物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)課件

第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些組織、器官的代謝特點第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點）（了解，自學(xué)）第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點

體內(nèi)各種物質(zhì)（糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無機鹽和維生素等）的代謝構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。（一）整體性彼此相互聯(lián)系彼此相互轉(zhuǎn)化彼此相互依存第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點體內(nèi)各種物質(zhì)（糖（二）物質(zhì)代謝與能量代謝相偶聯(lián)新陳代謝同化作用異化作用物質(zhì)合成吸收能量物質(zhì)分解釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝（二）物質(zhì)代謝與能量代謝相偶聯(lián)新陳代謝同化作用異化作用物質(zhì)合

直線途徑(如β-氧化)

分支途徑(如許多分支點:丙酮酸等)

循環(huán)途徑(如TAC、鳥氨酸循環(huán)等)（三）代謝途徑的多樣性幻燈片7（三）代謝途徑的多樣性幻燈片7丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸

機體存在精細的調(diào)節(jié)機制，使各種物質(zhì)代謝能適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的強度調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的方向調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的速度（四）代謝調(diào)節(jié)機體存在精細的調(diào)節(jié)機制，使各種物質(zhì)代謝能適應(yīng)內(nèi)外（五）物質(zhì)代謝的組織特異性不同的組織、器官結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同代謝途徑不同、功能各異肝臟含糖、脂、蛋白質(zhì)代謝的各種酶系，是物質(zhì)代謝的總樞紐。（五）物質(zhì)代謝的組織特異性不同的組織、器官結(jié)構(gòu)不同酶系的種類

同一種代謝物共同參加到同一代謝池中代謝。如：血糖代謝池、氨基酸代謝池等（六）各種代謝物均具有共同的代謝池同一種代謝物共同參加到同一代謝池中代謝。（六）各種（七）ATP是機體能量儲存和利用的共同形式

生物合成、肌肉收縮、物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運等均需要消耗ATP營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能（七）ATP是機體能量儲存和利用的共同形式生（八）NADPH為某些物質(zhì)合成提供還原當(dāng)量脂酸、膽固醇等乙酰CoA磷酸戊糖途徑NADPH+H+（八）NADPH為某些物質(zhì)合成提供還原當(dāng)量脂酸、膽固醇等乙酰第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInte一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素糖脂肪蛋白質(zhì)共同中間產(chǎn)物乙酰CoA2H氧化磷酸化ATPCO2共同最終代謝通路TAC三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素糖脂肪蛋白質(zhì)共同中間產(chǎn)物從能量供應(yīng)角度看，三大營養(yǎng)素可以相互代替，并相互制約。一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。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。從能量供應(yīng)角度看，三大營養(yǎng)素可以相互代替，并相互制約。二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系攝糖過多變構(gòu)+乙酰輔酶A羧化酶↑合成+脂肪酸↑儲脂↑肥胖及血TG

↑檸檬酸↑

合成糖原儲存（肝、肌肉）乙酰輔酶A↑*糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹径?、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系攝糖過多變構(gòu)+乙酰輔酶A*脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，但脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵局舅帷鼊訂T甘油↑糖↑（少）α-磷酸甘油↑

（少）乙酰CoA↑↑（多）*糖代謝的正常進行是脂肪分解代謝順利進行的前提糖代謝草酰乙酸三羧酸循環(huán)糖異生高血酮癥DM*脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，脂肪脂肪酸↑動員甘油↑糖糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?，也能為磷脂合成提供原料。膽固醇不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵姿岣视土字械母视筒糠挚梢赞D(zhuǎn)變成糖。（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?，也能為磷脂合成提供原料。（一）糖代謝與除生酮aa（Leu和Lys）外，其余aa均可生成-酮酸，并循糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。生酮兼生糖氨基酸?/p>

異亮、酪、蘇、苯丙、色糖代謝中間產(chǎn)物可氨基化轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。食物中蛋白質(zhì)能代替糖、脂供能，但食物中糖、脂不能完全代替蛋白質(zhì)。（二）糖代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（二）糖代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系

