代謝和代謝調(diào)控總論

第十二章,代謝和代謝調(diào)控總論,第一節(jié) 新陳代謝的概念和研究方法,一、物質(zhì)代謝的概念（一）物質(zhì)代謝的含義新陳代謝：機(jī)體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)交換的過(guò)程通過(guò)消化、吸收、中間代謝和排泄四個(gè)階段來(lái)完成中間代謝：物質(zhì)代謝：經(jīng)過(guò)消化、吸收的外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和體內(nèi)原有的物質(zhì)，在全身一切組織和細(xì)胞中進(jìn)行的多種多樣的化學(xué)變化的過(guò)程能量代謝：物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行化學(xué)變化的過(guò)程，伴隨有能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程,（二）同化作用和異化作用,同化作用：由外界環(huán)境攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)消化、吸收在體內(nèi)進(jìn)行一系列復(fù)雜而有規(guī)律的化學(xué)變化，轉(zhuǎn)化為機(jī)體自身物質(zhì)。異化作用：機(jī)體自身原有物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化為代謝廢物排出體外,（三）合成代謝與分解代謝,合成代謝：由簡(jiǎn)單的小分子物質(zhì)合成復(fù)雜的大分子物質(zhì)的過(guò)程分解代謝：復(fù)雜的大分子物質(zhì)分解為二氧化碳、水和氨,二、能量代謝的概念,（一）代謝過(guò)程中能量的變化機(jī)體從外界環(huán)境中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)行分解代謝時(shí)釋放能量，儲(chǔ)存于高能化合物，供生命活動(dòng)需要。合成代謝吸收能量,（二）食物的卡價(jià)和呼吸商,食物的卡價(jià)（熱價(jià)）：食物在體內(nèi)被氧化分解至最終產(chǎn)物所釋放的能量每克糖、脂肪和蛋白質(zhì)的卡價(jià)分別是17、38和17千焦呼吸商（RQ）：機(jī)體與外界環(huán)境在呼吸過(guò)程中所交換的二氧化碳與氧的摩爾比糖、脂肪和蛋白質(zhì)的呼吸商分別是1.0、0.7和0.8,（三）基礎(chǔ)代謝,基礎(chǔ)代謝：人體在清醒而安靜狀態(tài)中，沒(méi)有食物的消化與吸收作用的情況下，處于適宜溫度，所消耗的能量。用于維持體溫及支持各種器官的基本運(yùn)行，如呼吸、循環(huán)、分泌及排泄等。,第三節(jié) 代謝調(diào)控總論,細(xì)胞或酶水平的調(diào)節(jié)：代謝物通過(guò)影響細(xì)胞內(nèi)酶活力和酶合成量的變化，改變合成或分解代謝過(guò)程的速度。激素水平的調(diào)節(jié)：內(nèi)分泌腺所分泌的激素，通過(guò)體液輸送到組織，作用于靶細(xì)胞，改變酶活性，調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)的方向和速度神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)：中樞神經(jīng)的控制下，通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)效應(yīng)器發(fā)生直接影響，或者改變激素的分泌，再通過(guò)各種激素的互相協(xié)調(diào)，對(duì)整體的代謝進(jìn)行綜合調(diào)節(jié),一、細(xì)胞或酶水平的調(diào)節(jié),兩種方式：酶活力的調(diào)節(jié)酶合成量的調(diào)節(jié),（一）酶活力的調(diào)節(jié),1、反饋調(diào)節(jié)與別構(gòu)酶限速酶反饋抑制正反饋負(fù)反饋別構(gòu)酶別構(gòu)效應(yīng)劑別構(gòu)激活劑別構(gòu)抑制劑,肝膽固醇生物合成的反饋調(diào)控,大腸桿菌CTP生物合成的反饋調(diào)控,氨基酸生物合成的反饋調(diào)控,協(xié)同反饋抑制與順序反饋抑制,協(xié)同反饋抑制：兩個(gè)或以上的反饋抑制作用，其作用點(diǎn)是一個(gè)酶，反饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)度大于兩者作用之和。順序反饋抑制：串聯(lián)反應(yīng)中每一步的中間代謝產(chǎn)物都能反饋抑制合成其本身的酶，從而造成終產(chǎn)物的反饋抑制作用逆向于串聯(lián)反應(yīng)的傳遞。,2、ATP、ADP和AMP的調(diào)節(jié),磷酸果糖激酶1糖原合成酶糖原磷酸化酶,3、酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié),酶分子多肽鏈上的某些基團(tuán)，在另一些酶的催化下可與變構(gòu)劑進(jìn)行可逆共價(jià)結(jié)合，結(jié)合后引起分子變構(gòu)，使酶的活力發(fā)生變化（激活或抑制），而達(dá)到調(diào)節(jié)作用。,圖8-17 糖原合成、分解的共價(jià)修飾調(diào)節(jié),（二）酶量的調(diào)節(jié),酶蛋白合成和誘導(dǎo)的阻遏酶的誘導(dǎo)劑：加速酶合成的化合物酶的阻遏劑：減少酶合成的化合物（1）底物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)例如：尿素循環(huán)中精氨酸酶受食物蛋白質(zhì)誘導(dǎo)（2）產(chǎn)物對(duì)酶合成的阻遏例如：肝臟中HMGCoA合成酶受膽固醇阻遏（3）激素對(duì)酶合成的誘導(dǎo)例如：胰島素誘導(dǎo)糖酵解中關(guān)鍵酶的合成（4）藥物對(duì)酶合成的誘導(dǎo)例如：苯巴比妥,2、酶蛋白降解,改變酶蛋白分子降解的速度也能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)酶的含量。,（三）細(xì)胞代謝調(diào)控在生產(chǎn)實(shí)踐中的作用,1、降低代謝產(chǎn)物的濃度（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn)2、添加誘導(dǎo)物類似物,（1）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn),（2）肌苷和肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn),二、激素和神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié),1、激素和神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的概念激素水平的調(diào)節(jié)： 內(nèi)分泌腺所分泌的激素通過(guò)體液運(yùn)送到靶細(xì)胞而對(duì)代謝的調(diào)節(jié)神經(jīng)-體液性調(diào)節(jié) 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的直接控制下或間接通過(guò)激素對(duì)機(jī)體進(jìn)行綜合性調(diào)節(jié),2、激素和神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)代謝調(diào)節(jié)的上下級(jí)關(guān)系,上級(jí)內(nèi)分泌腺對(duì)下級(jí)內(nèi)分泌腺的調(diào)節(jié)控制,3、負(fù)反饋?zhàn)饔?第四節(jié) 代謝抑制劑和抗代謝物,一、代謝抑制劑（一）代謝抑制劑的概念和意義： 指能夠抑制機(jī)體代謝某一反應(yīng)或某一過(guò)程的物質(zhì)。,（二）代謝（或酶）抑制劑的種類,1、作用于細(xì)胞壁或細(xì)胞膜的抑制劑2、核酸代謝和蛋白質(zhì)生物合成抑制劑3、蛋白質(zhì)水解和氨基酸代謝的抑制劑4、糖代謝的抑制劑5、脂類代謝的抑制劑6、電子傳遞體和氧化磷酸化抑制劑,二、抗代謝物,（一）抗代謝物的概念： 在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與天然代謝物類似，這些物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)可與正常代謝物相拮抗，從而