDTIDNVKSKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLSDYNIQKESTLHLVLRLRGGLys-48Gly-76蛋白质的泛素化修饰蛋白质的泛素化修饰 泛素化（泛素化（ubiquitination)是指在一系列酶作用下，是指在一系列酶作用下，一个或多个泛素分子与蛋白质共价结合。一个或多个泛素分子与蛋白质共价结合。蛋白质的泛素化过程至少需要三种酶分子的参与。蛋白质的泛素化过程至少需要三种酶分子的参与。即即E1,

25、 E2, E3.UbiquitinationThe glycine residue of the ubiquitin C terminalE1：泛素激活酶：泛素激活酶E2：泛素结合酶：泛素结合酶E3：泛素蛋白质连接酶：泛素蛋白质连接酶Formation of isopeptide bond between Glycine and LysineUbiquitin-mediated ProteolysisE1Ub-S-E3E2Ub-S-substratesUb Ub Ub Ub UbLys-48 C terminus多聚泛素分子（多于多聚泛素分子（多于4个）修饰的蛋白质被个）修饰的蛋白质被蛋蛋白酶

26、体（白酶体（proteasome)识别和降解。识别和降解。多聚泛素链通常是通过泛素分子的第多聚泛素链通常是通过泛素分子的第48位赖位赖氨酸（氨酸（K-48）与下一个泛素分子羧基末端的）与下一个泛素分子羧基末端的甘氨酸形成酰胺键（异肽键，甘氨酸形成酰胺键（异肽键，isopeptide bond)相连。相连。细胞内仅有单一的细胞内仅有单一的E1基因。基因。E2基因有多种。基因有多种。E3不仅与不仅与E2结合，还要识别特异的底物蛋白质。结合，还要识别特异的底物蛋白质。细胞内有许多不同的细胞内有许多不同的E3. 去去泛泛素素化化作作用用是是泛泛素素化化过过程程的的逆逆转转。在在真真核核细细胞胞内内已已

27、发发现现多多种种去去泛泛素素化化酶酶,它它们们能能够够水水解解泛泛素素和和底底物物蛋蛋白白之之间间的的硫硫酯酯键键,还还能能把把错错误误识识别别的的底底物物从从泛泛素素化化复复合合体体中中释释放放出出来来。它它们们又又可可以分为两类以分为两类:泛泛素素羧羧端端水水解解酶酶( ubiquitin C - terminal hydrolases (UCHs) )：分分子子量量为为2030 KD,水水解解去去除除和和泛泛素素C末末端端连连接接的的小小肽肽,也也参参与与泛泛素素多多聚聚体体产产生生泛泛素素单单体体的的过过程程,促促进进泛泛素再循环素再循环,对泛素系统的正常运行是很有必要的。对泛素系统的

28、正常运行是很有必要的。泛泛素素特特异异性性加加工工酶酶( ubiquitin - spicific prote2ases - UBPs/USPs)：分分子子量量大大约约为为100 KD,参参与与去去除除和和解解聚聚底底物物蛋蛋白白质质上上的的多多聚聚泛泛素素键键,从从而而防防止止多多聚聚泛泛素素在在底底物物蛋蛋白白的的聚集。聚集。泛泛素素化化与与许许多多人人类类疾疾病病有有关关：一一种种是是泛泛素素体体系系酶酶的的突突变变导导致致的的功功能能丧丧失失或或者者是是目目标标底底物物蛋蛋白白识识别别基基序序的的改改变变,而而导导致致某某种种蛋蛋白白的的稳稳定定。另另一一种种是是目标蛋白功能不正常或加

29、速降解的结果。目标蛋白功能不正常或加速降解的结果。泛泛素素蛋蛋白白酶酶体体通通路路在在肿肿瘤瘤的的发发病病机机制制中中起起重重要要作作用用。肿肿瘤瘤可可以以起起因因于于癌癌基基因因蛋蛋白白生生长长促促进进因因子子的的稳稳定定或或由由于于肿肿瘤瘤抑抑癌癌基基因因的的不不稳稳定定。某某些些常常规规通通过过蛋蛋白白酶酶体体降降解解的的癌癌基基因因蛋蛋白白,如如果果不不能能及及时时地地从从细胞中清除细胞中清除,就会诱导细胞恶变。就会诱导细胞恶变。泛泛素素系系统统也也与与神神经经细细胞胞变变性性有有关关。如如引引起起帕帕金金森森病病的的一一个个重重要要因因子子是是Parkin,后后者者是是泛泛素素和和蛋