所有aa均能分解生成乙酰CoA，用于脂肪、膽固醇合成。aa（如Ser）亦可作為磷脂合成原料。僅脂肪動員的甘油可進入糖酵解途徑并轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏伟被帷?/p>

（三）脂類代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（三）脂類代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系Gly、Asp、Gln及一碳單位是合成嘌呤的原料Asp、Gln及一碳單位是合成嘧啶的原料磷酸戊糖途徑為核苷酸合成提供5-磷酸核糖，為大多數(shù)脫氧核苷酸的合成提供NADPH+H+（四）核苷酸與氨基酸、糖代謝的相互關(guān)系Gly、Asp、Gln及一碳單位是合成嘌呤的原料（四）核苷酸脂肪Leu、LysTyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro酮體、膽固醇AlaTrpSerGlyThrCys甘油脂酸葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸磷酸丙糖脂肪Leu、LysTyrAspGluArg酮體、膽固醇Ala第三節(jié)組織器官的代謝特點及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第三節(jié)組織器官的代謝特點及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點與難點）代謝調(diào)節(jié)作用的三個水平：細胞水平的代謝調(diào)節(jié)（酶活性和酶量，代謝物濃度，區(qū)室化）---本章重點

激素水平的代謝調(diào)節(jié)（內(nèi)分泌細胞→激素→細胞內(nèi)代謝）

整體水平的代謝調(diào)節(jié)（中樞神經(jīng)→神經(jīng)遞質(zhì)→效應(yīng)器→激素分泌→細胞內(nèi)代謝）第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點與難點）代謝調(diào)節(jié)作用的三個水平：細胞（一）細胞內(nèi)酶的隔離分布（區(qū)室化）胞液：糖酵解、糖原合成與分解、糖異生、磷酸戊糖途徑、脂酸合成酶系一、細胞水平的代謝調(diào)節(jié)胞核：核酸合成酶系線粒體：三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化、呼吸鏈、脂酸氧化酶系（一）細胞內(nèi)酶的隔離分布（區(qū)室化）胞液：糖酵解、糖原合成與分關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念

一個代謝途徑的速度和方向，常由一個或幾個具有調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶的活性所決定。這些調(diào)節(jié)代謝的酶稱調(diào)節(jié)酶（regulatoryenzyme）或關(guān)鍵酶（keyenzyme）或限速酶（limtingvelocityenzyme）

關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念一個代謝途徑1.所催化的反應(yīng)速度最慢，故又稱限速酶；關(guān)鍵酶的特點2.催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，故能決定整個代謝途徑的方向；3.常處于代謝途徑的起始部位或分支處；

4.酶活性除受底物影響外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。1.所催化的反應(yīng)速度最慢，故又稱限速酶；關(guān)鍵酶的特點2.糖酵解

HK，PFK-1，PK糖有氧氧化HK，PFK-1，PK

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體，檸檬酸合酶，

異檸檬酸脫氫酶，α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體糖異生葡萄糖-6-磷酸酶，果糖1,6-二磷酸酶-1丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸戊糖途徑G-6-PD糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖酵解HK脂肪動員HSL（甘油三酯脂肪酶）脂酸氧化肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶-I（CAT-I）酮體合成HMGCoA合酶脂酸合成

乙酰CoA羧化酶膽固醇合成HMGCoA還原酶尿素合成CPS-I，精氨酸代琥珀酸合成酶嘌呤核苷酸從頭合成PRPP合成酶，PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶嘧啶核苷酸從頭合成CPS-II，Asp氨基甲?；D(zhuǎn)移酶，PRPP合成酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶脂肪動員HSL（甘油三酯脂變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(化學(xué))修飾調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)主要通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)(數(shù)秒~數(shù)分)遲緩調(diào)節(jié)(數(shù)小時~數(shù)天)酶的代謝調(diào)節(jié)酶量的調(diào)節(jié)酶蛋白的合成酶蛋白的降解酶活性調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(化學(xué))代謝調(diào)節(jié)主要通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實現(xiàn)快(二)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念（allostericregulation）

小分子化合物與酶蛋白分子活性中心以外的部位非共價結(jié)合，使酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，從而增強或減弱酶的活性。(二)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念（alloste變構(gòu)部位(別構(gòu)部位)

allostericsite

與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合的部位變構(gòu)酶(別構(gòu)酶)allostericenzyme

被變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶變構(gòu)效應(yīng)劑allostericeffector

使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)變構(gòu)部位(別構(gòu)部位)allostericsite變構(gòu)2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶(寡聚酶)催化亞基調(diào)節(jié)亞基與底物結(jié)合起催化作用與變構(gòu)效應(yīng)劑非共價結(jié)合起調(diào)節(jié)作用變構(gòu)效應(yīng)劑的種類：底物、代謝終產(chǎn)物、代謝中間產(chǎn)物、其他小分子代謝物2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶催化亞基調(diào)節(jié)亞基與底物結(jié)合與變構(gòu)效酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)(抑制)示意圖變構(gòu)劑酶底物活性中心變構(gòu)中心變構(gòu)效應(yīng)酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)(抑制)示意圖變構(gòu)劑酶底物活性中心變構(gòu)中心變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)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰CoA

乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA長鏈脂酰CoA3.變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義①代謝終產(chǎn)物反饋抑制(feedb②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效貯存

G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促進糖原合成血糖升高促進糖的儲存②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效貯存G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制③變構(gòu)調(diào)節(jié)維持代謝物的動態(tài)平衡

ATP（–）6-磷酸果糖激酶-1（–）糖分解丙酮酸羧化酶果糖-1,6-二磷酸酶-1

（+）（+）糖異生

血糖濃度恒定

③變構(gòu)調(diào)節(jié)維持代謝物的動態(tài)平衡ATP（–）6-磷酸果糖激酶④變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)檸檬酸↑–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化

乙酰輔酶A

羧化酶

促進脂酸的合成血糖升高④變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)檸檬酸↑–+6-磷酸果糖激糖酵解

己糖激酶AMP,ADP,FDP,PiG-6-P,ATPPFK-12,6-二磷酸果糖檸檬酸丙酮酸激酶ATP,乙酰CoA

TAC

檸檬酸合酶

AMPATP,長鏈脂酰CoA

異檸檬酸脫氫酶

AMP,ADP

ATP

糖異生

丙酮酸羧化酶乙酰CoA,ATP

AMP糖原分解

磷酸化酶b

AMP,G-1-P,Pi

ATP,G-6-P脂酸合成

乙酰CoA羧化酶

檸檬酸,異,ATP

長鏈脂酰CoA

氨基酸代謝

谷氨酸脫氫酶ADP,亮氨酸,蛋氨酸GTP,ATP,NADH嘌呤合成

Gln-PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP,GMP嘧啶合成

Asp轉(zhuǎn)甲酰酶CTP,UMP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP,dATP

dTTP

一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)劑(11-4)代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶AMP,ADP（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念

酶蛋白分子上的某些氨基酸殘基上的功能基團在不同酶催化下發(fā)生可逆的共價修飾，從而引起酶活性變化的一種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)

（chemicalmodificationregulation

）或共價修飾調(diào)節(jié)（covalentmodificationregulation）（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念屬快速調(diào)節(jié)，包括:磷酸化/脫（去）磷酸化(最常見)乙?；?脫乙?；谆?去甲基化腺苷化與脫腺苷SH/-S-S-屬快速調(diào)節(jié)，包括:磷酸化/脫（去）磷酸化(最常見)酶的磷酸化與脫磷酸化酶蛋白磷蛋白磷酸酶PiH2O蛋白激酶ATPADPMg2+酶蛋白ThrSerTyr—OHThrSerTyr—O-PO32-酶的磷酸化與脫磷酸化酶蛋白磷蛋白磷酸酶PiH2O蛋白激酶ATheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1992"fortheirdiscoveriesconcerningreversibleproteinphosphorylationasabiologicalregulatorymechanism"EdmondH.FischerEdwinG.KrebsUniversityofWashington，Seattle,WA,USATheNobelPrizeinPhysiology糖原磷酸化酶