30、蛋白白的的E3连连接接酶酶,能能与与E2 UbcH7 和和UbcH8 共共同同作作用用,而而Parkin自自身身也也是是经经泛泛素素化化调调节节降降解解,一一旦旦Parkin变变性性,影影响响某某些些蛋蛋白白降降解解,就就会会引引起起多多巴巴胺胺类类神神经经元元的的毒毒性性损损伤伤而而引引起起常常染染色色体体隐隐性性少少年年型型帕帕金金森森病病( autosomal recessive juvenile parkinsomism)。 细胞水平的调节细胞水平的调节 变构调节变构调节酶的结构调节酶的结构调节（快调）（快调） 酶促化学修饰调节酶促化学修饰调节细胞水平细胞水平 的调节的调节 诱导诱导

31、酶蛋白的合成酶蛋白的合成 酶的数量调节酶的数量调节 阻抑阻抑 （慢调）（慢调） 酶蛋白的降解酶蛋白的降解内、外环境改变内、外环境改变机体相关组机体相关组织分泌织分泌激素激素激素与靶细胞激素与靶细胞上的受体结合上的受体结合靶细胞产生生物学靶细胞产生生物学效应，适应内外环效应，适应内外环境改变境改变（二）激素水平的代谢调节（二）激素水平的代谢调节按激素受体在细胞的部位不同，激素可分为：按激素受体在细胞的部位不同，激素可分为： 膜受体激素膜受体激素蛋白质、多肽类及儿茶酚蛋白质、多肽类及儿茶酚胺类（水溶性较强）；胺类（水溶性较强）；胞内受体激素胞内受体激素 类固醇激素、甲状腺激类固醇激素、甲状腺激素（

32、脂溶性较强）。素（脂溶性较强）。1. 膜受体激素的作用方式膜受体激素的作用方式 激素作用方式（具体见下一节）激素作用方式（具体见下一节） 2. 2. 胞内受体激素的作用方式胞内受体激素的作用方式 机体通过神经系统及神经机体通过神经系统及神经-体液途径对物质代谢体液途径对物质代谢进行进行整体调节整体调节 不同组织、器官协同，细胞水平、激素水平直不同组织、器官协同，细胞水平、激素水平直接调控，使各种物质代谢协调，适应环境变化，接调控，使各种物质代谢协调，适应环境变化，维持内环境相对恒定维持内环境相对恒定（三）整体水平的代谢调节（三）整体水平的代谢调节1 1、饥饿、饥饿 短期饥饿（短期饥饿（1 13

33、 3天）天）糖原消耗糖原消耗血糖趋于降低血糖趋于降低胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少胰高血糖素胰高血糖素分泌增加分泌增加 引起一系列的代谢变化引起一系列的代谢变化蛋白质代谢变化蛋白质代谢变化分解加强，氨基酸异生成糖分解加强，氨基酸异生成糖糖代谢变化糖代谢变化糖异生加强，糖异生加强，组织对葡萄糖利用降低组织对葡萄糖利用降低脂代谢变化脂代谢变化脂肪动员加强，酮体生成增多脂肪动员加强，酮体生成增多长期饥饿长期饥饿蛋白质代谢变化蛋白质代谢变化蛋白质分解减少蛋白质分解减少糖代谢变化糖代谢变化肝肾糖异生增强肝肾糖异生增强肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸肝糖异生的主要原料为乳酸、丙酮酸脂代谢变化脂代谢变化脂肪动

34、员进一步加强脂肪动员进一步加强脑组织利用酮体增加脑组织利用酮体增加2、应、应 激激(stress) 指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧指人体受到一些异乎寻常的刺激，如创伤、剧痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动痛、冻伤、缺氧、中毒、感染及剧烈情绪波动等所作出一系列反应的等所作出一系列反应的“ 紧张状态紧张状态 ”。交感神经兴奋交感神经兴奋肾上腺髓质及皮质激素分泌增多肾上腺髓质及皮质激素分泌增多胰高血糖素胰高血糖素、生长激素增加，、生长激素增加，胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少引起一系列的代谢变化：引起一系列的代谢变化：血糖升高、蛋白质分解加血糖升高、蛋白质分解加强、脂肪动员增强强、脂肪动员增强应激时的激素分泌改变应激时的激素分泌改变3. 肥胖是由多因素引起的食欲和能量代谢调节紊乱肥胖是由多因素引起的食欲和能量代谢调节紊乱胰岛素胰岛素瘦蛋白瘦蛋白