糖原合酶磷酸化酶b激酶

磷酸果糖激酶-2

果糖雙磷酸酶-2丙酮酸脫氫酶復(fù)合體HMGCoA還原酶激酶HMGCoA還原酶激素敏感性脂肪酶乙酰CoA羧化酶激活（磷酸化）/抑制（脫磷酸）抑制（磷酸化）/激活（脫磷酸）

表11-5磷酸化/脫磷酸對酶活性的調(diào)節(jié)糖原磷酸化酶糖2.酶促化學(xué)修飾的特點(1)化學(xué)修飾酶一般都具有無活性（低活性）和有活性（高活性）兩種形式，它們之間在兩種不同的酶催化下可相互轉(zhuǎn)變。酶受激素調(diào)節(jié)。(可控)(2)化學(xué)修飾由酶催化引起共價鍵的變化，酶促反應(yīng)具有級聯(lián)放大效應(yīng)。（效率高）(3)

磷酸化與脫磷酸是最常見的。(經(jīng)濟有效)(4)細胞內(nèi)同一關(guān)鍵酶同受化學(xué)修飾與變構(gòu)調(diào)節(jié)的雙重調(diào)節(jié)，兩種調(diào)節(jié)方式相輔相成。（完善）2.酶促化學(xué)修飾的特點(1)化學(xué)修飾酶一般都具有無活性（（四）酶量的調(diào)節(jié)概念：在不同環(huán)境因素和生理狀況下，某些酶的合成或降解速率發(fā)生適應(yīng)性變化，引起細胞內(nèi)酶量發(fā)生相應(yīng)增減，藉此調(diào)節(jié)體內(nèi)的物質(zhì)代謝。特點：所需時間較長，消耗ATP較多，屬遲緩調(diào)節(jié)。（四）酶量的調(diào)節(jié)概念：在不同環(huán)境因素和生理狀況下，某些酶的合1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏

酶的底物、激素或藥物可作為酶的誘導(dǎo)劑，代謝產(chǎn)物可作為酶的阻遏劑。誘導(dǎo)劑(inducer)

加速酶蛋白合成的化合物阻遏劑(repressor)

減少酶蛋白合成的化合物1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏酶的底物、激素或1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏（1）底物對酶合成的誘導(dǎo)例：酪蛋白（飼料）+精氨酸酶量（鼠肝）+尿素的生成（2）產(chǎn)物對酶合成的阻遏例：膽固醇—HMG-CoA還原酶量（肝）1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏（1）底物對酶合成的誘導(dǎo)例：酪蛋（3）激素對酶合成的誘導(dǎo)糖皮質(zhì)激素糖異生4種限速酶量+（4）藥物對酶合成的誘導(dǎo)苯巴比妥葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶（肝微粒體）+1.酶蛋白合成的誘導(dǎo)與阻遏2.酶蛋白的降解血游離膽紅素新生兒黃疸的治療（3）激素對酶合成的誘導(dǎo)糖皮質(zhì)激素糖異生4種限速酶量+（4）二、激素水平的調(diào)節(jié)

通過內(nèi)分泌細胞或內(nèi)分泌器官分泌的激素來影響細胞水平調(diào)節(jié)的方式。二、激素水平的調(diào)節(jié)通過內(nèi)分泌細胞或內(nèi)分泌器（一）饑餓代謝變化的基本規(guī)律：

基本表現(xiàn)為各個組織細胞從依賴食物提供葡萄糖，逐步轉(zhuǎn)變并適應(yīng)以自身儲脂為主要能量來源的過程；蛋白質(zhì)分解提供能量也明顯↑；氮平衡轉(zhuǎn)向負氮平衡。三、整體調(diào)節(jié)（一）饑餓代謝變化的基本規(guī)律：基本表現(xiàn)為各個糖原消耗胰島素分泌↓胰高血糖素分泌↑引起一系列的代謝變化1.短期饑餓血糖趨于降低糖原消耗胰島素分泌↓引起一系列的代謝變化1.短期饑餓血糖趨短期饑餓的代謝變化蛋白質(zhì)分解增強，氨基酸釋放增多糖異生作用增強

脂肪動員增強，酮體生成增多組織氧化葡萄糖減弱

“三增強一減弱”短期饑餓的代謝變化蛋白質(zhì)分解增強，氨基酸釋放增多2.長期饑餓組織蛋白質(zhì)分解減少，負氮平衡有所改善。腎皮質(zhì)的糖異生作用明顯增強：糖異生原料主要是乳酸和丙酮酸

脂肪動員進一步增強，酮體進一步增多。心、肌、腎皮質(zhì)以直接氧化脂酸為主，節(jié)省酮體以供腦組織利用。2.長期饑餓組織蛋白質(zhì)分解減少，負氮平衡有所改善。（二）應(yīng)激(Stress)１．概念

應(yīng)激（stress）是一些異乎尋常的刺激（如創(chuàng)傷、劇痛、凍傷、缺氧、中毒、感染以及劇烈情緒激動等）作用于機體后所作出的一系列反應(yīng)的“應(yīng)激狀態(tài)”。

（二）應(yīng)激(Stress)１．概念應(yīng)激（stress第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些組織、器官的代謝特點第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點）（了解，自學(xué)）第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點第二節(jié)物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系第三節(jié)某些第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點

體內(nèi)各種物質(zhì)（糖、脂、蛋白質(zhì)、水、無機鹽和維生素等）的代謝構(gòu)成一個統(tǒng)一的整體。（一）整體性彼此相互聯(lián)系彼此相互轉(zhuǎn)化彼此相互依存第一節(jié)物質(zhì)代謝的特點體內(nèi)各種物質(zhì)（糖（二）物質(zhì)代謝與能量代謝相偶聯(lián)新陳代謝同化作用異化作用物質(zhì)合成吸收能量物質(zhì)分解釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝（二）物質(zhì)代謝與能量代謝相偶聯(lián)新陳代謝同化作用異化作用物質(zhì)合

直線途徑(如β-氧化)

分支途徑(如許多分支點:丙酮酸等)

循環(huán)途徑(如TAC、鳥氨酸循環(huán)等)（三）代謝途徑的多樣性幻燈片7（三）代謝途徑的多樣性幻燈片7丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸丙酮酸糖草酰乙酸乙酰CoA糖天冬氨酸丙氨酸乳酸

機體存在精細的調(diào)節(jié)機制，使各種物質(zhì)代謝能適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的強度調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的方向調(diào)節(jié)各種物質(zhì)代謝的速度（四）代謝調(diào)節(jié)機體存在精細的調(diào)節(jié)機制，使各種物質(zhì)代謝能適應(yīng)內(nèi)外（五）物質(zhì)代謝的組織特異性不同的組織、器官結(jié)構(gòu)不同酶系的種類、含量不同代謝途徑不同、功能各異肝臟含糖、脂、蛋白質(zhì)代謝的各種酶系，是物質(zhì)代謝的總樞紐。（五）物質(zhì)代謝的組織特異性不同的組織、器官結(jié)構(gòu)不同酶系的種類

同一種代謝物共同參加到同一代謝池中代謝。如：血糖代謝池、氨基酸代謝池等（六）各種代謝物均具有共同的代謝池同一種代謝物共同參加到同一代謝池中代謝。（六）各種（七）ATP是機體能量儲存和利用的共同形式

生物合成、肌肉收縮、物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運等均需要消耗ATP營養(yǎng)物分解釋放能量ADP+PiATP直接供能（七）ATP是機體能量儲存和利用的共同形式生（八）NADPH為某些物質(zhì)合成提供還原當(dāng)量脂酸、膽固醇等乙酰CoA磷酸戊糖途徑NADPH+H+（八）NADPH為某些物質(zhì)合成提供還原當(dāng)量脂酸、膽固醇等乙酰第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInterrelationships第二節(jié)

物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系MetabolicInte一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素糖脂肪蛋白質(zhì)共同中間產(chǎn)物乙酰CoA2H氧化磷酸化ATPCO2共同最終代謝通路TAC三大營養(yǎng)素可在體內(nèi)氧化供能一、在能量代謝上的相互聯(lián)系三大營養(yǎng)素糖脂肪蛋白質(zhì)共同中間產(chǎn)物從能量供應(yīng)角度看，三大營養(yǎng)素可以相互代替，并相互制約。一般情況下，供能以糖、脂為主，并盡量節(jié)約蛋白質(zhì)的消耗。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。從能量供應(yīng)角度看，三大營養(yǎng)素可以相互代替，并相互制約。二、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系攝糖過多變構(gòu)+乙酰輔酶A羧化酶↑合成+脂肪酸↑儲脂↑肥胖及血TG

↑檸檬酸↑

合成糖原儲存（肝、肌肉）乙酰輔酶A↑*糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹径?、糖、脂和蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系攝糖過多變構(gòu)+乙酰輔酶A*脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，但脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘侵局舅帷鼊訂T甘油↑糖↑（少）α-磷酸甘油↑

（少）乙酰CoA↑↑（多）*糖代謝的正常進行是脂肪分解代謝順利進行的前提糖代謝草酰乙酸三羧酸循環(huán)糖異生高血酮癥DM*脂肪的甘油部分能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵局舅帷鼊訂T甘油↑糖糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?，也能為磷脂合成提供原料。膽固醇不能轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，磷酸甘油磷脂中的甘油部分可以轉(zhuǎn)變成糖。（一）糖代謝與脂代謝的相互聯(lián)系糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?，也能為磷脂合成提供原料。（一）糖代謝與除生酮aa（Leu和Lys）外，其余aa均可生成-酮酸，并循糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰Ｉ嫔前被幔?/p>

異亮、酪、蘇、苯丙、色糖代謝中間產(chǎn)物可氨基化轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。食物中蛋白質(zhì)能代替糖、脂供能，但食物中糖、脂不能完全代替蛋白質(zhì)。（二）糖代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（二）糖代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系

所有aa均能分解生成乙酰CoA，用于脂肪、膽固醇合成。aa（如Ser）亦可作為磷脂合成原料。僅脂肪動員的甘油可進入糖酵解途徑并轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦鑑a（但不能轉(zhuǎn)變成8種必需aa）。脂酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏伟被帷?/p>

（三）脂類代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系（三）脂類代謝與氨基酸代謝的相互聯(lián)系Gly、Asp、Gln及一碳單位是合成嘌呤的原料Asp、Gln及一碳單位是合成嘧啶的原料磷酸戊糖途徑為核苷酸合成提供5-磷酸核糖，為大多數(shù)脫氧核苷酸的合成提供NADPH+H+（四）核苷酸與氨基酸、糖代謝的相互關(guān)系Gly、Asp、Gln及一碳單位是合成嘌呤的原料（四）核苷酸脂肪Leu、LysTyrProVal,Ile,Met,ThrAspGluArgHisPro酮體、膽固醇AlaTrpSerGlyThrCys甘油脂酸葡萄糖、糖原丙酮酸乙酰CoA草酰乙酸α-酮戊二酸琥珀酸延胡索酸磷酸丙糖脂肪Leu、LysTyrAspGluArg酮體、膽固醇Ala第三節(jié)組織器官的代謝特點及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第三節(jié)組織器官的代謝特點及聯(lián)系（了解，自學(xué)）第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點與難點）代謝調(diào)節(jié)作用的三個水平：細胞水平的代謝調(diào)節(jié)（酶活性和酶量，代謝物濃度，區(qū)室化）---本章重點

激素水平的代謝調(diào)節(jié)（內(nèi)分泌細胞→激素→細胞內(nèi)代謝）

整體水平的代謝調(diào)節(jié)（中樞神經(jīng)→神經(jīng)遞質(zhì)→效應(yīng)器→激素分泌→細胞內(nèi)代謝）第四節(jié)代謝調(diào)節(jié)（重點與難點）代謝調(diào)節(jié)作用的三個水平：細胞（一）細胞內(nèi)酶的隔離分布（區(qū)室化）胞液：糖酵解、糖原合成與分解、糖異生、磷酸戊糖途徑、脂酸合成酶系一、細胞水平的代謝調(diào)節(jié)胞核：核酸合成酶系線粒體：三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化、呼吸鏈、脂酸氧化酶系（一）細胞內(nèi)酶的隔離分布（區(qū)室化）胞液：糖酵解、糖原合成與分關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念

一個代謝途徑的速度和方向，常由一個或幾個具有調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶的活性所決定。這些調(diào)節(jié)代謝的酶稱調(diào)節(jié)酶（regulatoryenzyme）或關(guān)鍵酶（keyenzyme）或限速酶（limtingvelocityenzyme）

關(guān)鍵酶（調(diào)節(jié)酶、限速酶）的概念一個代謝途徑1.所催化的反應(yīng)速度最慢，故又稱限速酶；關(guān)鍵酶的特點2.催化單向反應(yīng)或非平衡反應(yīng)，故能決定整個代謝途徑的方向；3.常處于代謝途徑的起始部位或分支處；

4.酶活性除受底物影響外，還受多種代謝物或效應(yīng)劑的調(diào)節(jié)。1.所催化的反應(yīng)速度最慢，故又稱限速酶；關(guān)鍵酶的特點2.糖酵解

HK，PFK-1，PK糖有氧氧化HK，PFK-1，PK

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體，檸檬酸合酶，

異檸檬酸脫氫酶，α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體糖異生葡萄糖-6-磷酸酶，果糖1,6-二磷酸酶-1丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸戊糖途徑G-6-PD糖原合成糖原合酶糖原分解糖原磷酸化酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶糖酵解HK脂肪動員HSL（甘油三酯脂肪酶）脂酸氧化肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶-I（CAT-I）酮體合成HMGCoA合酶脂酸合成

乙酰CoA羧化酶膽固醇合成HMGCoA還原酶尿素合成CPS-I，精氨酸代琥珀酸合成酶嘌呤核苷酸從頭合成PRPP合成酶，PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶嘧啶核苷酸從頭合成CPS-II，Asp氨基甲酰基轉(zhuǎn)移酶，PRPP合成酶某些重要代謝途徑的關(guān)鍵酶代謝途徑關(guān)鍵酶脂肪動員HSL（甘油三酯脂變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(化學(xué))修飾調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)主要通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)(數(shù)秒~數(shù)分)遲緩調(diào)節(jié)(數(shù)小時~數(shù)天)酶的代謝調(diào)節(jié)酶量的調(diào)節(jié)酶蛋白的合成酶蛋白的降解酶活性調(diào)節(jié)變構(gòu)調(diào)節(jié)共價(化學(xué))代謝調(diào)節(jié)主要通過對關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)實現(xiàn)快(二)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念（allostericregulation）

小分子化合物與酶蛋白分子活性中心以外的部位非共價結(jié)合，使酶蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，從而增強或減弱酶的活性。(二)關(guān)鍵酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)的概念（alloste變構(gòu)部位(別構(gòu)部位)

allostericsite

與變構(gòu)效應(yīng)劑結(jié)合的部位變構(gòu)酶(別構(gòu)酶)allostericenzyme

被變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶變構(gòu)效應(yīng)劑allostericeffector

使酶發(fā)生變構(gòu)效應(yīng)的物質(zhì)變構(gòu)部位(別構(gòu)部位)allostericsite變構(gòu)2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶(寡聚酶)催化亞基調(diào)節(jié)亞基與底物結(jié)合起催化作用與變構(gòu)效應(yīng)劑非共價結(jié)合起調(diào)節(jié)作用變構(gòu)效應(yīng)劑的種類：底物、代謝終產(chǎn)物、代謝中間產(chǎn)物、其他小分子代謝物2.變構(gòu)調(diào)節(jié)的機制變構(gòu)酶催化亞基調(diào)節(jié)亞基與底物結(jié)合與變構(gòu)效酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)(抑制)示意圖變構(gòu)劑酶底物活性中心變構(gòu)中心變構(gòu)效應(yīng)酶活性的變構(gòu)調(diào)節(jié)(抑制)示意圖變構(gòu)劑酶底物活性中心變構(gòu)中心變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)途徑中的酶，使代謝物不致生成過多。乙酰CoA

乙酰CoA羧化酶丙二酰CoA長鏈脂酰CoA3.變構(gòu)調(diào)節(jié)的生理意義①代謝終產(chǎn)物反饋抑制(feedb②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效貯存

G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制糖原分解糖原合酶促進糖原合成血糖升高促進糖的儲存②變構(gòu)調(diào)節(jié)使能量得以有效貯存G-6-P–+糖原磷酸化酶抑制③變構(gòu)調(diào)節(jié)維持代謝物的動態(tài)平衡

ATP（–）6-磷酸果糖激酶-1（–）糖分解丙酮酸羧化酶果糖-1,6-二磷酸酶-1

（+）（+）糖異生

血糖濃度恒定

③變構(gòu)調(diào)節(jié)維持代謝物的動態(tài)平衡ATP（–）6-磷酸果糖激酶④變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)檸檬酸↑–+6-磷酸果糖激酶-1抑制糖的氧化

乙酰輔酶A

羧化酶

促進脂酸的合成血糖升高④變構(gòu)調(diào)節(jié)使不同的代謝途徑相互協(xié)調(diào)檸檬酸↑–+6-磷酸果糖激糖酵解

己糖激酶AMP,ADP,FDP,PiG-6-P,ATPPFK-12,6-二磷酸果糖檸檬酸丙酮酸激酶ATP,乙酰CoA

TAC

檸檬酸合酶

AMPATP,長鏈脂酰CoA

異檸檬酸脫氫酶

AMP,ADP

ATP

糖異生

丙酮酸羧化酶乙酰CoA,ATP

AMP糖原分解

磷酸化酶b

AMP,G-1-P,Pi

ATP,G-6-P脂酸合成

乙酰CoA羧化酶

檸檬酸,異,ATP

長鏈脂酰CoA

氨基酸代謝

谷氨酸脫氫酶ADP,亮氨酸,蛋氨酸GTP,ATP,NADH嘌呤合成

Gln-PRPP酰胺轉(zhuǎn)移酶AMP,GMP嘧啶合成

Asp轉(zhuǎn)甲酰酶CTP,UMP核酸合成脫氧胸苷激酶dCTP,dATP

dTTP

一些代謝途徑中的變構(gòu)酶及其變構(gòu)劑(11-4)代謝途徑變構(gòu)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解己糖激酶AMP,ADP（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念

酶蛋白分子上的某些氨基酸殘基上的功能基團在不同酶催化下發(fā)生可逆的共價修飾，從而引起酶活性變化的一種調(diào)節(jié)稱為酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)

（chemicalmodificationregulation

）或共價修飾調(diào)節(jié)（covalentmodificationregulation）（三）酶的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)概念屬快速調(diào)節(jié)，包括:磷酸化/脫（去）磷酸化(最常見)乙?；?脫乙酰化甲基化/去甲基化腺苷化與脫腺苷SH/-S-S-屬快速調(diào)節(jié)，包括:磷酸化/脫（去）磷酸化(最常見)酶的磷酸化與脫磷酸化酶蛋白磷蛋白磷酸酶PiH2O蛋白激酶ATPADPMg2+酶蛋白ThrSerTyr—OHThrSerTyr—O-PO32-酶的磷酸化與脫磷酸化酶蛋白磷蛋白磷酸酶PiH2O蛋白激酶ATheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1992"fortheirdiscoveriesconcerningreversibleproteinphosphorylationasabiologicalregulatorymechanism"EdmondH.FischerEdwinG.KrebsUniversityofWashington，Seattle,WA,USATheNobelPrizeinPhysiology糖原磷酸化酶

糖原合酶磷酸化酶b激酶

磷酸果糖激酶-2

果糖雙磷酸酶-2